Experimente mit selbst gebauten Jakobsleitern : [Höchstspannungs-Lichtbögen selbst erzeugen : Hochspannungs-Transformatoren selbst gebaut

Höchstspannungs-Lichtbögen selbst erzeugen Hochspannungs- Transformatoren selbst gebaut Dieses Buch beschreibt, wie Sie anhand verschiedener Experimente, die Hoch- und Höchstspannungen erzeugen, solche Leistungen sicher und gut verpackt sichtbar machen. Es werden verschiedene Bauweisen gezeigt, die durch gängige Mittel und Baustoffe einfach herzustellen sind. Erfahrungen im Bau von Höchstspannungstransformatoren und die ständige Steigerung ihrer Ausgangsspannungen führen zu umfangreichen Kenntnissen beim Aufbau, bei Anordnungen von Wicklungen und einfachen Proportionsverhältnissen von Kernen und Spulen. Durch Versuche mit Ein-Schenkel-Transformatoren, die als wirtschaftliche Apparaturen eher ungeeignete Funktionstypen sind, fand der Autor ein Experimentiergebiet, aus dem man erstaunliche Werte für das Erzeugen von Hochspannung ziehen kann. In dieser Richtung lassen sich beeindruckende Entladungen erzeugen, die man mithilfe entsprechender Stromquellenleistungen aus dem Hausnetz ausschöpfen kann. Ferner wird in diesem Buch der Aufbau der Elektroden behandelt, die für majestätische Spannungsentladungen entscheidend sind. Mithilfe einfacher Berechnungen lassen sich leistungsfähige Transformatoren herstellen. Ziel des Buchs ist es vor allem zu zeigen, dass Jakobsleitern auch in größeren Dimensionen erzeugt werden können. Um das Thema abzurunden, wird auch die Erzeugung von Lichtbogen durch Drehstromtransformatoren behandelt, die in ihrer Erscheinungsform interessant und relativ einfach herzustellen sind. Das Knistern der Lichtbogen, das Knallen der Zündfunken und das schwerfällige Brummen der Transformatoren geben ein Gefühl, das mit keinem anderen zu vergleichen ist. Der Moment, in dem ein neuer Transformator ans Netz geschlossen wird, erfüllt mit atemberaubender Spannung. So gefährlich diese Versuche sind, so spannend sind auch die Momente, wenn z. B. ein Lichtbogen die Elektroden emporklettert und sich nach oben hin wie das offene Gefieder eines Engels entfaltet. Cover Copyright Vorwort Wichtige Hinweise! Unbedingt beachten! Inhaltsverzeichnis 1. Einführung 1.1 Geschichte der elektromagnetischen Induktion 1.1.1 Erste elektromagnetische Versuche früherer Wissenschaftler 1.1.2 Das große Wechselstromnetz 1.1.3 Zur Beschaffung von Hochspannungstransformatoren 1.1.4 Induktion 1.1.5 Lenzsche Regel 1.1.6 Allgemeines 1.2 Hochspannungstransformatoren 1.2.1 Drehstromtransformatoren 1.2.2 Zweiphasen-Transformatoren 1.2.3 Einphasen-Transformatoren 1.2.4 Allgemeines über Transformatoren 1.3 Beschreibung von Lichtbögen 1.3.1 Lichtbögen niederer Hochspannungen 1.3.2 Lichtbögen von Höchstspannungen 1.3.3 Lichtbögenfärbung 1.4 Gefahren und Vorsichtsmaßnahmen 1.4.1 Die Erdung der Apparaturen 1.4.2 Gefahren bei Betrieb von Jakobsleitern Gefahren durch Ozon Gefahren durch UV-Strahlung Gefahren durch brennbare Stoffe Stromschlag wegen Feuerlöscher Gefahr durch unsachgemäße Handhabung Gefahren durch Mangel an Konzentration Gefahr durch schlechte Anschlussverbindung Gefahr durch Unordnung 1.5 Kerne und Wicklungen 1.5.1 Kerne 1.5.2 Wicklungen 1.5.3 Berechnung von Verhältnissen Spannungsberechnungen Berechnung der Stromstärke Berechnung der Leistung 1.5.4 Blindwiderstand und Wirkstrom 1.6 Zündabstände und Funkenstrecken 1.7 Energiequellen 2. Bau von Hochspannungstransformatoren 2.1 "Trockenbau" eines 20-kV-Transformators 2.1.1 Isolationspapier 2.1.2 Hilfsmittel 2.1.3 Spulenkörper 2.1.4 Schichtenspannung 2.1.5 Richtige Erdung der Sekundärseite 2.1.6 Berechnung des 20-kV-Transformators 2.2 Aufbau der Holzspulenkörper 2.2.2 Der Sekundärspulenkörper 2.2.3 Der Primärspulenkörper 2.3 Wickeln der Spulen 2.4 Köcheln im Wachsbad 2.5 Aufbau der Peripherie des 20-kV-Transformators 2.5.1 Isolator 2.5.2 Der heiße Pol 2.5.3 Verschraubungen Verschraubungen allgemein Kernverschraubungen 2.5.4 Elektroden 3. Hochspannungsapparatur mit Behälterbau 3.1 Behältermaterial 3.2 Öle 3.3 Unterbau des Behälters 3.4 Kabelzuführung zum Behälter 3.5 Teilbehälterbau 3.5.1 Fiberglas-Spulenbehälter für Wicklungen 3.5.2 Kunststoff-Spulenbehälter für Wicklungen 4. Sicherheitsabstände 4.1 Das elektrische Wechselfeld 4.2 Sicherheitsabstände für Menschen 4.3 Sicherheitsabstände in der Apparatur 5. Lichtbogentätigkeit 5.1 Elektrodenformen 5.2 Weitere Entladungen 5.3 Elektrodenwiderstand und -kapazität 6. Höchstspannungstransformatoren 6.1 Spulendimension 6.1.1 Der Bau der Sekundärspulen 6.1.2 Der Bau der Primärspulen 6.2 Schenkelanordnung 6.2.1 Waagerechte Anordnung 6.2.2 Senkrechte Anordnung 6.3 Behälterbau 6.3.1 Kunststoffbehälter PE (Poly-Ethylen) PC(Polycarbonat, Macrolon) PP (Poly-Propylen, PPS= schwer entflammbar, PPH=Industriekunststoff, PP-Natur) PVC (Poly-Vinyl-Chlorid) PMMA (Plexiglas) 6.3.2 Multiplex- oder Schichtholzbehälter 6.3.3 Holzbehälter mit inneren Folienauslage 6.3.4 Metallbehälter 6.3.5 Glasbehälter 6.4 Spulenkörper 6.5 Behälterdeckel mit Isolatoren 6.6 Zuleitungen zum Transformator 6.7 Ölbefüllung 7. Bau eines Dreiphasen-Hochspannungstransformators 7.1 Verschiedene Kerne 7.1.1 Normbleche 7.1.2 Sonderkerne 7.1.3 Offene schenkel 7.2 Aufbau der gesammten Apparatur 7.3 Aufbau des Elektrodendreiecks 8. Transformatoren bei der Arbeit 8.1 400-kV-Hochspannungslichtbogen 8.2 170-kV-Ein-Schenkel-Trafo waagrecht 8.3 170-kV-Ein-Schenkel-Trafo senkrecht 8.4 40-kV-Drehstrom-Hochspannungstrafo 9. Faradaysche Schutzgitter 10. Koronabildung 10.1 Korona 11. Bau eines Holzbehälters 11.1 Holzplattenverbindung 11.2 Verarbeitung von Polyesterharz und Fiberglasmatten 11.3 Anschlussstelle am Holzkasten 12.Bau eines Elektrodenständers 13. Wichtige Sicherheitsmaßnahmen 13.1 Für den Menschen 13.2 Für die Apparatur 13.3 Sicherheitsmaßnahmen nach Betrieb 14. Kabelnormen und Zuleitungen 14.1 Belastete Kabel 14.2 Gegeignete Normen nach Erfahrungswerten 14.3 Anschlussmöglichkeiten 15. Verklebungen 15.1 Holzleim 15.2 Silikondichtmasse 15.3 Kontaktkleber 15.4 Polyesterharz 15.5 Epoxidharz 16. Leistungsverluste 16.1 Kernverluste 16.2 Verluste durch Wicklungsdimensionierung 16.3 Verluste durch Netzfilter oder Vorschaltgeräte 16.4 Leistungsverluste durch Kapazitäten 16.5 Kurzschlüsse in der Sekundärspule 16.6 Besondere Leistungsabfälle 16.7 Tolerierte Leistungseinbußen 16.8 Primärspulenleistung 17. Handhabung von Ölen 17.1 Pflanzenöl 17.2 Mineralische Öle 17.2.1 Böden der Versuchs- und Lagerräume Bau eines Bodens für Versuchzwecke 17.2.2 Hilfsmittel zur Vermeidung von Ölüberschwemmungen 17.2.3 Lagerung des Öls 18. Abbildungen aus der Werkstatt und dem Versuchskeller Anhang Bezugsquellen für Materilalien Herstelleradressen Autor des Buches Glossar Literatur Hauptbeschreibung Dieses Buch beschreibt, wie Sie anhand verschiedener Experimente, die Hoch- und Höchstspannungen erzeugen, solche Leistungen sicher und gut verpackt sichtbar machen