CH120350A - Bewehrung für Einleiterwechselstromkabel aus ferromagnetischem Material. - Google Patents

Description

  Bewehrung für Einleiter     wechselstromkabel    aus     ferromagnetischem    Material.    Bei     Einleiterkabeln    pflegt man auf Be  wehrung mit Eisen- oder Stahlmaterial zu  verzichten, um die durch magnetische     Hy        ste-          resis    in solchen     Stoffen    auftretenden Verluste  zu vermeiden.

   Ein Mittel, die     Hystereseverluste     zu vermindern, besteht bekanntlich darin, dass  man eine Drahtbewehrung auf die Einleiter  kabel aufbringt, bei welcher die einzelnen  Drähte durch Lücken voneinander getrennt  sind (offene Drahtbewehrung), zu dem Zwecke,  dein magnetischen     Induktionsfluss    einen grösse  ren Widerstand entgegenzusetzen. Die Lücken  zwischen den Drähten     können    mit irgend einem       nichtmagnetisierbaren    Material ausgefüllt sein,  z. B. mit einem Isolationsmaterial oder mit  Zink, mit dem     Bewehrungsdrähte    zum Rost  schutze häufig überzogen werden. Man kann  in der gleichen Absicht die     Drallängen    auf  Kosten der Festigkeit der Bewehrung ver  grössern.

   Mit diesen Massnahmen allein ist es  aber bisher nicht gelungen, die Verluste bei  Verwendung von     ferromagrietischen    Drähten  auf einen erträglichen Bruchteil der     ohnrschen       Kupferverluste, zu ermässigen. Andere     Be-          wehrungsmaterialien,    die nicht     magnetisierbar     sind; sind wegen ihres hohen Preises wenig  empfehlenswert.  



  Die Erfindung bietet nun ein Mittel, das  im Verein mit andern oben aufgeführten  Vorsichtsmassnahmen (grosse     Drallänge,        offene     Bewehrung) die Verluste auch bei     ferro-          magnetischen    Stoffen genügend klein hält.  Die Erfindung gibt ein     Auswablprirrzip,    nach  dein die für die Bewehrung eines Einleiter  kabels geeigneten     ferromagnetischen        Stoffe     bestimmt werden können.  



  Die durch die Bewehrung bedingten Ver  luste sind hauptsächlich     Hystereseverluste.     Wenn man nun durch die geschilderten Vor  sichtsmassnahmen dafür sorgt, dass die in den       Bewehrungsdrähten    herrschende magnetische  Induktion relativ klein bleibt, so wird man  bei allen in Betracht kommenden     ferro-          magnetischen    Substanzen niemals bis in den  Bereich der Sättigung kommen. Bei geringen  Induktionen zeigen aber die einzelnen Stoffe      der     Hystereseverluste    als im Bereiche der  Sättigung.

   So haben wir gefunden, dass bei  einer     offenen    Bewehrung     .Materialien,    die  wegen ihrer geringen     Hystereseverluste    im  Maschinen- und     Transformatoreubau    bevorzugt  werden (zum Beispiel mit Silizium legierte  Eisensorten), verhältnismässig hohe Verluste  geben. Diese liegen in derselben Grössen  ordnung wie die von gewöhnlichem nicht       silizierten    Eisen.

   Diese     Materialien.    haben alle  eine verhältnismässig geringe     Koerzitivkraft.     Umgekehrt hat sich gezeigt, dass     ferrornagne-          tische    Materialien umso     geringere    Verluste bei  kleinen Feldern zeigen, je     grössere        Koerzitiv-          kraft    sie besitzen. Unter     Koerzitivkraft    ist  hier, wie üblich, die magnetische Feldstärke  verstanden, die wirken muss, um nach einer  bis zur Sättigung erfolgten     Magnetisierung     die Induktion zum Verschwinden zu bringen.  



  Die für den praktischen Gebrauch im  Einzelfall wichtigste     .Messung    ist die Fest  stellung der Zusatzverluste der Bewehrung,  am besten im Verhältnis zu den sogenannten  Kupferverlusten ausgedrückt. Wir fanden in       Einleiterkabeln    mit einer bestimmten Draht  bewehrung verschiedenen Materials und 95  mm= Querschnitt des Kupferleiters:

    
EMI0002.0019     
  
    Zusatzverlaste
<tb>  Betvehrungsmaterial <SEP> in <SEP> der <SEP> Bewehrung
<tb>  in <SEP> Hundertsteln
<tb>  der <SEP> Kupferverluste
<tb>  Nicht <SEP> härtbares.Material
<tb>  Eisen <SEP> mit <SEP> weniger <SEP> als
<tb>  0,2 <SEP> % <SEP> C <SEP> auch <SEP> legiert <SEP> mit
<tb>  Si <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 60 <SEP> bis <SEP> 120 <SEP> %
<tb>  Mittelgekohlte <SEP> Stähle
<tb>  (Thomas-, <SEP> Siemens-,
<tb>  Martin-, <SEP> Elektrostahl)
<tb>  bis <SEP> etwa <SEP> 0,7 <SEP> 0% <SEP> C <SEP> 15 <SEP> bis <SEP> 30 <SEP> 0,!,
<tb>  Hochgekohlte <SEP> Stähle
<tb>  (über <SEP> <B>0,7"1!0</B> <SEP> C). <SEP> . <SEP> .

   <SEP> unter <SEP> 15 <SEP> 0/0       Die Aufstellung zeigt die Abhängigkeit  der Verluste     voll    dem     C-Gehalt    des     Beweh-          rungsmaterials.    Man weiss, dass die     Koerzitiv-          kraft    der Stähle mit wachsendem     C-(.Ielialt     ansteigt und ihr Maximum etwa bei 1,5     "j'()    C    erreicht.

   Jedoch sind Stähle mit über     0,9",o    C  zur Drahtverarbeitung bereits ungeeignet, so       dass        mit        Stalildi-aht        von        0,9        %        C        die        beste     Wirkung zu erzielen ist.  



  Die angeführten Messungen sind mit     50-          periodigem    Wechselstrom von<B>100</B> bis 250  Ampere ausgeführt worden.  



  Gemäss der Erfindung wird daher vorge  schlagen, zur Bewehrung für     Einleiterwecllsel-          stromkabel    ein     ferromagnetisches    Material zu  verwenden, das eine hohe     Koerzitivkraft,    jeden  falls eine     Koerzitivkraft    grösser als 10 besitzt.  



  Man weiss;     dass)    die     Koerzitivkraft    nicht  nur     voll    den chemischen Beimengungen des  Eisens, sondern auch von der Art der Bear  beitung (Glühen, Abschrecken, Ziehen usw.)  in hohem Masse     abhängig    ist; die oben all  geführten     günstigen    Verlustzahlen beziehen  sieh auf Stähle, bei denen in bekannter Weise  ein hoher Härtegrad erreicht ist. Werden diese       gekohlten    Stähle zum Beispiel von über 900 0 C  an langsam abgekühlt, so liegen ihre     Koerzitiv-          kräfte,    bei einem     C-Gehalt    von 0,2 bis 1,5 0;'0,  zwischen \3 und 12 Gauss, und die Verluste  sind hoch.

    'erden die Stähle mit dem gleichen       C-Gehalt    hingegen bei etwa<B>8,50'</B>     C    abge  schreckt, so liegen die     Koerzitivkräfte    zwischen  15 und 65 Gauss. Bei solchen Materialien mit       einem        C-Gehalt        voll        0,7        bis        0,9%        haben        wir     bei     Einleiterkabeln        finit    95     mm=        Querschnitt     des Kupferleiters     Bewehrungsverluste    festge  stellt,

   die weniger als 2 0,ö der Kupferverluste       betrugen.    Die     Koerzitivkraft    der Silizium  legierung liegt vergleichsweise um 1 Gauss  herum und bei noch viel kleineren Werten.  



  Für den vorliegenden Zweck besonders  geeignete Materialien hoher     Koerzitivkraft     sind demnach     Kohlenstofl'stähle    mit 0,6 bis       0,9        %        C-Gehalt,        besonders        wenn        diese        nach     einem der bekannten Verfahren gehärtet sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Bewehrung für Einleiterwechselstroinkabel aus ferrolnagnetischem Material, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Erzielung geringer Bewehrungsverluste ein Material mit einer Koerzitivkraft grösser als 10 zur Bewehrung verwendet wird. EMI0003.0001