Technikatörténeti szemle 15. (1985)

TANULMÁNYOK - Jeszenszky Sándor: Die Geschichte des Funkeninduktors und seine Rolle in der Entwicklung der Elektrotechnik

Lichtbogenlöschflüssigkeit zwischen dem Quecksilber und dem Platinkohtakt. Seine verbesserte Ausführung, der Motorunterbrecher erschien 1896, also bereits im Röntgenzeitalter. Der Unterbrecher wurde von einem kleinen Motor betätigt, die Auf- und Abwärtsbewegung des im Quecksilber eingetauchten Platinkontaktes besorgte ein Kurbel- oder Kulissengetrieb. Das Bogenlöschmedium war gleichfalls Petroleum. Mit Hilfe der Motordrehzahl konnte die Frequenz der Unterbrechungen sowie durch Veränderung der Niveauhöhe des Quecksilbers die Stromschlussdauer innerhalb einer Unterbrechungsperiode voneinander unabhängig geregelt werden. Keiner der Typen war zum Netzbetrieb (110 V-) geeignet, es war nur eine Speisung mittels Akkumulator mit max. 30—40 V möglich. Einen bedeutenden Fortschritt ermöglichte der von Tesla und Boas konstruierte Turbinenunterbrecher (1898). Die Turbinenpumpe spritzt einen dünnen Quecksilberstrahl aus; der Strahl rotiert im Unterbrechergefäss und berührt abwechselnd leitende und nichtleitende Teile, wodurch er den Stromkreis periodisch schliesst bzw. unterbricht. Als Bogenlöschmedium wird auch bei diesem Typ Petroleum eingesetzt. Die Unterbrechungsfrequenz lässt sich mit der Motordrehzahl verändern. Bei einer 110-V-Netzspannung konnte man damit einen Strom von 8 bis 10 A unterbrechen, so dass die Primärleistung den Wert von 1 kW erreichte. Die Quecksilberunterbrecher mit Petroleum als Bogenlöschflüssigkeit hatten den Nachteil, dass das Quecksilber nach kurzer Betriebszeit mit dem Petroleum eine elektrisch leitende Emulsion bildete, so dass der Unterbrecher häufig gereinigt bzw. das Quecksilber und das Petroleum getrennt werden mussten. Diesem Fehler hat der Zentrifugal- oder Quecksilberring-Unterbrecher von Tesla in vieler Hinsicht abgeholfen. Diese Konstruktion bestand aus einem um eine senkrechte Achse drehbaren, birnenförmigen Eisengefäss, welches das Quecksilber und das Petroleum aufnimmt. Wird das Gefäss in Rotation versetzt, bildet das Quecksilber hoher Wichte auf Einwirkung der Zentrifugalkraft einen zusammenhängenden Ring am Gefässteil mit dem grössten Durchmesser, wobei sich das leichtere Petroleum schichtenweise darauf befindet. Ins Quecksilber taucht ein aus Isolierstoff bestehendes Rad kleineren Durchmessers ein, welches auf dem Umfang stromleitende Segmente aufweist. Die senkrechte, freilaufende Welle dieses Rades liegt im Vergleich zum Unterbrechergefäss exzentrisch. Der mit dem Gefäss zusammen rotierende Quecksilberring versetzt auch das kleine Kontaktrad in Drehbewegung, dessen abwechselnd isolierende bzw. leitende Teile ins Quecksilber eintauchen, so dass metallisches Leiten und danach Stromunterbrechen aufeinanderfolgen. Durch Steigerung der Drehzahl des Antriebmotors kann die Chopperfrequenz 200 bis 250 Hz erreichen. Der Stromschlusswinkel (die Stromschlussdauer) lässt sich durch die Exentrizität des kleinen Rades ändern. Die entstehende Quecksilber-Petroleum-Emulsion wird auf Einwirkung der Zentrifugalkraft wieder getrennt, so dass eine Reinigung erst nach längerem Betrieb (50 bis 100 Betriebsstunden) erforderlich ist. Bei einer Spannung von 220 V kann die Belastbarkeit 10 bis 15 A erreichen. Als Höhepunkt der Entwicklung der Quecksilber-Stromunterbrecher ist der sog. Gasunterbrecher zu betrachten. Dieser Typ ist 1913, d.h. gegen Ende des mit dem Induktor gekennzeichneten Zeitalters marktgängig geworden. Sein Aufbau ist mit dem des früheren Turbinenunterbrechers identisch, als Bogenlöschmedium wird aber nicht mehr Petroleum sondern Leuchtgas eingesetzt. Das Gas verhindert die Oxidation der miteinander in Berührung stehenden Stoffe (Eisen und Quecksilber) und stellt kraft seiner starken Kühlwirkung ein