Inzwischen habe ich das neue Kaskadensetup mit den feldgeformten Widerstandszweigen fertig. Erste Versuche ergaben spektakuläre Entladungen. Ich fange hier bewusst einen neuen Thread an, da es im alten Thema eigentlich hauptsächlich um die Aliexpress-Ferrit-HV-Trafos ging. Ein erster Überblick über das aktuelle Setup:
Die Vorteile des neuen Widerstandsdesigns liegen auf der Hand: Es gibt wesentlich weniger Sprühentladungen, es gibt keine Direktentladungen über die Widerstandsketten hinweg mehr und es gibt keine Entladungen gegen den Boden, da jetzt alles in ca. 70cm Höhe liegt. Die Performance des Setups hat sich drastisch verbessert. Auf die Schnelle konnten 80cm Zündstrecke überwunden werden und (im Gegensatz zum vorherigen Halbwellendesign) mit sehr hoher Leistung. Das Setup zog kurzzeitig bis zu 70A von der Steckdose. Dieser Betrieb ist natürlich nur kurz machbar, sonst fliegt irgendwann der Leitungsschutzschalter. Der Lichtbogen ist bei über 10kW Leistung so hell, dass man ihn auch bei Tageslicht gut sieht, sogar bei Sonnenschein. So sieht die 80cm-Entladung aus:
Wie man sieht, ist der Strom genug hoch, dass es den Lichtbogen stark nach oben zieht wie bei einer Jakobsleiter. Muss dann auf jeden Fall mal Bilder im Dunkeln knipsen. Vermutlich könnten die Kaskaden eine noch deutlich grössere Zündstrecke überwinden, aber ich hab aktuell ehrlich gesagt etwas Angst, dies auszuprobieren und da, wo ich das Setup momentan aufgestellt habe, wird es auch platzmässig langsam aber sicher eng. Damit es von den einzelnen Kaskadenzweigen keine Überschläge auf umliegende Gegenstände gibt, habe ich provisorisch kleine Plexiwände aufgestellt. Bevor ich die Plexischutzmassnahmen ergriff, gab es ab und zu knallende Direktentladungen von den Kaskadentürmen zum Metallrahmen des danebenstehenden Regals.
Gerne halte ich Euch hier auf dem Laufenden über weitere Tests.
Es ist eine C20A-Absicherung. Die Leitungsschutzschalter sind träge, deshalb geht das schon so für kurze Zeit. Evt. gehe ich noch auf zwei Phasen, aber das Problem ist, dass ich dann schwächere Variacs nehmen muss. Letztes Mal hatte dies eine negative Wirkung auf den Output.
Es sollte eigentlich möglich sein, bei 2 bzw 3-Pulsgleichrichtung Variacs zu verwenden, die nicht auf der gleichen Achse sitze, du müsstest also dein 28 Ampere und dein 2x20 bzw 40 Ampere Variac benutzen können (ohne Gewähr). Womit mehr möglich sein sollte.
Es ist eine C20A-Absicherung. Die Leitungsschutzschalter sind träge, deshalb geht das schon so für kurze Zeit
Ich bin nicht ganz sicher, wieviel der Aufbau machen könnte. Schön wäre es, wenn ich die Metermarke knacken könnte. Allerdings hatte ich bei 85cm den Variac schon sehr weit aufgedreht. Eine Stellschraube habe ich aber noch: Ich könnte auf den Aliexpresstrafos wneiger Primärwindungen aufbringen, dann bringen die noch höhere Spannungen. Aber es ist halt wie es ist. Man weiss nie genau, wo die Grenzen sind Das Setup zog um die 70A netzseitig.
Die Aliexpresstrafos habe ich doch vorgestellt im anderen Thread. Das sind nur Ferrit-HV-Trafos, welche eine vergossene HV-Spule für 20kV und 3kW haben. Die Primärspule kann man selber aufbringen. Wenn ich dort weniger Windungen wähle, liefert der Trafo eine höhere Ausgangsspannung HV-seitig, zieht dann aber entsprechend noch höhere Ströme primärseitig, das ist klar.
Meine eigene Webseite habe ich shcon lange nicht mehr aktualisiert. Hätte vieles, was ich dort dokumentieren könnte, aber ich habe fast keine Zeit neben der Arbeit und ich habe den Eindruck, dass das allgemeine Interesse daran nicht sehr gross ist.
Wow kilovolt! Das sieht ja phänomenal aus!
Diese Kaskadentürme mit den Torus (Tori?) drauf sehen schon sehr futuristisch aus - wie in einem Hochspannungslabor! 85 cm Schlagweite ist schon gigantisch - kann mir nur vorstellen wie das zischt und brutzelt. Habe deine alte Kaskade noch sehr gut in Erinnerung: Die Spannung im Raum konnte man förmlich spüren!
1m wäre natürlich der Hammer - aber ich würde da wohl auch nicht zu viel riskieren. Ich habe einen C16-LSS im Keller eingebaut, der ist mir mit dem Punktschweißtrafo schon einige Male geflogen auf der höchsten Stufe. Damit bekomme ich dann grob überschlägig 2,5 kA zusammen bei ca. 4V im Leerlauf. Das 70mm2-Kabel kann man nach 1-2 s nicht mehr in der Hand halten
P.S. Ein kleiner Film von den Entladungen wäre cool
P.S.2: Du werkelst ja im Dachstudio wie ich sehe. Wir haben hier gerade unter dem Dach die 30-Grad-Marke geknackt, heute schon um 15.30. Gestern war es erst gegen 18.30 soweit. Dann werden es heute wohl bis zu 32 Grad noch werden - und morgen wird es noch eine Schippe mehr!
danke für Deinen netten Post. Hier ein ganz kurzes Video vom aktuellen Setup:
Leider musste ich feststellen, dass das Setup aktuell nicht wie vermutet höhere Spannungen liefern kann. Bei 90cm krieg ich keinen Überschlag mehr hin. Jetzt müsste ich die Trafowickelverhältnisse noch etwas tunen, damit es evt. passen könnte, aber dafür wäre es wohl gut, erst mal die Spannung an der ersten Stufe zu messen im Leerlauf. Dies ist jedcoh schwierig, da alles, was zwischen den Kaskaden liegt, ein potentielles Ziel für Einschläge ist.
Edit: Habe mittlerweile einen gesunden Respekt für diese HV-Quelle entwickelt. Ganz ehrlich, ich denke, der (DC)-Strom wäre genug hoch, um einen Menschen oder ein Tier zu töten, daher ist hier schon etwas Umsicht gefragt.
Uhhhh - das Zischen und Knistern vor der Entladung!
Die Entladungen selbst sehen auch sehr massiv aus, bin doch erstaunt.
Das sind nicht nur ein paar wenige mA - sieht eher nach mehreren A aus, aber das kann ja auch nicht sein, der Netzanschluß wird wohl kaum einige 100 kW zulassen.
Wie hoch wird die Spannung sein - 500…600 kV doch sicher? Können also max. 50…60 mA sein - das das so hell flackert!? Ist natürlich eine Menge Energie in der Luft…
Danke für Deine Gedanken.
Ich schätze die Eckparameter auf ca. 300 bis 400kV und etwa 30 bis 50mA. Das Setup hatte beim letzten Versuch etwa 70A gezogen, das wären bei 230V AC dann bereits 16kVA. Sicher, da ist wohl noch ein erheblicher Blindleistungsanteil mit dabei und auch der Wirkungsgrad dürfte nicht gewaltig sein, aber 10kW Leistung könnten es im Lichtbogen durchaus sein, selbst wenn man eher konservativ rechnet. ich spiele aktuell mit dem Gedanken, eine Messvorrichtung für die Spannung einzubauen, also die volle Spannung eines Towers. Habe noch sehr viele 10MOhm HV-Widerstände hier, damit könnte man mindestens 1GOhm mit recht langer Kriechstrecke bauen. Dann müsste man nur noch den Strom zwischen diesem 1GOhm-Widerstand und der Erde messen und wüsste die Ausgangsspannung recht genau. Vermutlich wäre es weniger, als man denkt. Mal schauen, vielleicht rüste ich sowas noch nach. Evt. probier ich auch mal noch eine Entladung mit Salz auf den Elektroden.
EDIT: Leider verbrät ein 1GOhm-Widerstand an 400kV bereits 160W. Das ist ein Problem. Evt. müsste ich doch noch hochohmiger bauen, aber das wird eine Herausforderung. Mit 10MOhm-Widerständen bräuchte ich 200 Stück für 2GOhm und es gäbe eine Riesenarbeit, die alle sauber zusammenzulöten und nicht zuvergessen, der HV-Teiler müsste auch mit Toroiden daherkommen…
160 watt sind im Vergleich zu 10kW doch nur sehr wenig…
Um die Brennspannung zu messen, könnte
man ein Amperemeter in den Kaskadenausgang hängen.
Ein Lehrer von mir hat noch 5000 10 Mohm Widerstände(min 2W => min 4kV), vielleicht wars auch höher Wert, vielleicht bekomm ich davon ein Größeren Anteil und kann dann was(kostenlos) abgeben, aber erst, wenn überhaupt in mindestens 3/2 Wochen.
Ich muss noch 2000 Kondis löten, hätte ich auch schon längst gemacht, wenn es nicht in der Garage( ich darf nur da löten) >30 Grad hätte, wenn man mit einem 300W Lötkolben löten muss ist das nicht so toll…
Wenn ich die Widerstände bekomme könnte ich die auch schon mal in Stangen zusammenlöten, geht eigentlich ganz schnell.
Vielen herzlichen Dank für die netten Angebote! Ich schätze deine Hilfe sehr. Du musst mir aber weder Material beschaffen, noch für mich arbeiten Werde das schon irgendwie hinkriegen. Muss mal schauen, welche Möglichkeiten ich noch habe. Irgendwo liegt noch eine Menge hochwertiger Widerstände rum, die ich damals netterweise gleich mit den Kondensatoren und Dioden zusammen geschenkt bekommen hab. Ich weiss nicht mehr genau, wieviele es waren und welche, aber ich denke, es sind mindestens 100 Stück relativ grosse 10MOhm Präzisionwiderstände (Ohmite oder sowas), damit müsste sich eigentlich schon was anfangen können. Es ist mir noch eingefallen, dass ich ja die Spannungsmessung nur für die halbe Spannung auslegen muss, also für vielleicht 150 bis 200kV. Das sollte irgendwie gehen.
Ein mA-Meter an den Ausgang der Kaskade zu hängen ist aufgrund der Bipolarkonfiguration fast nicht möglich, weil alles auf hohem Potential schwebt und Digitalmultimeter dann nichts vernünftiges mehr anzeigen. Eine Strommessung wäre vielleicht möglich im Erdzweig einer Kaskadenseite, mal sehen.
Inzwischen hab ich mal meine Widerstandsvorräte gesichtet. Es sind insgesamt etwa 220 Stück mit jeweils 10 MOhm und ca. 45mm Länge. Die Leistung eines Widerstandes weiss ich nicht genau, müsste aber auf jeden Fall genug hoch sein, denn es braucht kaum mehr als etwa 1 bis 2 Watt pro Widerstand. Damit müsste sich eigentlich was anfangen lassen.
Ich bin mir noch nicht sicher, ob und wie ich allenfalls den Teiler aufbaue, aber ich denke, es wäre eine gute Möglichkeit, einen grossen HV-Widerstand mit weiter Kriechstrecke zu bauen, vermutlich auch mit Rohren und Toroiden. Leider habe ich wohl nicht mehr genug Toroide da, muss mal schauen. Die Toroide stammen vom Highvoltageshop in Österreich, und die Versandkosten in die Schweiz sind verhätnismässig hoch, Eine Bestellung lohnt sich eigentlich nur, wenn man viele nimmt. Ab etwa 10 Stück wird auch der Einzelpreis etwas günstiger.
Könnte man den Spannungsteiler nicht in das graue Rohr, das auch die Strombegrenzungswiderstände trägt, einbauen? Dann sollte man doch keine neuen Toroide brauchen oder?
Ja, das hatte ich anfangs so vor, aber ich bin nicht mehr sicher, ob das gut ist, weil die Messkette dann dauernd mitangeschlossen ist. Wenn ich den Teiler separat aufbaue, kann ich ihn flexibel anshcliessen oder weglassen. Mal sehen… aber danke für den Hinweis!
Das Setup zog um die 70A netzseitig.
