30. Dezember 1911. Querschnitt durch die Hochspannungsräume. Sammelschienen Oelschalter Blitzschutz und Kabel endverschlüsse Für die Lichtverhältnisse und die architektonische Ausgestaltung des Ganzen ist auch die Unterbringung der Schaltanlage in einem besondern Gebäude, das hier parallel zum Maschinenhaus errichtet wurde, von besonderm Werte. Die Mehrkosten sind unbeträchtlich, sie bestehen in den Kosten einer Wand; man gewinnt jedoch zwei neue Lichtfronten, die insbesondere für den Maschinenkeller und für die Schaltanlage selbst bedeutsam sind; gerade die Rückseiten der Schaltanlagen und der Maschinenhauskeller pflegen in dieser Hinsicht vernachlässigt zu werden. Man erreicht ferner bei dieser Bauweise völlige Unabhängigkeit der inneren Aus gestaltung des Schalthauses vom Maschinenhause bezüglich Höheneinteilung, Pfeileranordnung, Deckenkonstruktion usw., Vorteile, die insbesondere bei späteren Erweiterungsbauten wertvoll sind, und gewinnt Ausdehnungsmöglichkeiten nach allen Richtungen. Jeder Betriebsleiter, der einmal vorhandene ältere Schaltanlagen in eingeengten Räumen hat umbauen oder erweitern müssen, wird diese Vorzüge zu schätzen wissen. Der häufig gemachte Einwand, die Schaltanlage müsse mit dem Maschinenhaus in möglichst enger Verbindung stehen, ist nicht stichhaltig; die Schaltanlage gehört vielmehr, bis auf die Einrichtungen für die SpannungsregeJung der Maschinen, eher zum Leitungsnetz als zu den Generatoren. Die Forderung, der Schalttafelwärter müsse die Maschinen sehen können, entbehrt gleichfalls der Begründung; es ist im Gegenteil richtiger, den Wärter von Beeinflussungen, die durch Geräusche im Maschinenhaus entstehen, fernzuhalten und ihn zu veranlassen, seine Maßnahmen lediglich nach den Angaben der Instrumente zu treffen. Es sind Fälle bekannt geworden, in denen plötzlich auftretende Fehler an den Maschinen zu falschen Schaltungen Veranlassung gaben. Die zwischen Maschinenhaus und Schalthaus erforderliche Verständigung betrifft nur das An- und Abstellen der Maschinen und deren Belastung. Diese einfache Nachrichtenübertragung erfolgt jedoch am besten durch Befehlsübermittler oder ähnliche Einrichtungen. Wird das Schalthaus, wie im vorliegenden Falle, noch durch einen Gang mit dem Maschinenhause verbunden, so steht außerdem einer unmittelbaren Verständigung natürlich nichts im Wege. Eine Verbindung empfiehlt sich selbstverständlich schon wegen der leichteren Ueberwachung durch den Kontrollbeamten. Die innere Ausstattung der Räume sollte sich nach gleichen Grundsätzen richten. Einfacher, möglichst heller Anstrich der Wände ist schon aus dem Grunde wünschens wert, weil sie die Helligkeit erhöhen; Wandmalereien, Absatzstriche und derartiges sind zu verwerfen und gehören nicht in eine Fabrik. Unterschiedliche Farbe des Anstriches sollte nur dort angewandt werden, wo verschiedene Konstruktionsmaterialien benutzt werden; so empfiehlt es sich natürlich, Eisenkonstruktionen und Holzverschalungen anders zu streichen als die Wände. Die Wände des Maschinenhauses und die Bedienungsräume des Schalthauses sollten bis in Reichhöhe mit einfarbigen glasierten Steinen oder Kacheln ohne Muster verkleidet sein. Der Kondensatorenraum und ähnliche Räume, die an Mangel natürlichen Lichtes leiden, sollten weiße Wandbekleidung und weißen Anstrich erhalten. Als Fußboden für die Maschinenräume empfiehlt sich Fliesenbelag, der jedoch (im Gegensatz zu den Wänden) eine Musterung durch Anwendung verschiedenfarbiger Platten erhalten muß, weil auf einfarbigen Fliesen jeder Oelfleck zu sehr auffällt. Es sollten aber auch hierfür ziemlich helle Farben gewählt werden, z. B. hellgraue Platten, die sich in der Tönung etwas unterscheiden; ΤΟΙ allen Dingen sollten auch hier grobe Unterschiede vermieden werden. Die häufig beliebte Einfassung der Maschinen durch besondere Friese ist zu verwerfen, weil sie nur einen unschönen Fleck im Maschinenhaus ergibt und sich der Form der Maschinen doch nicht anpassen läßt. Besonderes Gewicht ist ferner auf bequeme Verbindung zwischen Maschinenraum, Kondensationskeller und Kesselhaus zu legen. Kann man bei zweckmäßiger Wahl der Geschoßhöhen Treppen vermeiden, so ist eine solche Anordnung natürlich vorzuziehen. Beim Märkischen Elektrizitätswerk gelangt man vom Maschinenraum unmittelbar auf die Bedienungsgalerien der Kessel, von denen 2 bequeme Treppen zum Kesselhausflur herabführen; Kesselhausflur und Kondensationsraum liegen auf gleicher Höhe und sind durch Türen verbunden. Die obere Bedienungsgalerie des Wasserreinigers liegt, wie erwähnt, wieder auf gleicher Höhe mit dem Maschinenraume. Für den Entwurf der Schaltanlage, Fig. 20 bis 26, sind in erster Linie Rücksichten auf Betriebsicherheit maß deutscher Ingenieure. gebend, und zwar erfordern diejenigen Teile besondere Sorgfalt, bei denen auftretende Fehler den ganzen Betrieb lähmen; hierzu gehören vor allen Dingen die Generator-Sammelschienen und die von diesen unmittelbar abzweigenden Leitungen. Große Betriebsicherheit ist hier nur durch reichliche Abstände und durch hohen mechanischen und elektrischen Sicherheitsgrad erzielbar. Für die Schaltanlage des Märkischen Elektrizitätswerkes wurde aus diesem Grunde für diese Teile der Sicherheitsgrad 5 vorgeschrieben. Die nötige Reserve wurde in üblicher Weise durch ein Doppel-Sammelschienensystem gebildet (s. Fig. 20); für die Verteilung sind außerdem GruppenSammelschienen vorgesehen, an welche die abgehenden Kabel zu je vieren angeschlossen sind, und zwar so, daß die beiden Enden eines Ringes an verschiedenen Sammelschienen endigen. Die Maschinen- und Sektions-Oelschalter sind für die größte Kurzschlußleistung bemessen und bestehen je aus 3 einpoligen Schaltern; die abzweigenden Netzleitungen sind dagegen mit dreipoligen Schal tern für geringere Kurzschlußleistung angeschlossen, weil bei ihnen im Falle des Schlusses nur Teilleistungen in Betracht kommen. Je zwei nebeneinander liegende Gruppen-Sammelschienen können durch Trennschalter verbunden werden, damit die Gruppenschalter nachgesehen werden können, selbst wenn die zugehörige Gruppen-Sammelschiene noch unter Spannung steht. Maschinen- und Gruppenschalter werden elektrisch, Verteilschalter dagegen mit der Hand betätigt; ausgelöst werden alle Schalter elektrisch. Jedes Schaltfeld kann, durch Trennschalter stromlos gemacht werden Der Strom für die elektrische Betätigung der Schalter und für die Notbeleuchtung der ganzen Anlage wird aus einer im dritten Stockwerk des Schalthauses befindlichen Hülfsbatterie entnommen, die mittels eines Umformers aufgeladen werden kann. Die Generatoren sind durch Rückstrom- und Maximalrelais, die Gruppen durch Maximal-Zeitrelais, die Kabel durch das Differentialschutzsystem gesichert. Die Neutrale jedes Generators kann über einen Wider 30. Dezember 1911. stand geerdet werden, welcher bei Erdschluß einer Phase das rd. 2,5 fache des normalen Stromes durchläßt, so daß bei Erdschluß in einer Phase des Netzes der betreffende Kabelschalter durch das Differentialrelais zur Abschaltung gebracht wird. Im Betriebe soll jeweils die Erdung nur an einem laufenden Generator vorgenommen werden. Der Ueberspannungsschutz besteht aus Wasserstrahlerdern und Hörnern in bekannter Anordnung. Besonderer Wert wurde auf die Messung der abgegebenen Leistung gelegt; jeder Generator sowie jedes abgehende Kabel ist mit einem Zähler für unsymmetrische Belastung ausgerüstet, so daß eine doppelte Kontrolle vorhanden ist. Die Hochspannungsanlage wurde, wie schon erwähnt, im rechten Teile des Schalthauses untergebracht, und zwar dient das Erdgeschoß zur Aufnahme der Endverschlüsse und Trennschalter der Maschinen- und Fernleitungskabel sowie des Ueberspannungsschutzes. Auch Stromwandler und Meßtransformatoren sind zum Teil in diesem Stockwerk enthalten. Im ersten Stockwerk sind die Oelschalter in 2 Reihen so angeordnet, daß ihre Antriebe in einem hochspannungsfreien Mittelgange liegen, der gegen die eigentlichen Hochspannungsräume durch massive Wände abgetrennt ist. Das zweite Stockwerk dient zur Aufnahme der Sammelschienensysteme mit den zugehörigen Trennschaltern. Wie ersichtlich, wurde auf die Trennung der einzelnen Phasen nur dort Wert gelegt, wo unter Umständen große Energiemengen unterbrochen werden; bei den abzweigenden Leitungen wurden nur die einzelnen Felder gegeneinander durch Zwischenwände geschützt. Der Vorteil gleicher Breite der Maschinen- und Gruppenfelder mit den Kabelfeldern ermöglicht die in Fig. 21 bis 24 dargestellte übersichtliche Anordnung. Trenn- und Sicherheitswände sind aus feuersicheren Duroplatten aufgebaut, die mit Holzsäge und Holzbohrer bearbeitet werden können, wodurch die Montage sehr erleichtert wird. Alle Endverschlüsse, Stromwandler, Oelschalter, Trennschalter, Meßtransformatoren usw. sind mit gleichen Stützund Durchführungsisolatoren ausgestattet. Es ist dies die erste mit einem einheitlichen Isolationssystem ausgerüstete Anlage, was nicht nur im Interesse eines gleichmäßigen Sicherheitsgrades von besonderer Bedeutung ist, sondern auch deswegen vorteilhaft, weil alle Isolatoren untereinander ausgewechselt werden können. Die Installation erfolgte nach dem konzentrischen Klemmensystem des Verfassers. Die Gleichartigkeit der Isolatoren und das gewählte Installationssystem tragen sehr zum guten Aussehen der Anlage bei und erlauben neben leichter Auswechselbarkeit cine gute Uebersicht über die Apparate. Die Betätigungsschalttafel befindet sich im Mittelgange des ersten Stockwerkes; rechts davon liegen die Antriebe für die Oelschalter, die somit von dem Schalttafelwärter unmittelbar beobachtet werden können. Die Betätigungstafel ist in 2 Reihen angeordnet: die eine enthält die Tirrill-Regler und die Instrumente für die Maschinen, die andre diejenigen für die Verteilung; in dem dazwischen befindlichen Gange stehen die Befehlsübermittler für das Maschinenhaus. Ueber jedem Kabelschaltantrieb sind (unmittelbar auf die Wand gesetzt) die drei einpoligen Relais sowie der Strommesser, über den Maschinenschalterantrieben die zugehörigen drei Maximal- und drei Rückstromrelais und der Gruppen-Strommesser angebracht. Unterhalb der Antriebe sind (versenkt unter einer abnehmbaren Platte) sämtliche Meß- und Betätigungsleitungen an einem Klemmenbrett zusammengeführt, so daß eine leichte Ueberwachung dieser für den Betrieb so wichtigen Leitungen möglich ist. Den Kraftbedarf der Hülfsbetriebe liefern 2 Drehstromtransformatoren von je 150 KW Leistung mit einer sekundären Spannung von 220 V, die im Kellergeschoß des Schalthauses untergebracht sind. Die dazugehörige Verteiltafel befindet sich im Erdge schoß im linken Flügel des Schalthauses. Jeder einzelne Hülfsbetrieb ist durch Maximal- und Nullspannungsrelais gesichert; sein Energieverbrauch wird zur Kontrolle des Eigenverbrauches der Zentrale durch Zähler festgestellt. Eine neue selbsttätige Vorrichtung zur Bestimmung des Kohlensäuregehaltes in Rauchgasen.') Von Dr. Ernst Müller. Die gelegentliche Bestimmung der Kohlensäure geschicht sehr bequem mit Hülfe des Orsat-Apparates 2). Er beruht darauf, die Raumverminderung zu messen, die 100 ccm des zu untersuchenden Gasgemisches erleiden, wenn darausdie Kohlensäure durch Kalilauge beseitigt wird. Aber nur dauernd selbsttätig anzeigende und aufzeichnende Meßgeräte, die den Gehalt an Kohlensäure unmittelbar in Hundertteilen angeben, lassen einerseits den Heizer jederzeit mit einem Blick die Wirtschaftlichkeit der Feuerung erkennen und ermöglichen anderseits der Fabrikleitung, den Feuerungsbetrieb nachträglich zu prüfen. Mehrere derartige selbstschreibende Meßvorrichtungen sind bereits mit gutem Erfolg im praktischen Gebrauch; ich erwähne besonders den Rauchgasuntersucher »Ados« der Adosgesellschaft, Aachen 3), sowie den Luftüberschußmesser »Oekonograph« der Allgemeinen feuertechnischen Gesellschaft in Berlin. Bei beiden wird eine abgemessene Menge des zu untersuchenden Gases durch Kalilauge seiner Kohlensäure beraubt und der Rest zum Heben einer kleinen Taucherglocke verwendet, deren Bewe 1) Sonderabdrücke dieses Aufsatzes (Fachgebiet: Meßgeräte) werden an Mitglieder postfrei für 20 Pfg gegen Voreinsendung des Betrages abgegeben. Nichtmitglieder zahlen den doppelten Preis. Zuschlag für Ausland porto 5 Pfg. Lieferung etwa 2 Wochen nach Erscheinen der Nummer. 2) Vergl. z. B. Posts Chemisch-Technische Analyse. 3. Aufl. S. 149. 3) s. Post, a. a. O. S. 167: Z. 1902 S. 320. gung auf einen Schreibstift übertragen wird. Auch hier wird also zum Messen die Raumverminderung des kohlensäurehaltigen Gases durch Kalilauge benutzt. Demgegenüber wurde von mir im Auftrage von Keiser & Schmidt, Berlin, und nach Vorschlag von Seibert eine neue Vorrichtung zur Bestimmung der Kohlensäure gebaut, die darauf beruht, die Wärme zu messen, die bei der Aufnahme von Kohlensäur durch Kalilauge entsteht. Die eintretende Temperaturerhöhung wird thermoelektrisch mit dem von der genannten Firma in den Handel gebrachten Pyrometer ge messen. Der 2 ltr fassende Behälter a, Fig. 1, enthält Kalilauge vom spezifischen Gewicht 1,270. Wird der Hahn b geöffnet, so fließt Kalilauge in das Gefäß c und füllt es bis zum L'eberlauf. Das die Verbindung mit der äußeren Luft vermittelnde Rohr d enthält Natronkalk. In einfacher, weiter unten angegebener Weise wird beim Inbetriebsetzen des Apparates die Kalilauge durch die Haarröhre e hindurchgepreßt, die dann stets mit Kalilauge gefüllt bleibt. Bei f tropft die Kalilauge in das Gefäß g, durch das ein beständiger Strom des zu untersuchenden Gases fließt. Den Gasstrom erzeugt eine bei h angeschlossene Wasserstrahlpumpe, die das bei i eintretende Gas durch das Verbindungsstück k, die kupferne Rohrschlange 1, dann durch g, m, n, h saugt. Hierbei scheidet sich zwischen m und n das etwa verdichtete Wasser ab, das durch den Hahn o von Zeit zu Zeit abgelassen wird. Das Gefäß g ist bei p durch einen eingeschliffenen Stöpsel verschlossen, der unten in ein sehr dünnwandiges, am unteren Ende geschlossenes Röhrchen übergeht, das mit einem feinen Silberdrahtnetz umwickelt ist und in seinem Innern die zu erwärmenden Lötstellen der Thermokette enthält. Das Drahtnetz hat den Zweek, die auftropfende Kalilauge sofort gleichmäßig über die ganze Fläche zu verteilen; es besteht aus Silber, damit die entstehende Wärme schnell dem Glasrohr und durch dessen dünne Wände hindurch der Lötstelle mitgeteilt wird. Nach oben geht der erwähnte Stöpsel in einen weiteren Rohrstutzen über, der bei q eine aufgeschliffene Glaskappe trägt. Hier befinden sich die andern, nicht zu erwärmenden Lötstellen der Thermokette, die aus 30 hintereinandergeschalteten Kupfer-Konstantan-Elementen besteht; die Dicke der Kupferdrähte beträgt 0,1 mm, die der Konstantan-Drähte 0,3 mm, die Länge 120 mm. Es wurden seidenbesponnene Drähte benutzt und die Lötstellen mit einem besondern Lack sorgfältig isoliert; die Güte der Isolation konnte durch Be stimmung des Widerstandes der Kette vor und nach dem Einbringen in das Glasrohr geprüft werden; der Widerstand betrug 29,6 Q. Die Pole der Thermosäule werden durch zwei kleine Oeffnungen in der Glaskappe nach außen geführt und beir an einen Drehspul-Zeiger von hoher Empfindlichkeit angeschlossen. Die vom Silberdrahtnetz abtropfende Lauge fließt bei s, wo sie gleichzeitig als Sperrflüssigkeit dient, ab. I'm bei beiden Enden der Thermosäule die Verhältnisse möglichst gleich zu gestalten, ist über die nicht erwärmten Lötstellen noch ein oben geschlossenes Glasröhrchen gestülpt. Hierdurch wird bewirkt, daß eine im Versuchsraum eintretende Temperaturänderung sich beiden Lötstellen gleich schnell mitteilt; in der Tat war die Spannungsänderung, die der beir angeschlossene Millivoltmesser aufwies, wenn der Apparat nicht in Betrieb war, auch bei großen plötzlichen Aenderungen der Zimmertemperatur stets verschwindend klein, weit unterhalb der durch Beobachtungsfehler verursachten Größe. Das Kupferrohr dient dazu, die eintretenden Gase, die Haarröhre e und die Kalilange genau auf die Temperatur der Umgebung zu bringen. Ferner aber bewirken beide ver deutscher Ingenieure. möge der inneren Reibung zusammen mit der den Zug im Apparat regelnden, mit Wasser gefüllten Flaschet, daß das zu untersuchende Gas und die Kalilauge stets in einem bestimmten, immer gleichen Verhältnis zusammentreten. Der äußere Durchmesser der aus 40 Windungen bestehenden Rohrschlange beträgt 46 mm, der äußere Durchmesser des Kupferrohres selbst 4,2 mm, die Wandstärke 0,75 mm. Um nun stets dieselbe Gasgeschwindigkeit im Apparat zu erhalten, wird das Rohru, dessen oberes Ende man sich zunächst noch mit der freien Luft verbunden denkt, ein für allemal so eingestellt, daß der Druckunterschied zwischen k und n, angezeigt durch den Druckmesser e, 50 mm Wassersäule beträgt. (Die gestrichelten Linien stellen Gummischläuche vor.) Um bei einer etwaigen Betriebstörung den Eintritt der Manometerflüssigkeit in die Schläuche und Rohrleitungen auf jeden Fall zu verhüten, hat man die Schenkel oben zu Kugeln erweitert. Stände das Rohr u nun wirklich mit der Außenluft in Verbindung, so würden sich alle Druckänderungen, die durch Aufbringen von Brennstoff, Türöffnen im Fuchs oder in den Kesselzügen, an die die Vorrichtung zur Gasentnahme angeschlossen ist, entstehen, über k fortpflanzen, die Gasgeschwindigkeit in g beeinflussen und so den regelmäßigen Gang der Messungen stören. Das wird dadurch verhindert, daß u und k durch einen kurzen weiten Schlauch verbunden sind; die Flasche t sorgt so dafür, daß der einmal hergestellte Druckunterschied von 50 mm Wassersäule dauernd erhalten bleibt. Der Korkstopfen auf der Flaschet ist mit Kolophoniumkitt abgedichtet und trägt oben noch einen Quecksilberverschluß. Die Haarröhre e für die Kalilauge hat 1,3 mm inneren Durchmesser uud besteht im wesentlichen aus 5 hintereinander geschalteten U-Röhren von 38 cm Höhe. Zum Schutz gegen Beschädigungen wird sie vor dem Zusammensetzen des ganzen Apparates allein auf einer 3 mm starken Zinkplatte y durch starke Messingleisten, unter denen sich noch Korkstreifen befinden, verschraubt, wobei man während des Anziehens die Biegestellen der Röhre bis zum Weichwerden erhitzt, um Spannungen zu vermeiden. Darauf erst wird die Röhre mit dem Gefäß c verblasen und schließlich gegen den Glaskörper g mit Siegellack abgedichtet. Ist das Meßgerät in Betrieb, so ist der Hahn b so eingestellt, daß c stets bis zum Ueberlauf gefüllt bleibt, was sich durch einen hin und wieder bei w abfallenden Tropfen zu erkennen gibt. Das Gefäß c ist durch einen beit angelegten kurzen weiten Schlauch ebenfalls mit k verbunden. Infolgedessen steht auch die Kalilauge durch das Haarröhrchen e unter dem Druck von 50 mm Wassersäule, vermehrt oder vermindert um den Höhenunterschied zwischen den Flüssigkeitspiegeln der Ueberlaufstelle in c und der Ausflußstelle f. Die Abmessungen des Röhrchens e sind so gewählt, daß man eine geeignete Strömungsgeschwindigkeit der Kalilauge erhält, wenn der Höhenunterschied nahezu gleich null wird (5 bis 8 Tropfen in 1 min bei f). Der Aufbau geschieht also in der Weise, daß die Ueberlaufstelle in c und Punkt f möglichst in gleicher Höhe liegen. Bei diesen Abmessungen ergibt sich bei einem Gas mit 15 vH Kohlensäure an den unteren Lötstellen der Thermosäule eine Temperaturerhöhung von 15o. Soll das Instrument in Gebrauch genommen werden, so ist zunächst die Flaschet am besten durch das Rohr u mit Wasser zu füllen und in den durch einen Eisenring auf dem Kork der Flasche gebildeten Raum Quecksilber zu gießen. Das Manometer v wird bis zur halben Schenkelhöhe mit gefärbtem Wasser gefüllt und in die Flasche s etwas Wasser als Sperrflüssigkeit gegossen. Der Behälter a wird, wie bereits angegeben, mit Kalilauge vom spezifischen Gewicht 1,270 gefüllt; zweckmäßig befindet sich in a ein kleiner, mit Marke versehener Schwimmer, der stets die Dichtigkeit der Lauge angibt. Man läßt nun durch Oeffnen des Hahnes b zunächst so viel Lauge ausfließen, daß e bis zum Leberlauf gefüllt ist. Darauf entfernt man den Schlauch von æ und befestigt dort ein kleines Handgebläse. Damit drückt man die Lauge bei geschlossenen Hähnen und z leicht durch das Haarröhrchen e hindurch, worauf der Schlauch bei x wieder befestigt wird. Endlich schließt man noch unter Zwischenschalten geeigneter Filter zum Zurückhalten von |