Titel: | Polytechnische Rundschau. |
Autor: | H. |
Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 107 |
Download: | XML |
Polytechnische Rundschau.
Polytechnische Rundschau.
Gleisunterhaltung bei elektrischen Bahnen.
So weit die Gleise auf eigenen Bahnkörpern verlegt sind, kommen für die Unterhaltung
die bei den Eisenbahnen gesammelten Erfahrungen zur Anwendung. Bei den in Straßen
verlegten Gleisen ist weder der Koffer noch Schwellen und Stöße zugänglich, und die
eigentliche Gleisunterhaltung beschränkt sich auf die Unterhaltung der Weichen und
Kurven; es kommt jedoch das Reinigen, sowie im Sommer das Sprengen und im Winter die
Beseitigung des Schnees hinzu. Für das Sprengen werden Wagen verschiedenster Bauart
verwendet, die rechteckige oder auch zylindrische Eisenblechgefäße tragen. Der
Ausfluß des Wassers geschieht entweder unter der einfachen Wirkung der Schwerkraft
oder vermehrt um einen in dem Wassergefäß durch Druckluft erzeugten Ueberdruck. Der
Fassungsraum solcher Wagen beträgt 11–27 cbm. Etwa 19 cbm genügen zum Sprengen von
10 km eingleisiger oder 5 km zweigleisiger Strecke. Als Tagesleistung für einen
derartigen Wagen kann man 50 km Gleis rechnen. Das Sprengen mit Oel ist bisher
vornehmlich von Dampfbahnen angewendet worden, so daß nur von denen längere
Erfahrungen zur Verfügung stehen. Der Oelbedarf beträgt im ersten Jahre etwa 5 ½ cbm
f. d. km; in den folgenden Jahren sind 1,7–2,8 cbm ausreichend. Von elektrischen Bahnen ist
Oelsprengung besonders in St. Francisco für
Macadamstraßen in den Außenbezirken der Stadt und von der Broklyn Rapid Transit Company für eine 32 km lange Strecke mit eigenem
Bahnkörper angewendet worden, der mit Sand bedeckt ist und besonders viel bei
Ausflugsfahrten benutzt wird.
Zur Beseitigung des Schnees werden Pflüge und Fegemaschinen verwendet. Damit der zur
Seite gekehrte Schnee den übrigen Verkehr möglichst wenig behindert, müssen an
Kreuzungen und in Straßen mit starkem Verkehr Mannschaften und Wagen zur weiteren
Beseitigung verwendet werden. (Wilson.) [Street Railway
Journal 1907, II, S. 723–725.]
Pr.
Beanspruchung der Lokomotivkupplung.
Durch die Einführung der Dampfüberhitzung ist die Zugkraft der Zwillingslokomotive
wesentlich gesteigert worden, so daß nun stärkere Kupplungen zwischen Lokomotive und
Tender erforderlich sind. Ferner sind die Kupplungsteile zweckentsprechender
auszubilden, da man jetzt oft auf die Gegengewichte für die hin- und hergehenden
Triebwerksmassen verzichtet. Der Verzicht auf einen teilweisen Massenausgleich hat
den Vorteil, daß der Oberbau und die Brücken besser geschont werden, aber den
Nachteil, daß die Erschütterungen der Lokomotive infolge des Zuckens etwas größer
werden. Außerdem liegt noch die Gefahr vor, daß die Kupplung zwischen Lokomotive und
Tender sehr stark beansprucht wird.
Wird die Bewegung der Lokomotive verzögert durch die ungleichförmige Zugkraft des
Dampfes, oder durch die Massenkraft, so wird die Druckstelle zwischen Bolzen und
Zugstange der Kupplung entlastet. Bei späterem Druckwechsel können dann gefährliche
Stöße in der Kupplung auftreten. Früher wurde schon vom Verfasser nachgewiesen (s.
D. p. J. 1907, S. 559), daß das Zucken der Lokomotive durch die Wirkung der
Ungleichförmigkeit der Dampfkraft bei hinlänglich großen Geschwindigkeiten nur
Bruchteile eines Millimeters ausmacht, d. d. die Federspannung in der Zugvorrichtung
wird dadurch nicht geändert. Es ist demgemäß nur die Wirkung der unausgeglichenen
Triebwerksmassen in Betracht zu ziehen.
Lokomotive mit Tender wird relativ zum Zug elastisch festgehalten, hierauf lassen
sich die Gesetze des elastischen Pendels anwenden. Das Zucken der Lokomotive infolge
der periodischen Kräfte, hervorgerufen durch die hin- und hergehenden
Triebwerksteile ist eine erzwungene Schwingung, die sich durch die harmonische
Funktion der Zeit (t) darstellen läßt
P cos ω
t.
P ist der Höchstwert dieser Kraft, ω die Winkelgeschwindigkeit der Triebräder. Die
Zeitdauer (T) einer Doppelschwingung der Lokomotive ist
dann
T=\frac{2\,\pi}{\omega}
und die Schwingungszahl in 1 Sek.
n=\frac{1}{T}=\frac{\omega}{2\,\pi}.
Bei einer Zwillingslokomotive mit Kurbeln unter 90° kann man sich die Wirkung der
unausgeglichenen Triebwerksteile als die Wirkung der Horizontalkomponente einer
Zentrifugalkraft vorstellen, welche die Masse m im
Kurbelkreis 2 r, mit der Winkelgeschwindigkeit w erzeugt. Die wagrechte Komponente dieser Kraft zur
Zeit t ist
P cos ω t
= m ω2
r cos α.
Dabei ist
m=\frac{2\,w}{9,81}\,\cos\,45^{\circ},
wenn w das Gewicht der
unausgeglichenen Triebwerksmassen einer Seite ist. Für die Kupplungsfeder kommt dann
die mit der Kraft P synchrone Schwingung
x=\frac{P\,\cos\,\omega\,t}{a-M\,\omega^2}
in Betracht.
a ist dabei eine Federkonstante und bezeichnet die Härte
der Feder, M ist die Masse der Lokomotive mit
Tender.
Als kritische Geschwindigkeit für die Lokomotive ergibt sich bei einem unendlich
großen Wert von x
\omega=\sqrt{\frac{a}{M}}
und die kritische Schwingungszahl
n=\frac{1}{2\,\pi}\,\sqrt{\frac{a}{M}}.
n ist hierbei auch die
Umdrehungszahl der Triebräder in 1 Sekunde.
Aus dieser Gleichung kann nun bestimmt werden, bei welcher Geschwindigkeit ein
gefährliches Zucken auftreten kann. In Wirklichkeit werden aber auch bei dieser
Geschwindigkeit keine außergewöhnlichen Zuckbewegungen auftreten.
Die kritische Umdrehungszahl einer 2/4 gekuppelten Heißdampflokomotive neuester Bauart
mit Triebrädern von 2100 mm Durchm. mit einem Zug von 40 Wagenachsen wäre nach
Rechnung des Verfassers 0,528 i. d. Sek. oder 12,5 km/std. Fahrgeschwindigkeit.
Erfahrungsgemäß ist eine Zuckbewegung bei solcher Geschwindigkeit durch die
unausgeglichenen Triebwerksmassen nicht zu bemerken, weil die Massenkräfte in diesem
Falle nicht groß genug sind, die innere Reibung der Lokomotive zu überwinden. Die
Größe der Zuckbewegung der Lokomotive mit Berücksichtigung dieses Widerstandes R
ist
s=\frac{\sqrt{P^2-R^2}}{a-M\,\omega^2}.
Durch Beobachtung des Weges s kann somit die unbekannte
Reibung R berechnet werden. Eine Zuckbewegung kann
nicht eintreten, solange die Reibung R größer ist als
die Massenkraft P.
Für den Fall, daß die Zugfedern des Tenders fehlen (die Zugvorrichtung der Lokomotive
also unelastisch ist) ergibt sich mit gewissen Annäherungen die Größe der
Zuckbewegung zu
s=-2\,r\,\frac{m}{M}.
Aus dieser Gleichung kann die Beanspruchung der Kupplung
zwischen Lokomotive und Tender berechnet werden. In der Hauptkupplungsstange tritt
eine Spannung auf
S = Z ±
X.
Zu der konstanten Zugkraft Z
tritt infolge der Massenwirkung eine periodische wechselnde Kraft X, deren Größtwert ist:
X_{\mbox{max}}=\pm\,P\,\frac{m_t}{m},
mt ist die Tendermasse.
Je größer also die unausgeglichenen Massen und die Geschwindigkeiten der Lokomotive
sind, desto größer wird die wechselnde Beanspruchung der Lokomotive. Die erwähnte
Heißdampflokomotive wird bei einer Fahrgeschwindigkeit von 120 km infolge der
unausgeglichenen hin- und hergehenden Triebwerksteile durch die periodische Kraft
P = ± 14400 kg in zuckende Bewegung versetzt. Bei
einem Lokomotivgewicht von 57 t und 49 t Tendergewicht wird demnach die Kupplung
zwischen Tender und Lokomotive durch die Massenkraft allein mit 6620 kg beansprucht.
Bei 360 t Zuggewicht ist die Zugkraft 1800 kg. Die Kupplung erfährt also abwechselnd
einen Zug von 8420 oder einen Druck von 4820 kg. Um einen Druckwechsel an den
Kupplungsbolzen zu vermeiden muß eine so starke Stoßfeder eingesetzt werden, daß die
Kupplung nur auf Zug beansprucht wird. Um festzustellen, wie groß die Beanspruchung
der Kupplung bei der erwähnten Lokomotive ist, wurden Versuche angeführt, die
zeigten, daß die Federn im guten Zustande höchstens für eine Geschwindigkeit von 108
km genügen.
Die Veränderungen der Zugkraft am Tenderhaken, die Erschütterungen auf dem
Führerstande, die ungünstige Beanspruchung der Lokomotivkupplung lassen sich nur
vermeiden durch einen Massenausgleich, der mit drei oder vier Dampfzylindern mit
entsprechend versetzten Kurbeln erreicht werden kann. Dann läßt sich sowohl die
Geschwindigkeit der Lokomotive und auch deren Zugkraft noch vergrößern. (Strahl.) [Annalen für Gewerbe und Bauwesen 1907, S.
170–176.]
W.
Das Elektrizitätswerk Hohenfurt.
Oberhalb der Stadt Hohenfurt in Südböhmen besitzt die Moldau auf einer 5 km langen
Strecke ein Gefälle von 98 m, das von dem Elektrizitätswerk der Firma Ignaz Spiro & Söhne für die Versorgung der Stadt
Kumau sowie ihrer Papierfabriken ausgenutzt wird. Unmittelbar unter dem
Unterwassergraben einer weiter oben befindlichen Wasserkraftanlage ist in den Fluß
ein Betonwehr mit einer Fischleiter eingebaut, durch welches das Kraftwasser einem
1650 in langen mit 1 v. T. abfallenden Oberwassergraben von 5,6 m Breite und 1,07 m
Wassertiefe zugeführt wird. An diesen schließt sich ein kleines Ausgleichbecken, von
welchem die 560 m lange, 1800 m weite Druckleitung aus Flußeisenblech von 8–16 mm
Dicke abgezweigt ist. Das Kraftwerk selbst ist, mit der Schmalseite gegen den Fluß
gerichtet, nahe am Hochwasserbett angelegt. Hier zweigen von der sich kegelig
verjüngenden Druckleitung vier Stutzen von 900 mm Weite ab, wovon drei zu den
Turbinen führen, während der vierte vorläufig durch einen Blindflansch verschlossen
ist. Außerdem wird von dieser Stelle aus eine kleine Pelton-Turbine betrieben, die Strom für die Beleuchtungsanlage des Werkes
liefert. Alle zu den Turbinen führenden Druckleitungen sind mit
Sicherheitsdruckreglern versehen, 400 mm weiten Absperrschiebern, die durch eine
Drosselklappe an die Druckstutzen angeschlossen sind und von Servomotoren betätigt
werden, deren Steuerung unter dem Einfluß des Druckes in der Druckleitung steht.
Tritt eine wesentliche Drucksteigerung ein, so verlängert sich ein manometerartig
wirkendes Wellrohr aus Messingblech, so daß die Servomotoren in Gang gebracht und
die Schieber geöffnet werden. Die Verstellung der Schieber wird durch Oelbremsen
gehemmt, um plötzliches schnelles Schließen zu vermeiden. Außerdem werden die Kolben
der Servomotoren durch ein Rückführungsgestänge immer wieder in die Mittellage
zurückgeführt, so daß kein Ueberöffnen stattfinden kann. Die aufgestellten
Maschinengruppen bestehen aus Francis-Spiralturbinen
von 2500 PS Leistung bei 94,5 m reinem Nutzgefälle und 420 Umdrehungen i. d. Minute,
deren wagerechte Wellen mit denjenigen von 2500 KW-Drehstromerzeugern für 15000 Volt
Spannung unmittelbar gekuppelt sind. Die Turbinen, deren Laufraddurchmesser
1000 mm beträgt, sind mit Finkscher
Drehschaufelregulierung ausgestattet und können bis 2900 PS überlastet werden. (Ehrlich.) [Zeitschrift des österr. Ingenieur- u.
Architektenvereins 1907, S. 919–923.]
H.
Wasserkraft-Elektrizitätswerk der Rockingham Power
Company.
Zur Versorgung eines ausgedehnten Landstreifens an der atlantischen Küste des an
Baumwollplantagen reichen Staates Nord-Karolina wird von der Rockingham Power Company am Yadkin-Flusse, etwa 11,2 km nördlich von der
Stadt Rockingham ein umfangreiches Wasserkraft-Elektrizitätswerk errichtet, das
vorläufig für 18000 KW Gesamtleistung bemessen werden, im ersten Ausbau aber nur die
Hälfte dieser Leistung abgeben soll. Das Bett des genannten Flusses wird an einer
von Felsen eingeengten Stelle durch einen seiner der ganzen Ausdehnung nach als
Ueberfallwehr wirkenden Staudamm von 426 m Länge und 15 m Höhe abgeschlossen, der
aus großen Bruchsteinen und Betonmauerwerk besteht und der das eine Ufer mit einer
Insel an dem anderen Ufer verbindet. Der zwischen dieser Insel und dem zweiten Ufer
verbleibende Flußarm wird als Oberwassergraben benutzt, derart, daß sein ganzes
durch eine Reihe von Stromschnellen erhöhtes Gefälle dem Kraftwerk zu Gute kommt,
das quer über den Flußarm an der untersten Spitze der Insel erbaut worden ist. Zur
Aufstellung gelangen vorerst drei Morgan-Smith-Turbinen
mit wagerechten Wellen, die mit 3000 KW-Drehstromerzeugern gekuppelt sind und von
Lombard-Regulatoren reguliert werden. Die
Stromspannung wird in je drei Transformatoren von 1000 KW in Sternschaltung von 4000
Volt bis auf 60 000 Volt erhöht, zur Fortleitung des Stromes auf Entfernungen bis
über 170 km. (Viehe.) [Electrical World 1907, II, S.
1201 bis 1202.]
H.
Kläranlage für Stuttgart.
In Stuttgart sollen die unzeitgemäßen Abwasserverhältnisse dadurch verbessert werden,
daß der bisher unmittelbar in den Neckar mündende Kanalauslauf weiter talabwärts
verlegt wird und die Abwasser vor ihrer Einführung in den Neckar einer Klärung
unterzogen werden. Die Kläranlage ist etwa zwei Stunden unterhalb Stuttgart in der
Nähe der Ortschaft Höfen geplant. Bis dorthin soll der neue Hauptsammelkanal entlang
dem Neckar zuerst auf der linken, dann auf der rechten Seite hinabgeführt werden.
Bei Münster wird die Kanalleitung mittels Dückers unter dem Neckar durchgeführt.
Dort münden auch die von Cannstatt und Untertürkheim her kommenden Abwässer ein,
welche, da dieser Rohrstrang wesentlich tiefer liegt als der Stuttgarter, zuvor
künstlich gehoben werden müssen. Für die Abmessungen, die den neuen Kanälen zu geben
sind, hat man die Verhältnisse von 1940 zu Grunde gelegt, in welchem Jahr
Großstuttgart die Einwohnerzahl von 470000 erreicht haben dürfte. Der Kanal hat von
dem größten Teil des Gebietes, in welchem das Mischsystem durchgeführt ist, neben
der Trockenwetterabflußmenge auch noch den fünffachen i Regenwasserbetrag
aufzunehmen; nur ein kleinerer Teil soll das Trennsystem erhalten, wobei bloß die
Haushaltungswasser dem Kanal zufließen, während die Regenwasser unmittelbar in den
Neckar abgeleitet werden. Die Kläranlage soll eine mechanische werden und die
Schmutzbestandteile in einer Reihe von Absitzbecken zum Niederschlag bringen,
nachdem das Abwasser vorher in einem Sandfang seine schweren Stoffe abgegeben sowie
durch einen gegen den Wasserzufluß sich bewegenden Rechen auch die gröbsten
Schwimmkörper verloren hat. Das gereinigte Abwasser wird an der Stelle der
Kläranlage unmittelbar dem Neckar übergeben, während der Schlamm nach irgend einem
Verfahren, das noch nicht endgültig festgestellt ist, weiterbehandelt wird. Der
Entwurf liegt gegenwärtig noch beim Ministerium des Innern, da eine Reihe von
Einsprachen erhoben worden sind. Doch ist zu hoffen, daß trotz dieser Hemmnisse die
Ausführung in Bälde in Angriff genommen werden kann.
pj.
Schnellanalyse ohne rotierende Elektroden.
Elektrolysiert man eine Metallsalzlösung mit sehr starkem Strome, um in kurzer Zeit
das Metall auszufüllen, so wird der Niederschlag pulvrig und unbrauchbar, weil das
an der Kathode ausgeschiedene Metall nicht rasch genug durch Diffusion nachgeliefert
wird. Durch starkes Rühren kann man diese Verarmung hindern und so die Dauer der
Elektrolyse wesentlich abkürzen. Da in dem engen Raume zwischen den Elektroden (man
macht ihn möglichst eng, um den Badwiderstand herabzusetzen) ein besonderer Rührer
schlecht Platz hat, so läßt man gewöhnlich eine der beiden Elektroden rotieren. Den
gleichen Erfolg, die Flüssigkeit zu bewegen, erreicht Francis C. Frary, ohne einen Motor zu benutzen, indem er die
elektrolysierte Lösung in einem starken magnetischen
Felde rotieren läßt, das von dem elektrolysierenden Strom selber erregt
wird. Für diesen Zweck muß die Anordnung so gewählt werden, daß die magnetischen
Kraftlinien senkrecht zu den die Elektroden verbindenden Stromlinien stehen.
Der Verfasser hat diesen Gedanken in zwei verschiedenen handlichen Apparaten
verwirklicht.
Textabbildung Bd. 323, S. 110
Fig. 1.
Bei der einen Ausführung (Fig. 1) ist um einen hohen
Kupferzylinder eine Drahtspule von 500 Windungen isolierten Kupferdrahtes (1,5 mm)
gelegt; an den Enden des Zylinders sind gußeiserne Flanschen angebracht. Im unteren
Teil des Zylinders steht ein hohler Eisenzylinder, auf dem das Elektrolysiergefäß
ruht. Nach außen ist die Spule von einem 2 mm dicken Eisenmantel umgeben. Das
Elektrolysiergefäß ist ein Becherglas, Anode eine Platinspirale, die von einem
als Kathode dienenden Zylinder aus Platindrahtnetz konzentrisch umgeben ist. Die
Elektrolyse und die Spule sind hintereinander geschaltet; der Strom darf bis zu 6
Amp. betragen.
Textabbildung Bd. 323, S. 110
Fig. 2.
Bei der zweiten Ausführung (Fig. 2) ist das
Becherglas auf den Elektromagneten gestellt, dessen einer Pol in den eingestülpten
Boden des Glases hinaufragt. Der andere Pol ist als ein mantelartiges Gestell nach
oben geführt und umgibt ringförmig das Becherglas. Als Kathode dient Quecksilber,
dem der Strom durch drei das Glas durchsetzende Platindrähtchen zugeführt wird; die
ringförmige Anode befindet sich senkrecht darüber. Bei dieser zweiten Anordnung
verlaufen also umgekehrt wie bei der ersten die magnetischen Kraftlinien im Bade
wagerecht und die Stromlinien senkrecht.
Um die Drehungsgeschwindigkeit der Flüssigkeitsteilchen zu messen, tat Frary ein Stückchen Filtrierpapier hinein. Bei 3,4 Amp.
zählte er über 100 Umläufe in der Minute; wurde der Strom verstärkt, so war die
Schnelligkeit, mit der das Papierstückchen um die Achse des Elektrolysiergefäßes
lief, nicht mehr zu zählen.
Die Apparate werden von den verein. Fabriken für Laboratoriumsbedarf in Berlin
gebaut. (Frary) [Journ. American. Chem. Soc., 29, S. 1592–1596.].
A.
Naßdock.
Von den Neuanlagen der Schiffsbaufirma Yarrow & Co.,
Ltd. in Scotstoun an der Clyde, welche außer den nötigen Kessel–,
Maschinen- und Blechbearbeitungswerkstätten sieben Hellinge umfassen, ist ein
überdecktes und seitlich eingeschlossenes, in offener Verbindung mit der Clyde
stehendes Naßdock erwähnenswert, das dazu dient, Schiffe nach ihrem Stapellauf
weiter auszurüsten. Das Bassin hat eine freie Breite von 86' engl., eine Länge von
313' und eine Mindesttiefe bei Niedrigwasser von 16'. Der ebene Boden befindet sich
11,25 m über dem Dockboden. In 50' 9'' Höhe überspannt ein 50 t-Laufkran mit einer
Spannung von 93' das Bassin und kann auf der Landseite auch auf Trägern aus der
Halle heraustreten, um das aus den Werkstätten kommende Material zu übernehmen. Der
Kran ist mit einem zweiten Haken für 10 t Nutzlast ausgerüstet, der mit größerer
Geschwindigkeit wie der Haken für 50 t bewegt werden kann. Auch werden binnen kurzem
eingleisige Hängebahnen eingerichtet, deren Laufkatzen mittels seitlichen Auslegern
Materialien aus den an der Halle entlang gebauten Werkstätten entnehmen können. Zur
Ausrüstung der Halle gehören die neuesten tragbaren Werkzeuge mit Druckluft- und
elektrischem Betrieb, die zur Fertigmontierung der Schiffe dienen. [The Engineer
1907, Bd. II, S. 487 bis 491.]
Ky.
Elektrische Wasserkraft-Uebertragungsanlage in Indien.
Wie weite Kreise die Ausnutzung der Wasserkräfte zur Erzeugung von elektrischem Strom
zwecks Versorgung weit verstreuter Werke mit Kraft und Licht bereits gezogen hat,
beweist wohl am besten der Umstand, daß sogar Vorderindien, wo Menschenarbeit noch
sehr billig ist, seine elektrische Kraftübertragungsanlage schon besitzt. Im
vorliegenden Falle handelt es sich um die Verwertung der Wasserkraft der etwa 140 m
hohen Pullivasalfälle des Munaarflusses im Innern der Halbinsel, eines Flußlaufes,
dessen Wasserstand außerordentlich großen Schwankungen unterworfen ist, obgleich
seine Wassermenge im Laufe mehrerer Jahre niemals unter 1,4 cbm i. d. Sekunde
gesunken ist. Der Fluß ist in der üblichen Weise oberhalb der Fälle abgedämmt und
gibt sein Wasser an einen 330 m langen, teils in den Felsen gehauenen, teils
ausgemauerten offenen Oberwassergraben von trapezförmigem Querschnitt ab, der bis zu
0,85 cbm i. d. Sekunde fortleiten kann. An diesen Kanal schließt sich ein 2,4 m
breites und 33 m langes Vorbecken, das vollständig in den Fels gesprengt ist, und
aus dem zwei 305 mm weite Stahlblechrohrleitungen von 240 m Länge und 120 m Gefälle
zum Kraftwerk selbst führen. Die Maschineneinrichtung des Kraftwerkes besteht aus
zwei Pelton-Turbinen von 900 mm Durchm., die bei 114 m
Nutzgefälle und einer Wassermenge von je 0,105 cbm i. d. Sekunde 500 Umdrehungen i.
d. Minute machen und je 120 PS leisten. Sie sind mit je einem 100
KW-Drehstromerzeuger von 2200 Volt Spannung sowie der zugehörigen Erregerdynamo
unmittelbar gekuppelt. Der erzeugte Strom wird, abgesehen von dem für die
Beleuchtung des Werkes erforderlichen, ohne jede Umformung auf fünf in Entfernungen
von 2,8, 5,2, 6,4, 3,2 und 5,6 km liegende Fabriken, hauptsächlich Teeplantagen,
verteilt, wo die Spannung auf 200 Volt herabgesetzt wird. (Thorp.) [Proceedings of the Institution of Civil Engineers 1906/07, III,
S. 365 bis 380.]
H.
Wasserkraftanlage am Waipori-Fluß in Neu-Seeland.
Die einzige Hochspannungs-Kraftübertragungsanlage in Neu-Seeland, dessen insgesamt
etwa 3,700000 PS betragende Wasserkräfte heute schon mehrfach zur Erzeugung von
elektrischem Strom ausgenutzt werden, ist diejenige der Dunedin City Corporation am Waipori-Fluß. Dieser Fluß, der je nach der
Jahreszeit zwischen 134.5 und 1,08 cbm i. d. Sek. Wasser mit sich führt, ist an
einer 337,5 m über dem Meeresspiegel gelegenen Stelle durch einen aus Holzstämmen
und Geröll bestehenden 33 m langen und 4,5 m hohen Staudamm abgeschlossen worden.
Das Kraftwasser wird zunächst an der Einlaufstelle in einem rechteckigen Tunnel von
1,2 m × 2,4 m Querschnitt unter dem Bette des Flusses hindurch nach dem anderen Ufer
geleitet und tritt sodann in einen Oberwassergraben mit etwa 1 : 700 Gefälle, der
aus 2700 m Holzleitung und aus sechs Tunneln von 228 m Gesamtlänge besteht. An
diesen Oberwassergraben schließt sich eine steil abfallende, 533 m lange genietete
Stahlblechdruckleitung, deren Weite von 1067 bis auf 914 mm am unteren Ende abnimmt
und deren unterstes 56 m langes Stück durch einen Tunnel hindurchgeführt ist, um
Gefälleveränderungen zu vermeiden. Am Kraftwerke selbst teilt sich die Druckleitung
in zwei aus gußeisernen Stücken bestehende Stränge von 559 mm lichter Weite, die
unmittelbar vor den Turbinen wieder in je zwei 356 mm weite Leitungen zerlegt sind.
Zwischen die gußeisernen Zweigleitungen und die eigentliche Druckleitung ist ein
Windkessel eingeschaltet, der bei 20 at Betriebsdruck im Stande ist, alle im
Betriebe vorkommenden Schwankungen in der Wasserentnahme stoßfrei auszugleichen.
Während des Baues ist die Druckleitung einer Probe unterworfen worden, um die
Widerstände zu ermitteln. Bei einer Wassermenge von 0,708 cbm i. d. Sek.,
einschließlich derjenigen für den Betrieb der Erregermaschine, hat sich eine
theoretisch verfügbare Leistung von 2200 PS bei 63 m i. d. Sek.
Ausflußgeschwindigkeit des Wassers und 30,7 m Umfangsgeschwindigkeit der Turbine
ergeben. Das Maschinenhaus enthält gegenwärtig zwei 1000 KW-Drehstromerzeuger von
2400 Volt und 50 Perioden i. d. Sek., die von je zwei Pelton-Turbinen von 1375 mm Durchm. angetrieben werden. Die Regelung der
Turbinen erfolgt durch Ablenkung der aus den Düsen austretenden Wasserstrahlen, die
bei Volleistung genau auf die Mitte der Schaufeln auftreffen, bei Leerlauf hingegen
vollständig an den Schaufeln vorbeigeführt und durch schwere, eiserne
Ablenkungsplatten in den Unterwassergraben abgeleitet werden. Außerdem sind zwei
Erregermaschinen von 40 KW Leistung und 125 Volt Gleichstromspannung vorhanden, die
ebenfalls von Pelton-Turbinen angetrieben werden. Der
erzeugte Strom wird in sieben 350 KW-Transformatoren auf 34700 Volt Spannung
gebracht und nach Dunedin übertragen, wo er u.a. auch zum Betrieb einer sehr steilen
Förderbahn verwendet wird. [Electrical World 1907, II, S. 999–1004.]
H.