Download e-book for iPad: Elektrische Wanderwellen: auf Leitungen und in Wicklungen by Reinhold Rüdenberg

By Reinhold Rüdenberg

ISBN-10: 366223775X

ISBN-13: 9783662237755

ISBN-10: 3662258781

ISBN-13: 9783662258781

Man hat in früheren Jahren elektrische Starkstromanlagen nach den An­ forderungen gebaut, die der normale Dauerbetrieb an sie stellt, und ist durch gründliche Erforschung der verwendeten Materialien und der Betriebseigen­ schaften der Maschinen, Apparate und Leitungen zu bemerkenswerten Erfolgen hinsichtlich der Größe der Leistung, der Höhe der Spannung und der Entfernung für die Energieübertragung gelangt. Verhältnismäßig spät erst zeigte die Erfah­ rung, daß beim Ein-und Ausschalten der elektrischen Stromkreise und bei ähn­ lichen absichtlichen oder zufälligen Vorgängen so eigenartige Erscheinungen ein­ treten können, daß der ordentliche Betrieb der Anlage darunter leidet. Durch zahlreiche Arbeiten ist seitdem versucht worden, die bei Schaltvorgängen auf­ tretenden Erscheinungen wissenschaftlich zu klären und Abhilfe gegen ihre Schädigungen zu schaffen. Wir müssen demnach beim Betrieb jeder elektrischen Anlage unterscheiden zwischen den stationären Erscheinungen, die im Dauerzustand bestehen, und den vorübergehenden Ausgleichserscheinungen, die als Folge irgendwelcher Schalt­ prozesse oder ähnlicher Änderungen im Stromkreis auftreten. Die letzteren sind meist störende Begleiterscheinungen, die durch die Ladung und Entladung der zahlreichen Energien entstehen, mit denen jeder elektrische Stromkreis verknüpft ist. Von der immer weiter gehenden Steigerung der Energiemenge und Energie­ dichte in allen Teilen der Anlagen rührt es her, daß die elektromagnetischen und elektromechanischen Ausgleichsvorgänge eine immer größere Rolle spielen, und daß ihre Beherrschung heute ebenso wichtig für die Technik geworden ist wie die Beherrschung aller Erscheinungen des stationären Betriebes.

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10e wieder vollständig mit Abb. 10a übereinstimmt. Alsdann wiederholt sich das ganze Spiel. Wir erkennen aus dieser Darstellung, daß die offene Leitung sich nach dem Einschalten unter der Wirkung der wandernden Wellen abwechselnd auf das Doppelte der gewollten Spannung auflädt und vollständig wieder entlädt, und daß sie dabei abwechselnd von positivem und negativem Strom durchflossen wird. Spannung und Strom pendeln also um ihren Sollwert herum, und zwar mit einer Schwingungsdauer oder Frequenz, die sich nach Gl.

Die Verdoppelung ist dadurch bedingt, daß durch die Grenzbedingung (5) und (6) eine rückläufige Welle erzwungen wird, deren Strom der vorlaufenden entgegengerichtet, deren Spannung ihr gleichgerichtet ist und die am offenen Ende stets die gleiche Größe besitzt wie die vorlaufende Welle. Die rückwärtslaufende Welle stellt demnach das genaue Spiegelbild der vorwärtslaufenden Welle dar und quillt aus dem offenen Leitungsende im gleichen Maße heraus, wie die vorwärtslaufende Welle in ihm versinkt. Die einfallende Welle wird demnach am offenen Leitungsende vollständig reflektiert, und zwar mit gleichem Vorzeichen der Spannung und entgegengesetztem Vorzeichen des Stromes.

Ihre Ladung breitet sich dabei ebenso wie die Strom~----a---~--~ 'i wärmeverluste gleichmäßig auf der Leitung aus. Sind beide Leitungsenden kurzgeschlossen, was in Abb. 7 dargestellt ist, so wird das Vori I 1 /1 I zeichen der Spannung bei jeder Reflexion umJ-~_] gekehrt. Der sonstige Verlauf wird gegenüber der Abb. 7 Leitung mit offenen Enden jedoch nicht geändert. Nach doppelter Reflexion, sowohl am rechten als auch am linken Ende der Leitung, ist die Spannung wieder positiv, so daß sich das Spiel auch hier nach zweimaligem Durchlaufen der Leitungsstrecke zyklisch wiederholt.

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by Paul
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