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deutscher Ingenieure.

Abb. 73. Schaltplan.

Kabelabzweige 21000V

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Hülfsbetriebe

a Widerstände b Hörnerfunkenableiter

c Oelschalter

Wasser muß durch Koksfilter gereinigt werden, die als Doppelfilter ausgebildet sind, so daß der eine Filter ohne Betriebstörung des andern nachgesehen werden kann.

d Trennschalter e Stromwandler f Meẞtransformator

Leitungsnetze. Die Ausgestaltung des Leitungsnetzes mußte sich der geographischen Lage des Randes anpassen, der sich in ziemlich gerader Linie von Osten nach Westen crstreckt; die Querausdehnung des Netzes ist infolgedessen überall beschränkt, die Hauptleitungen verlaufen gleichfalls in der Richtung des Minengebietes, Abb. 75 und 76. Da auf eine gegenseitige Unterstützung der einzelnen Kraftwerke und auf die Möglichkeit des Strombezuges von Ver

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25. Januar 1913.

eeniging von vornherein Rücksicht zu nehmen war und somit auch auf erhebliche Energieübertragungen zwischen den einzelnen Werken gerechnet werden mußte, wurden die 40 000 VLeitungen gewissermaßen als Doppelsammelschienen ausgebildet, die sich über den ganzen Rand erstrecken. Die einzelnen Kraftwerke geben die nicht örtlich unmittelbar verbrauchte Leistung an dieses Netz ab, das sie an die Nebenwerke liefert, die deshalb als besondere Kraftwerke für die zugehörigen Verteilungsnetze anzusehen sind. Zwischen Brakpan, Herkules, Simmerpan, Roshervilledam, Robinson, Bantjes, Abb. 77, und Vereeniging kann die Energieübertragung deshalb innerhalb der durch den Verbrauch gegebenen Grenzen fast beliebig verschoben werden. Ein einzelner Abzweig ist noch bis zum äußersten Westen des Ran

Abb. 74.

Doppelsammelleitung für die Kompressoren außerhalb des Gebäudes. In der Mitte vorspringend Filteranlage für sämtliche Kompressoren.

Abb. 77.

verlegt; beide Leitungsarten sind durch Schutzvorrichtungen nach MerzPrice) gesichert, was sich bei den Verteilungsleitungen als besonders vorteilhaft erwiesen hat, weil diese vielfach verkettet werden mußten, um hohe Betriebsicherheit und günstige Ausnutzung des Leitungsquerschnittes zu erreichen. Der Kabelquerschnitt beträgt überall 100 qmm, die einzelnen Kabel gestatten die Uebertragung einer Leistung von je 8000 KVA.

Der in letzter Zeit stark steigende Verbrauch im Ostgebiet in der Nähe von Brakpan läßt auch hier einen allmählichen Uebergang der Verteilungsspannung von 10000 auf 20000 V zweckmäßig erscheinen; alle neu angelegten Unterwerke sind deshalb bereits mit Einrichtungen für diese Spannung ausgerüstet, ebenso sind die hinzukommenden Leitungen für diese Spannung isoliert, so daß in absehbarer Zeit nur noch zwei Spannungen, 40000 und 20 000 V, vorhanden sein werden, abgesehen von der Uebertragung von Vereeniging, die mit 80 000 V arbeitet.

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Hauptschaltstation für 40 000 und 20 000 V mit angebauten Transformatorendes nach Luipaardsvlei kammern; im Hintergrund Maste für zwei 40 000 V-Drehstromkreise mit Querbalken zur Aufnahme von 13 Blitzschutzdrähten.

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geführt; er wird zurzeit

noch als Verteilungsleitung benutzt. Der Querschnitt der Leitungen ist in der Mitte des Gebietes entsprechend der größten Verbrauchsdichte am größten; er beträgt hier 1440 qmm in vier Einzelleitungen von je 3 x 120 qmm auf zwei Mastreihen; für die nach Osten und Westen führenden Leitungen sind zwei Stromkreise von je 3 × 70 qmm vorläufig ausreichend.

An die genannten Kraftwerke und Nebenwerke sind die Verteilungsleitungen angeschlossen, die

westlich von Simmerpan mit 20 000 V, östlich von Simmerpan mit 10000 V betrieben werden. Sie sind in der Mitte des Anschlußgebietes als Kabelleitungen ausgeführt, weil hier wegen großer Bebauungsdichte mit Freileitungen nicht durchzukommen war; alles übrige sind Freileitungen. Während nun die Speiseleitungen als Doppelleitungen ausgebildet sind, werden die Verteilungsleitungen überall in Ringen

netzes und der Druckluftleitungen.

Unterwerke. Die große Zahl der Verteilstellen zurzeit sind 60 errichtet, die Notwendigkeit, in allen gleiche Einrichtungen zugunsten der Bereitschaft und raschen Aushülfe zu verwenden, und die Rücksicht auf leichte Bedienung und Ueberwachung ließen eine Normalisierung als wünschenswert erscheinen. Die Unterwerke mußten folgenden Bedingungen genügen: Die Primärspannung ist entweder 20000 V oder 10 000 V, die Leistung je 1000 bis 8000 KVA, die Sekundärspannung zum Teil 2000, Teil 500 V, jedoch müssen beide Spannungen von einer

1) Vergl. ETZ 1908 S. 316, 329, 361.

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Einrichtung für den Anschluß
an das 20000 V-Kabelnetz.

Anbau des Schalthauses der Grube, der die Einrichtung hierfür überlassen bleibt. Entlüftung

Frischluftkanal

deutscher Ingenieure.

bäude heraus in das sich im Grundriß senkrecht anschließende Schalthaus des Stromverbrauchers geführt, das somit vom Verteilwerk der Gesellschaft ganz abgeschlossen ist. Diese Anordnung erlaubt, die 500 V-Seite, die 2000 VSeite und den Anbau

des Stromverbrauchers beliebig zu erweitern, und hat sich gut be

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währt.

Druckluftanlage. Von den 320 Mill. KW-st der Ecksteingruppe sollten etwa 40 vH in Form von Druckluft von 9 at geliefert werden. Nach dem festgestellten Belastungsfaktor ergab diese Luftmenge zuzüglich der vertragsmäßigen Bereitschaft von 25 vH eine Maschinenleistung von rd. 50000 PS. Die Druckluftübertragung hat dabei etwas mehr als 30 km größte Länge. Wenn man bedenkt, das nirgends eine Druckluftübertragung auch nur annähernd so großer Leistung bestanden hat die größte in Betrieb befindliche Pariser Anlage hatte damals nur eine Maschinenleistung von rd. 8000 PS, und der größte bis dahin für diesen Druck gebaute Kolbenkompressor hatte 1500 PS Leistung so mag man daraus erkennen, daß großer Wagemut dazu gehörte, die Ausführung des Planes unter Gewährleistung zu übernehmen. Alles mußte tatsächlich von Grund auf neu entworfen und ausgebildet werden; dazu war die Bauzeit mit 12 Jahren außerordentlich beschränkt. Der Bau von Kreiselkompressoren befand sich noch im Anfang der Entwicklung, befriedigende Ergebnisse lagen nur für kleine Leistungen vor; Luftleitungen für solche Ueberdrücke auch nur annähernd gleicher Abmessungen waren bisher nicht ausgeführt.

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nur

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Allein die Entwicklung der Muffenkonstruktion, Abb. 82 und 83, hat mehr als drei Monate in Anspruch genommen, da die Pariser Vorbilder sich für die vorliegenden Verhältnisse als ungeeignet erwiesen. Die Muffe hatte nämlich nachstehenden schwer erfüllbaren Bedingungen zu genügen:

Transformator I

II

500 KVA 20000/500V 20000/500V 500 KVA

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+

und derselben Stelle geliefert werden können, da sie auf fast allen Gruben gleichzeitig vorkommen (für Anschlüsse größerer Leistungen 2000, für Kleinmotoren über Tage 500 V). Da sich die Betriebsverhältnisse auf den einzelnen Gruben ständig ändern, müssen alle Verteilstellen so eingerichtet sein, daß sie sowohl auf der 500 V als auf der 2000 VSeite beliebig erweitert werden können; sie müssen ferner so angelegt sein, daß der Strom sowohl mit Kabeln als mit Freileitungen zu- und abgeleitet werden kann.

Um diesen Bedingungen zu genügen, wurden die Gebäude der Unterwerke in T-Form angelegt, Abb. 78 bis 81; die Primärleitungen werden in das Kopfende eingeführt. Die Transformatorenkammern sind entsprechend der zu liefernden Spannung in zwei Gruppen in demselben Gebäudeteil angeordnet; parallel zu ihnen liegen die Sammelschienen für 500 und 2000 V. In der Mitte sind die Zähler für die Stromverbraucher angebracht, von diesen aus werden die Sammelschienen senkrecht aus dem Ge

Abb. 82.

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Abb. 83.

Normale Verbindungsmuffe.

30 30

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25. Januar 1913.

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Beachtet man ferner den Umstand, daß kein Meßgerät vorhanden war, das die Integration der verwickelten Funktion von Volumen, Temperatur, Ueberdruck und Zeit, in Kilowattstunden ablesbar, selbsttätig vornahm, daß die bekannten Luftvolumenmesser bis dahin nur für mäßigen Ueberdruck gebaut waren und daß diese sehr verwickelten Geräte von Grund aus neu ausgebildet werden mußten, so wird man die Schwierigkeit der Aufgabe ermessen. Durch die Meßgeräte sollte eine Leistung von mehr als 100 Mill. KW-st jährlich in zuverlässiger Weise ermittelt werden, deren Geldwert jährlich mehr als 5 Mill. M beträgt; ein Fehler von 1 vH macht

Abb. 85.

Befestigung eines 24 zölligen Rohres.

sonders gutem Gummi verwandt. Für die Verluste infolge von Undichtigkeit mußte ein Höchstbetrag von 2 vH gewährleistet werden; die tatsächlich vorkommenden Verluste betragen weniger als 0,5 vH.

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somit bereits 50000 M aus, ein Betrag, der die Wichtigkeit genauer Luftmessung am besten erläutert.

Die für die Anlage des Druckluftnetzes anzuwendenden Grundsätze stimmten mit denen für das elektrische Kabelnetz in mancher Hinsicht überein, da alle Ecksteingruben außer der Lieferung elektrischer Energie gleichzeitig Druckluft gebrauchten; Druckluftleitungen und elektrische Kabel konnten deshalb vielfach in demselben Graben verlegt werden, Abb. 84 bis 88. Die Leitung ist so eingerichtet, daß sie die Kompressorenanlagen im Roshervilledam- und im Robinsonwerk ständig verbindet; falls eine Anlage außer Betrieb kommt, kann die Luftlieferung mit der andern aufrecht erhalten. werden. In der Leitung befinden sich Schieberkammern,

Die Berechnung der Rohrleitungsquerschnitte wird in herkömmlicher Weise nach der als zulässig erachteten Höchstgeschwindigkeit der strömenden Luft vorgenommen. Geht man von der Voraussetzung aus, daß der Druckabfall zwischen Erzeugungs- und Abnahmestelle bei höchster Luftlieferung

deutscher Ingenieure.

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deren Ausführung sich in Anbetracht der erheblichen Druckund Temperaturschwankungen zunächst sehr schwierig gestaltete. Da Luftvolumenmesser nach der Gasuhrenbauart, bei denen das Zählwerk durch Druck und Temperatur beeinflußt wird, außergewöhnliche Abmessungen erhalten hätten und zudem sehr verwickelt geworden wären, entschied man sich schließlich für die Messung mittels Düse nach der Venturi-Bauart und fügte eine Aufzeichenvorrichtung hinzu, die die Schwankungen des Ueberdruckes und der Temperatur (letztere allerdings nur annähernd) berücksichtigt. Die dem Druckunterschiede folgende Manometerfeder und die von der Temperatur beeinflußte Thermometerfeder bewegen je einen logarithmischen Kamm; beide Bewegungen werden durch Zahnräder zusammengezählt, die Summe wird auf einen gegenlogarithmischen Kamm übertragen, so daß das Zählwerk das Produkt beider Bewegungen angibt. Die Zähler sind nach manchen Vorversuchen von J. Kent in London ausgebildet und haben sich gut bewährt. (Schluß folgt.)

Die Steigerung der Leistung von Verbrennungsmotoren und ein neuer

Sechstaktmotor.')

Von Prof. Emil Schimanek in Budapest.

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1) Verbesserung des wirtschaftlichen Wirkungsgrades (bessere Ausnutzung der Brennstoffwärme);

2) Vermehrung der Arbeitshübe in der Zeiteinheit,
a) Erhöhung der Umlaufzahl,

b) Verminderung der Anzahl derjenigen Kolbenhübe, bei welchen keine Arbeit geleistet wird (z. B. Uebergang vom Viertakt zum Zweitakt);

3) Vergrößerung der Luftladung des Motorzylinders, d. h. Vermehrung der während einer gleichen Anzahl von Hüben verarbeiteten Luftmenge.

zu 1) Der wirtschaftliche Wirkungsgrad kann bei gleichbleibendem mechanischem und indiziertem Wirkungsgrad (letzterer auch Völligkeitsgrad des Diagrammes genannt) nur dadurch verbessert werden, daß die Gase nach der Verbrennung einer längeren Ausdehnung unterworfen werden. Wenn man solche Arbeitsverfahren vergleicht, bei denen die

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