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4 XXI. Jahrgang. ELEKTROTECHNISCHE RUNDSCHAU.“ No. 1. 1903/1904 Phasenverschiebung zwischen den beiden Strömen im Stator und Rotor ändert. Außer diesen Tatsachen wurde zur Konstruktion des Phasen indikators das an sich bekannte System der Ferraris-Meßgeräte benutzt. Fig. 1 zeigt die äußere Ansicht des Phasen - Indikators, während Fig. 2 die innere Einrichtung und Fig. 3 das bewegliche System dar stellt. Das aus geblättertem Eisen hergestellte Magnetsystem hat vier nach innen vorspringende Polansätze, von denen die sich gegenüber stehenden mit derselben Phasenwicklung versehen sind. Dicht vor den Polansätzen ist die unten offene metallene Trommel leicht drehbar gelagert. Innerhalb dieser Trommel befindet sich zur Her stellung guten magnetischen Schlusses ein ebenfalls geblätterter, fest stehender Eisenzylinder. Ein solches Ferraris-Meßgerät ist im Grunde nichts anderes als ein zweipoliger Zweiphasenmotor, dessen Magnetfeld vier scharf ausgeprägte Zähne (Polansätze) besitzt. In der gewöhnlichen Aus führungsform hat ein derartiges Meßgerät keine Totpunkte, da der Rotor (die Trommel) ein elektrisch und magnetisch vollkommen homogenes Ganzes bildet, also gewissermaßen unendlich viele Nuten und Zähne hat. Stört man aber diese Homogenität der Trommel durch Auf schlitzen längs der Axe, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, so bekommt die Trommel Totpunkte, die besonders scharf ausgeprägt werden, wenn man die Trommel entsprechend den Polansätzen mit vier gleichmäßig verteilten Schlitzen versieht. Der Ferraris-Phasen-Indikator unterscheidet sich daher von den Ferraris-Meßgeräten wesentlich dadurch, daß seine Trommel in der Längsrichtung 4 Schlitze in gleichen Abständen besitzt und daß ferner das bewegliche System durch keine äußeren Richtkräfte, wie Federn oder Ge wichte beeinflußt ist. Das System ist in sich ausbalaneiert. Die erforderliche Richtkraft wird erst dann erzeugt, wenn das Instrument unter Spannung oder Strom gesetzt wird, wobei die langen Schlitze der Trommel sich den Polen gegenüber einstellen, ähnlich 'wie dies (wenn auch in geringerem Maße) bei ,jen kleinen Einschlitzen im Trommelrand u nserer Ferrariszähler erfolgt. Erregt man nur das eine Feld des Systemes, so nehmen die Schlitze in der Trommel eine ganz bestimmte Lage an, die sie auch nicht verlassen, wenn man das an dere Feld des Systemes mit derselben Phase wie das erste erregt. Die Stärke der beiden Felder spielt in diesem Falle keine Rolle. Die Lage der Schlitze wird also stets die gleiche sein, so bald zwischen den beiden Feldern des Systemes keine Phasen verschiebung besteht. Die entsprechende Stellung des auf der Trommelachse befestigten Zeigers auf der Skala wird man daher als die Einstellung für die Phasenverschiebung Null bezeichnen. Die Skala des Ferraris-Phasen-Indikators ist mit einigen will kürlich angeordneten Teilstrichen versehen, um die Größe der Aus schläge mehrerer Indikatoren leicht vergleichen zu können. Aendert sieh die Phasenverschiebung zwischen den beiden Feldern so werden sich die Schlitze der Trommel je nach der Stärke der beiden Felder um einen gewissen Winkel nach der einen oder anderen Seite hin verschieben. Die Angaben des Phasen- Indikators sind daher lediglich abhängig von der auf die Trommel ausgeübten Triebkraft. Wenn beispielsweise das eine Feld mit der Spannung, das andere mit der Stromstärke eines Synchronmotors oder eines Generators erregt wird, so sieht man an dem Zeiger des Phasen-Indikators, ob die Maschinen mit Phasenverschiebung arbeiten. In diesem Falle muß die Erregung der Dynamo oder des Synchron motors, je nach der Richtung des Zeigerausschlages, verstärkt oder vermindert werden, um zwischen Stromstärke und Spannung die Phasenverschiebung Null herzustellen. Bei Verwendung von Synchronmotoren erhalten die beiden Seiten der Skala rechts und links von der Ruhelage des Zeigers die Bezeichnungen „Erregung zu stark“ und „Erregung zu schwach“, sodaß der Schalt bretterwärter sofort erkennen kann, in welchem Sinne die Erregung des Synchronmotors zu verändern ist, damit der Motor ohne Phasenverschiebung arbeitet. Versieht man ferner mehrere parallel arbeitende Generatoren mit gesonderten Phasenindikatoren und justiert man deren Konstanten entsprechend den Leistungen der zugehörigen Generatoren, besitzen ferner die Generatoren nach Ausweis ihrer zugehörigen Leistungs zeiger proportional die gleichen Belastungen, so kann man an den Zeigerstellungen der Phasen-Indikatoren erkennen, ob die Generatoren dieselbe Phasenverschiebung haben. In diesem Falle müssen nämlich alle Zeiger gleichviel ausschlagen. Die vorstehend erwähnten Anwendungsfälle gelten nur als Beispiele, denen sibh leicht andere anreihen lassen. * Heber die Verwendung von Aluminium für elektrische Leitungen. Der Ersatz von Aluminium für Kupfer in Elektrizitäts-Leitungen bildet eine der interessantesten technischen Fragen der Gegenwart. Wir entnehmen hierüber einem Aufsatze von Alton Adams im En gineering Magazine einige bemerkenswerte Mitteilungen. Aluminium-Leitungen finden heute bei den drei längsten elek trischen Transmissionen Nord-Amerikas Verwendung. Auf der Linie vom „Electra Krafthaus“ nach San-Franciseo, einer Entfernung von 154 englischen Meilen, ist Aluminium der einzige Leiter. Die 144 Meilen lange Strecke von Colgate nach Oakland ist mit 3 Aluminium- und 3 Kupfer-Leitungen versehen. Bei der dritten ihrer Länge wegen in Betracht kommenden Transmission, von den Shavinigan-Fällen nach Montreal, benutzt man ebenfalls 3 Aluminium- Leitungen für die Entfernung von S5 Meilen. — Bei allen drei Leitungen kommen außergewöhnliche Energie-Mengen in Betracht; die Eleetra-Anlage wird mit 10,000, diejenige von Colgate mit 11,250 und diejenige der Shavinigan-Fälle mit 7500 Kilowatt ange geben. Gewicht und Kosten dieser Linien sind sehr beträchtlich; denn beispielsweise beträgt das Total-Gewicht von der Aluminium- Leitung N. 0000 bei 144 Meilen Länge zwischen Colgate und Oak land 440,067 Pfund und bei einem Preis von 30 Cents per Pfund die Summe von 132,030 Dollars. Bedeutend teuerer ist die Drei-Kabel-Leitung der Electra- Section; sie beläuft sieh auf 216,360 Dollar. Aluminium ist indes nicht nur für neue Transmissionen be stimmt, sondern man hat es auch als Zusatz-Leitungen benutzt, wo anfangs bereits Kupferleitungen vorhanden waren. —- So hat man die dritte Kabelstrecke von der Kraft-Anlage bei den Niagara-Fällen bis zum Endpunkte in Buffalo in einer Entfernung von 20 Meilen neuerdings mit 3 Aluminium-Leitungen versehen. Aus diesen Beispielen ist ersichtlich, daß Kupfer nicht mehr als das einzige Leitungsmaterial in Betracht kommt. Im Gegenteil hat Aluminium ihm bei langen Uebertragungen den Rang streitig gemacht. Natürlich ist der wesentliche Faktor hierbei der billigere Preis unter Berücksichtigung der bedeutenderen Länge und Widerstandsfähigkeit gewesen. Allerdings hat im Vergleich — bei gleichen Größen und Längen — das Aluminium nur eine Leitungsfähigkeit von 60 pCt. des Kupfers. Aluminium-Leitungen müssen daher 1,66 mal den Quer schnitt der Kupferleitung von derselben Länge haben, um den gleichen elektrischen Widerstand zu bieten. Nach dem Durchmesser be rechnet erfordert die Aluminium-Leitung einen 1,28 mal größeren als den der Kupfer-Leitung gleicher Länge zur Erreichung derselben Leitungsfähigkeit. Die Minderwertigkeit des Aluminium als elektrischer Leiter, bezogen auf die Querschnitt-Berechnung, wird indes durch die Ge wicht-Berechnung im Vergleiche zum Kupfer vollständig aufgehoben. Ein Pfund von zu Draht verarbeitetem Aluminium hat einen 3,33 mal größeren Querschnitt als ein zum Draht verarbeitetes Pfund Kupfer gleicher Länge; denn das Kupfer-Gewicht per Kubikfuß ist 555 Pfund und dasjenige des Aluminiums nur 167 Pfund. Wenn mithin Aluminium- Draht gleiche Länge hat und 3,33 mal den Kupferdraht-Querschnitt vom gleichen Gewicht, so ist die elektrische Leitungsfähigkeit von ersterem 3,33: 1,66 = 2 fach diejenige des letzteren. Es folgt hieraus, daß das Aluminium-Draht-Gewieht bei gleichen Widerstands vorbedingungen nur halb so groß als diejenige des Kupfer-Drahts gleicher Länge ist. Ferner ergibt sich hieraus leicht, daß, wenn der Preis für ein Pfund Aluminium etwas geringer als der 2 fache Kupfer-Preis ist, Aluminium das billigere Metall für Transmissionen von jedweder bedingten Länge und bedingtem elektrischem Widerstand sein muß. Man berechnet die Spannungsstärke von weichem Kupfer und Aluminium-Draht auf ca. 33,000 Pfund per Quadratzoll. Bei Leitungen gleicher Länge und gleichem Widerstand ist Aluminium mithin 66 pCt. stärker, da sein Querschnitt 66 pCt. größer als derjenige von weichem Kupferdraht sein muß. Mittelhart gezogener Kupferdraht, wie er meistens für Transmissionen in Betracht kommt, hat eine Spannungs- Stärke von ungefähr 45,000 Pfund per Quadratzoll. Auch hierbei ist der Vorteil für Aluminium offenbar bei einem Vergleich mit dem Grade des Kupfers. Während die Aluminium-Leitung stärker ist als das Aequivalent an Kupfer, ist das Gewicht derselben doch nur die Hälfte der Kupfer-Leitung; man kann daher die Distanz zwischen den Masten vergrößern. Nur in einer Hinsicht ist die Masten-Stärke für Aluminium- Leitungen größer zu halten als diejenige mit dem Aequivalent an Kupferleitungen, nämlich beim Winddruek. Aber in der Praxis hat man gesehen, daß die Vibrierung bei langen Kupferleitungen außer ordentlich stark ist, sodaß sehr häufig die Befestigungsbestandteile gelockert wurden. Hingegen sollen beispielsweise die Aluminium- Leitungen zwischen den Niagara-Fällen und Buffalo nur sehr wenig Vibrierungen in ihren Masten und Stützpunkten hervorgerufen haben. Bemerkt sei, daß die Masten dieser Aluminium-Leitung 140 Fuß Abstand, während diejenigen der Kupferleitung der gleichen Strecke nur einen solchen von 70 Fuß haben. In freier Luft wird Aluminum weniger als Kupfer oxydiert; nur wo starke Rauchbildung von chemischen Werken vorhanden ist, wird das Metall schneller angegriffen. Es ist daher ratsam, Aluminium- Leitungen mit einer Isolierung zu versehen, wo sie chemischen Ein flüssen ausgesetzt sind. Die Aluminium-Leitungen zwischen den Niagara-Fällen und Buffalo sind fast auf der ganzen Strecke frei.
