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Hochspannung
TRANSFORMATOREN

Mit ersten Netztransformatoren hat alles angefangen. Kleinere Lichtbögen sind schon wie Zauberei wundervolle Erscheinungen und treiben mich immer weiter an, diese Apparaturen zu vergrößern. Irgendwann entdecke ich die Möglichkeit, stärkere Stromquellen zu verwenden, die ich allerdings im gewöhnlichen Hausnetz nicht ausschöpfen kann, weil diverse Anschlüsse fehlen. In der Steinmetzfirma, in der ich zu der Zeit arbeite, kann ich wenigstens mit 35A arbeiten. Zu dieser Zeit entdecke ich auch ein altes verlassenes Militärgelände ein paar Ortschaften weiter. Wochen später wird das Militärgelände freigegeben, und so wird es zu meinem Ausschlachtparadies. Natürlich bin ich dort nicht der einzige. Mit ersten leistungsfähigen Trafos erzeuge ich schon recht große Lichtbögen an relativ langen Kupferröhren, die als Elektroden dienen.

Matthias Kallenberger
40-kV-Dreiphasentransformator
Schaubild3 abstand 3x40kV
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Entwicklung

Während ich früher mit relativ wenig Strom experimentieren konnte, stehen mir heute wesentlich mehr Möglichkeiten zur Verfügung, um große Funkenentladungen herstellen zu können. Meine Leistungen beziehen sich immer auf den Hausanschluss, der mir 25,2 Kilowatt (63 A) abgesichert ist. Dabei variieren die Eingangsspannungen bei 230 V und 400 V.

Die großen Transformatoren erreichen eine Stromstärke von 63 A und sogar darüber. Bei meiner 350-kV-Doppel-apparatur, bestehend aus zwei einzelnen Schenkeln, verwende ich notwendigerweise einen Spartransformator, der 400 V / 63 A in 230 V / 109 A umwandelt, um sie mit ca. 80 A zu versorgen.


170-kV-Ein-Schenkel-Transformator (EST)
Schaubild2 abstand Transformator3
3phase abstand 3phase
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Gefährliche Experimente

Die hier angezeigten Einschläge in die Kellerdecke waren nur Kurzexperimente, deren Auswirkung ich im Vorfeld eingeplant habe. Während der Einschlag des 170-kV-ESTs direkt in die ungeerdete Decke erfolgte, wurde für den Einschlag der 350-kV-Doppelapparatur eine geerdete Aluminiumabschirmung als Spannungsableitung angebracht. Da die Kellerdecke aus armierten Betonschwellen besteht, streut die gefährliche Spannung
in das Gesteinsmaterial und wird somit über die Masse des Mauerwerks in die Erde abgeleitet. Bei solche Experimenten dürfen sich keine Personen im darüber liegenden Stockwerk befinden. Besonders bei nicht leitfähigen Holzböden kann ein Mensch unmittelbar getötet werden, wenn dieser ein elektrisches Gerät mit einem Nullleiter in der Hand hält.


170-kV-EST mit senkrechtem Spulenaufbau
170kV Schaltplan abstand 170kV EST Spule
170kV EST Blitz 1 abstand 170kV EST Blitz 2
170kV EST Blitz 3 abstand 170kV EST Blitz 4
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Rapsöl

Da ich gerne Pflanzenöl verwende, kann ich darüber einiges berichten. Rapsöl ist ein sehr gutes Isolationsöl auch für Höchstspannung. Obwohl es einen höheren Wasseranteil besitzt, scheint es keine sichtbar erkennbaren Auswirkungen zu haben. Da alle Öle Wasser aus der Luft aufnehmen, wird der Wassergehalt vermutlich weiter
zunehmen. Im Biodieselbereich werden Pflanzenöle als „Lösungsmittel“ bezeichnet, die Gummidichtungen und Kraftstoffschläuche angreifen und auflösen sollen. Ich konnte Derartiges noch nicht feststellen. Auch nicht, dass die Lackisolierung des Kupferdrahts
angefressen würde.


350-kV-Doppelapparatur bestehend aus zwei ESTs
schaubild abstand 350kV Doppelspule
350kV Doppelapparatur1 abstand 350kV Doppelapparatur2
350kV Doppelapparatur3 abstand 350kV Doppelapparatur
350kVKin01 abstand 350kVKin02
350kVScheibe01 abstand 350kVScheibe01
350kVScheibe03 abstand 350kVScheibe04
350kVEinschlag01 abstand 350kVEinschlag02
350kVEinschlag03 abstand 350kVEinschlag04
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Sicherheitsmaßnahmen

Gefährliche Experimente mit Hochspannung (Höchstspannung) stellen immer eine Lebensgefahr dar. Zu den wesentlichsten Gefahrenabstellungen kommen zuerst die Beseitigungen von Stolperfallen und Chaos im Versuchsraum. Der nächste Schritt ist gewissenhaftes Überdenken und Anschließen der Apparatur. Auch routiniertes Verhalten schließt den Tod nicht aus, wenn ein Leichtsinnsfehler übersehen wird. Darüber hinaus sollte immer die tödliche Gefahr der Hochspannungsphasen beachtet werden, die den Stromkreis über die Erde und auch Erdnähe schließen. Der menschliche Körper ist ein Teil davon und kann als Blitzableiter dienen.

Diese Operationsabstände stehen beim Experimentieren immer an vorderster Stelle!

Tatsachen

Bei meinen langjährigen Experimenten habe ich durch eigene Arbeit erreicht, eine selbstzündende Funkenstrecke von 75 cm herzustellen. Ein Transformator mit einer Million Volt ist daher vom Aufbau kein Problem. Die langwierigste Entwicklungsarbeit war bis jetzt meine 350-kV-Doppelapparatur, bei der ich zunächst technische Schwierigkeiten mit den einzelnen Schenkeln hatte. Die Stromversorgung brach zusammen und ich musste daher die Eingangsverhältnisse umändern.

Bei diesem Aufbau verwendete ich 8 Sekundärwicklungen, die in beiden Apparaten zu je 4 Stück Hochspannung erzeugen. Durch die Teilung wird die Höchstspannung in 8 Einheiten zu je ca. 43 kV aufgegliedert. Ein Durchschlag ist daher im Behälter ausgeschlossen. Die Drahtlänge beläuft sich auf ca. 200 km (Strecke von Stuttgart bis Bodensee).

Bei einer Million Volt ist anzunehmen, dass die Strecke sich verdoppelt. Da würde der Draht von Stuttgart aus bis in den tiefen Bayerischen Wald reichen. Um diese Spannung zu erzeugen, muss wieder eine Doppelapparatur verwendet werden. Um die Einzelspulen erfolgreich zu isolieren, sind 20 Detailsekundärspulen nötig. Doch ob ich diese Arbeit auf mich nehmen werde, steht noch in den Sternen. Laut meiner eigenen Funkenstreckenstatistik, die sich stark von den herkömmlichen Tabellen abhebt, könnte man eine selbstzündende Funkenstrecke von über 2 Metern Länge erreichen!

Laut Tabellen beträgt die Überschlagsstrecke ca.1000 V / mm. Dies kann bei leistungsfähiger 50-Hz-Hochspannung bis etwa 8 kV angenommen werden. Darüber hinaus steigert sich die Überschlagstrecke und mehrt ihre Länge bei 100 kV schon über das Doppelte. Wird die Spannung erweitert, wird sie bald das Dreifache erreichen. In meiner langjährigen Praxis konnte ich über die erzeugten Spannungen eine grobe grafische Kurve ermitteln, die den Zustand recht gut beschreibt. Auch wenn die Werte nicht exakt sind, ist klar erkennbar, dass es sich um einen Detailausschnitt einer Ellipse dreht.

kugelelektroden
Matthias Kallenberger
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Matthias Kallenberger