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XXT. Jahrgang. No. 21. 1903 1904. 278 »ELEKTROTECHNISCHE RUNDSCHAU als bei Gleichstrom, was aber aufgewogen wird durch die niedrige Fahrspannung bei Wechselstrom. 4. Der große Spannungsunterschied in der Feldwickelurig der Motoren. Die Raumverhältnisse bei den Vollbahnwagen, die für Motoren und Reguliereinrichtungen zur Verfügung stehen, sind sehr beschränkte, man muß schon bei Gleiehstrombetrieb vier statt zwei Motoren zur Anwendung bringen, da man unmöglich die erforderliche Leistung auf zwei Motoren verteilen kann. Bei Wechselstrombetrieb wird dieser Umstand noch komplizierter, weil die Spannung zwischen den Windungen der Feldmagnete eine starke Isolierung und damit umso größeren Raum einnimmt. Dazu kommen die Folgen eines möglichen Kurzschlusses. Bei Gleichstrom ist die Spannung zwischen den Windungen nur abhängig von dem Ohm’schen Spannungsabfall der Windungen, eintretender Kurzschluß läßt nur eine Windung unwirksam werden. Anders beim Wechselstromfeldmagneten, wo die E. M. K. zwischen den Windungen etwa die ähnliche ist, als zwischen den Windungen eines Transformators. Ein eintretender Kurzschluß wirkt ebenso vernichtend, als ein Kurzschluß im Anker. Dieser Nach teil ist sehr wesentlich, es wird hierdurch ein Hinabtransformator am Wagen notwendig, man darf die Magnete nicht der Hochspannung aussetzen. Der Reguliertransformator hat indessen soviel Raum zur Verfügung, daß die genannten Schwierigkeiten in Wegfall kommen. 5. Die Einwirkung auf Telephonnetze, ein Punkt, der die ernsteste Beachtung erfordert. Am klarsten wird die Uebersicht über die Wahl von Gleich- oder Wechselstrom durch die Gegenüberstellung der Herstellungs- und Betriebskosten bei Wechsel- und Gleichstrom betrieb, wenn folgende Annahme gelten: Länge der Linie 96 km. Durchschnittsgeschwindigkeit 48 km. Die Wagen sollen in Abständen von einer halben Stunde fahren. Die Anzahl der Haltestellen 30 Der Abstand zweier „ 3,2 km Gewicht des vollständig ausgerüsteten Gleichstromwagens 35 t „ „ „ „ Wechselstromwagens 41,3 t. Hieraus geht hervor : Gleichstrom: Wechselstrom: Motorische Ausrüstung . 2 150 PS Motoren 2 175 PS Motoren Spannung 550 V. 200 V pro Motor (im Durchschnitt) Uebersetzung 21 : 50 17 : 53 Verzögerung 0,89 m/sec. sec. 0,89 m/sec. sec. Beschleunigung .... 0,45 m/sec. sec. 0,45 m/sec. sec. Raddurchmesser .... 920 mm 920 mm Gewicht 35 t 41,3 t Mittlerer Energieverbrauch 67,2 KW 73,9 KW „ Leistungsfaktor . — 0,87. Hieraus ist erkennbar, daß der Verbrauch an Energie bei Wechselstrom nur etwa um 10 pCt. größer ist, obwohl ein Mehr gewicht von 18pCt. vorhanden ist. Das Kraftwerk soll in der Mitte der Linie liegen, also nach beiden Endpunkten hin liegen 48 km. Das Kraftwerk ist für beide Fälle gleichzeitig eine Unterstation. Die Generatorspannung beim Wechselstromprojekt ist gleich der Fahr- Drahtspannung = 3000 V, die Generatoren speisen also die Fahrleitung direkt. Ferner sind noch vier Speisepunkte vorhanden, die Ent fernung der Unterstationen von einander beträgt also 19 km. Diese sekundären Verteilungsleitungen bilden ein einfaches Netz. Vernach lässigt sind die Verbindungen zwischen den primären und sekundären Verteilungsleitungen. Der Trolleydraht besteht aus einem 12 mm starken Kupferdraht. Die Hochspannungsdrehstromleitung beim Gleichstromsystem kann an der Straße entlang geführt werden. Beim Wechselstromprojekt sind an die Masten die Hochspannungs leitungen und die Ausleger für die Fahrleitung angebracht. Hieran schließe ich den Vergleich der beiden Systeme, der deutlich die be sprochenen Vor- und Nachteile erkennen läßt: Gleichstrom Wechselstrom Energieverbrauch pro Wagen. . . . 67,2 KW 73,9 KW Zahl der gleichzeitig laufenden Wagen 8 8 . Unterstationen 5 5 Wagen per Unterstation 1,6 1,6 Strom per Wagen 185,3 Amp. (3000 V.) 43 Amp. „ Unterstation 279,0 . 68,8 Amp. Widerstand zwisch. 2 Unterstationen r = 0,9 Q* r = 4,2 Q ** j 2 r Linienverlust pro Unterstation — 16,1 KW 3,32 KW Energieverlust pro Unterstation am Wagen 107,5 KW 121,32 KW Energieverbrauch pro Unterstation in der Unterstation 123,6 KW — Prozentueller Verlust in der ,3. Schiene 15,5 pCt. — „ „ im Regulier-und Wagentransformator . . — 5 pCt. „ Verlust im Laufdraht und Schienen . . . — 2,8 pCt. „ „ in d. Hinabtransform. 3,5 pCt. 3,5 pCt. „ „ ,, „Hinauftransform. 3,5 pCt. 3,5 pCt. „ „ „ „ rot. Umformern 10 pCt. — „ „ ,, ,, Hochspannungs- 2,5 pCt. leitung. . . . 2,5 pCt. Gleichstrom Wechselstrom Prozentueller Verlust total bis zum Kraft- 18,4 pCt. werk .... 39,5 pCt. Energieverbrauch von 8 Wagen (ge- 537 KW 591 KW messen am Wagen) „ von 8 Wagen (ge- 700 KW messen im Kraftwerk) 750 KW Scheinbarer Energieverbrauch im Kraft- 825 KW werk — Maximalbelastung pro Unterstation (Ungünstiger Fall ist, daß zwei 550 KW Wagen in Anfahrt sind) .... 560 KW Ein 400 KW-Umformer vermag diese 40 pCt. Ueberlastung aufzunehmen Ein 350 KW Transformator vermag diese 50 pCt. Ueberlastungaufzunehmen Mittlere Belastung eines Umformers 30 pCt. • — „ „ einer Unterstation — 40 pCt. Die Unterstationen sind so reichlich bemessen, daß eine zeitweilig außer Betrieb sein kann. Gleichstrom: Maximale Belastung des Kraftwerkes 1200 KW. daher also vier 400 KW. Generatoren, wovon einer zur Reserse dient. Wechselstrom: 1400 KW.*) daher also vier 450 KW. Generatoren, wovon einer zur Reserve dient. *) Scheinbare KW. Hinauftransformatoren. Gleichstrom: ! Wechselstrom: Acht 150 KW. Hinauftransformatoren, | Drei 400 KW. Hinauftransformatoren, wovon einer zur Reserve dient. i im Notfälle genügen auch zwei. Hochspannungsleitung. Gleichstrom: 20,000 Volt Drehstromleitung d — 4,1 mm Maximaler Verlust in dieser 8,25 pCt. Mittlerer „ „ „ 2,50 „ Wechselstrom: 20,000 Volt Einphasenleitung d = 5,8 mm 8,2 pCt. 2,7 „ Ausrüstung der Gleichstrom: Fünf Unterstationen, wovon eine im Kraftwerk ist. Von vier Unterstationen enthält jede: drei 135 KW. Hinabtransformatoren. Einen 400 KW. Drehumformer. Ein Schaltbrett. In der fünften Unterstation (Kraftwerk), fehlen die Hinabtransformatoren. Unterstationen. Wechselstrom: Vier Unterstationen: die Generatoren des Kraftwerkes arbeiten direkt auf die Fahrleitung. Einen 350 KW. Transformator. Ein Schaltbrett. Niederspannungsleitung. Gleichstrom: ! Wechselstrom: Länge des ganzen Geleises eine 30 kg Leitungsschiene. Länge des ganzen Geleises eine Trolley leitung d = 12 mm. Wagenausrüstung. Gleichstrom: Jeder Wagen ist ausgerüstet mit zwei 150 PS. Gleichstrombahnmotoren u. den Apparaten der multiple — mit Steuerung. W ech selstrom: Jeder Wagen ist ausgerüstet mit zwei 165 PS. Wechselstrombahnmotoren und den Apparaten der multiple — mit Steuerung. Anschaffungskosten. Kraftwerk. Gleichstrom: Drei 400 KW., 25 Perioden, 360 Volt, Drehstromgenerat. = 82,875.— Mk. Sieben ISOKW.JgL, 25 Perioden, Oeltrans- formatoren = 37,293,75 „ Schaltbrett =- 19,125.- , Gesamtkosten = 139,293,75 Mk. Wechselstrom: Drei 450 KW., 25 Perioden, 300 Volt, Wechselstrom generat. = 89,250 Mk. Drei 400 KW., 17Perioden, 3000 _ u , Oeltransfor- 20,000 matoren = 31,875 „ = 16,150 „ = 1,372,75 Mk. Hochspannungslinie. Gleichstrom: Wechselstrom: 77 km, 20,000 V., Wechselstrom 77 km, 20,000 V., Drehstrom d = 4,1 mm = 183,600 Mk. Blitzschutzvorrichtungen = 10,625 „ Gesamtkosten = 194,225 Mk. d = 4,8 mm 244,800 Mk. = 8,500 „ Unterstationen. Gleichstrom: 360 Zwölf 135 KW. 2QQQQ. Oeltransformatoren Fünf 400 KW., 600 V., 25 Perioden Um former Fünf Schaltbretter 25 Perioden, 59,925 Mk. = 110,500 59,500 Drehstrom: Vier 350 KW., 17 Perioden 3000 Oel- 20,000 transformatoren = 37,400 Mk. Fünf Schaltbretter = 31,875 „ Fernschalteinrichtungen = 31,875 „ = 101,150 Mk. *) 1 = 19 km, Laufschien e 40 kg, „Dritte Schiene“ = 30 kg. **) 1 = 19 km, Laufschiene = 4u kg. Trolleydraht d= 12 mm. Gesamtkosten = 229,925 Mk.