Cover | 1 |
Copyright | 4 |
Vorwort | 5 |
Wichtige Hinweise! Unbedingt beachten! | 7 |
Inhaltsverzeichnis | 9 |
1. Einführung | 15 |
1.1 Geschichte der elektromagnetischen Induktion | 15 |
1.1.1 Erste elektromagnetische Versuche früherer Wissenschaftler | 15 |
1.1.2 Das große Wechselstromnetz | 15 |
1.1.3 Zur Beschaffung von Hochspannungstransformatoren | 16 |
1.1.4 Induktion | 16 |
1.1.5 Lenzsche Regel | 17 |
1.1.6 Allgemeines | 18 |
1.2 Hochspannungstransformatoren | 18 |
1.2.1 Drehstromtransformatoren | 18 |
1.2.2 Zweiphasen-Transformatoren | 19 |
1.2.3 Einphasen-Transformatoren | 19 |
1.2.4 Allgemeines über Transformatoren | 20 |
1.3 Beschreibung von Lichtbögen | 21 |
1.3.1 Lichtbögen niederer Hochspannungen | 21 |
1.3.2 Lichtbögen von Höchstspannungen | 22 |
1.3.3 Lichtbögenfärbung | 23 |
1.4 Gefahren und Vorsichtsmaßnahmen | 23 |
1.4.1 Die Erdung der Apparaturen | 23 |
1.4.2 Gefahren bei Betrieb von Jakobsleitern | 24 |
Gefahren durch Ozon | 24 |
Gefahren durch UV-Strahlung | 24 |
Gefahren durch brennbare Stoffe | 24 |
Stromschlag wegen Feuerlöscher | 25 |
Gefahr durch unsachgemäße Handhabung | 25 |
Gefahren durch Mangel an Konzentration | 25 |
Gefahr durch schlechte Anschlussverbindung | 25 |
Gefahr durch Unordnung | 25 |
1.5 Kerne und Wicklungen | 26 |
1.5.1 Kerne | 26 |
1.5.2 Wicklungen | 28 |
1.5.3 Berechnung von Verhältnissen | 29 |
Spannungsberechnungen | 29 |
Berechnung der Stromstärke | 29 |
Berechnung der Leistung | 30 |
1.5.4 Blindwiderstand und Wirkstrom | 30 |
1.6 Zündabstände und Funkenstrecken | 31 |
1.7 Energiequellen | 31 |
2. Bau von Hochspannungstransformatoren | 33 |
2.1 "Trockenbau" eines 20-kV-Transformators | 33 |
2.1.1 Isolationspapier | 33 |
2.1.2 Hilfsmittel | 34 |
2.1.3 Spulenkörper | 36 |
2.1.4 Schichtenspannung | 37 |
2.1.5 Richtige Erdung der Sekundärseite | 38 |
2.1.6 Berechnung des 20-kV-Transformators | 40 |
2.2 Aufbau der Holzspulenkörper | 42 |
2.2.2 Der Sekundärspulenkörper | 43 |
2.2.3 Der Primärspulenkörper | 43 |
2.3 Wickeln der Spulen | 45 |
2.4 Köcheln im Wachsbad | 49 |
2.5 Aufbau der Peripherie des 20-kV-Transformators | 51 |
2.5.1 Isolator | 52 |
2.5.2 Der heiße Pol | 52 |
2.5.3 Verschraubungen | 53 |
Verschraubungen allgemein | 53 |
Kernverschraubungen | 54 |
2.5.4 Elektroden | 54 |
3. Hochspannungsapparatur mit Behälterbau | 57 |
3.1 Behältermaterial | 57 |
3.2 Öle | 58 |
3.3 Unterbau des Behälters | 59 |
3.4 Kabelzuführung zum Behälter | 60 |
3.5 Teilbehälterbau | 61 |
3.5.1 Fiberglas-Spulenbehälter für Wicklungen | 61 |
3.5.2 Kunststoff-Spulenbehälter für Wicklungen | 63 |
4. Sicherheitsabstände | 65 |
4.1 Das elektrische Wechselfeld | 65 |
4.2 Sicherheitsabstände für Menschen | 66 |
4.3 Sicherheitsabstände in der Apparatur | 66 |
5. Lichtbogentätigkeit | 69 |
5.1 Elektrodenformen | 70 |
5.2 Weitere Entladungen | 72 |
5.3 Elektrodenwiderstand und -kapazität | 73 |
6. Höchstspannungstransformatoren | 77 |
6.1 Spulendimension | 77 |
6.1.1 Der Bau der Sekundärspulen | 77 |
6.1.2 Der Bau der Primärspulen | 79 |
6.2 Schenkelanordnung | 80 |
6.2.1 Waagerechte Anordnung | 80 |
6.2.2 Senkrechte Anordnung | 80 |
6.3 Behälterbau | 81 |
6.3.1 Kunststoffbehälter | 81 |
PE (Poly-Ethylen) | 82 |
PC(Polycarbonat, Macrolon) | 82 |
PP (Poly-Propylen, PPS= schwer entflammbar, PPH=Industriekunststoff, PP-Natur) | 82 |
PVC (Poly-Vinyl-Chlorid) | 82 |
PMMA (Plexiglas) | 83 |
6.3.2 Multiplex- oder Schichtholzbehälter | 83 |
6.3.3 Holzbehälter mit inneren Folienauslage | 83 |
6.3.4 Metallbehälter | 86 |
6.3.5 Glasbehälter | 86 |
6.4 Spulenkörper | 86 |
6.5 Behälterdeckel mit Isolatoren | 87 |
6.6 Zuleitungen zum Transformator | 89 |
6.7 Ölbefüllung | 91 |
7. Bau eines Dreiphasen-Hochspannungstransformators | 93 |
7.1 Verschiedene Kerne | 93 |
7.1.1 Normbleche | 93 |
7.1.2 Sonderkerne | 94 |
7.1.3 Offene schenkel | 94 |
7.2 Aufbau der gesammten Apparatur | 94 |
7.3 Aufbau des Elektrodendreiecks | 94 |
8. Transformatoren bei der Arbeit | 97 |
8.1 400-kV-Hochspannungslichtbogen | 97 |
8.2 170-kV-Ein-Schenkel-Trafo waagrecht | 99 |
8.3 170-kV-Ein-Schenkel-Trafo senkrecht | 100 |
8.4 40-kV-Drehstrom-Hochspannungstrafo | 102 |
9. Faradaysche Schutzgitter | 105 |
10. Koronabildung | 107 |
10.1 Korona | 107 |
11. Bau eines Holzbehälters | 109 |
11.1 Holzplattenverbindung | 109 |
11.2 Verarbeitung von Polyesterharz und Fiberglasmatten | 110 |
11.3 Anschlussstelle am Holzkasten | 112 |
12.Bau eines Elektrodenständers | 115 |
13. Wichtige Sicherheitsmaßnahmen | 119 |
13.1 Für den Menschen | 119 |
13.2 Für die Apparatur | 119 |
13.3 Sicherheitsmaßnahmen nach Betrieb | 120 |
14. Kabelnormen und Zuleitungen | 121 |
14.1 Belastete Kabel | 121 |
14.2 Gegeignete Normen nach Erfahrungswerten | 121 |
14.3 Anschlussmöglichkeiten | 121 |
15. Verklebungen | 123 |
15.1 Holzleim | 123 |
15.2 Silikondichtmasse | 123 |
15.3 Kontaktkleber | 123 |
15.4 Polyesterharz | 124 |
15.5 Epoxidharz | 124 |
16. Leistungsverluste | 125 |
16.1 Kernverluste | 125 |
16.2 Verluste durch Wicklungsdimensionierung | 125 |
16.3 Verluste durch Netzfilter oder Vorschaltgeräte | 125 |
16.4 Leistungsverluste durch Kapazitäten | 126 |
16.5 Kurzschlüsse in der Sekundärspule | 126 |
16.6 Besondere Leistungsabfälle | 127 |
16.7 Tolerierte Leistungseinbußen | 127 |
16.8 Primärspulenleistung | 128 |
17. Handhabung von Ölen | 131 |
17.1 Pflanzenöl | 131 |
17.2 Mineralische Öle | 131 |
17.2.1 Böden der Versuchs- und Lagerräume | 131 |
Bau eines Bodens für Versuchzwecke | 131 |
17.2.2 Hilfsmittel zur Vermeidung von Ölüberschwemmungen | 133 |
17.2.3 Lagerung des Öls | 133 |
18. Abbildungen aus der Werkstatt und dem Versuchskeller | 135 |
Anhang | 143 |
Bezugsquellen für Materilalien | 143 |
Herstelleradressen | 145 |
Autor des Buches | 146 |
Glossar | 147 |
Literatur | 157 |