Verfahren zur Isolierung von elektrischen Leitern

Abstract

Ausarbeitung der Faraday'schen Hypothese des Einfrierens von Substanzen, damit diese einen höheren dielektrischen Wert besitzen, um Übertragungsleiter zu isolieren; Verbesserungen der von Faraday dargelegten Methode; Verfahren zur Isolierung elektrischer Leiter, das darin besteht, die Leiter mit einem Material zu umgeben oder zu stützen, das isolierende Eigenschaften erwirbt, wenn es gefroren oder verfestigt ist; Verfahren zum Halten eines Leiters in einem gasförmigen Kühlmittel durch die kontinuierliche Anwendung dieses Mittels; Trog oder Leitung mit zirkulierenden Kühlmitteln.

Patent #11865
Nikola Tesla
14.08.1900
23.10.1900

Es sei bekannt, dass ich, NIKOLA TESLA, Bürger der Vereinigten Staaten, wohnhaft im Bezirk Manhattan, in der Stadt, im Landkreis und im Staat New York, bestimmte neue und nützliche Verbesserungen der Methoden zur Isolierung elektrischer Leiter erfunden habe, die im Folgenden beschrieben werden, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

Es ist seit langem bekannt, dass viele Substanzen, die im flüssigen Zustand mehr oder weniger leitend sind, im verfestigten Zustand zu Isolatoren werden. So erwirbt Wasser, das in gewissem Maße leitend ist, isolierende Eigenschaften, wenn es in Eis umgewandelt wird. Die vorhandenen Informationen zu diesem Thema waren jedoch bisher nur allgemeiner Natur und stammten hauptsächlich aus den ursprünglichen Beobachtungen von Faraday, der schätzte, dass die Substanzen, mit denen er experimentierte, wie Wasser und wässrige Lösungen, einen elektrisch geladenen Leiter etwa hundertmal besser isolieren, wenn sie durch Gefrieren fest werden, und es wurde kein Versuch unternommen, die Qualität der auf diese Weise erhaltenen Isolierung zu verbessern oder sie praktisch für solche Zwecke zu nutzen, wie sie in meiner vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen werden. 

Im Laufe meiner eigenen Untersuchungen, insbesondere der elektrischen Eigenschaften von Eis, habe ich einige neue und wichtige Tatsachen entdeckt, von denen die wichtigsten die folgenden sind: Erstens, dass sich Eis unter bestimmten Bedingungen, wenn das Entweichen der normalerweise auftretenden elektrischen Ladung rigoros verhindert wird, als ein viel besserer Isolator erweist, als es bisher den Anschein hatte; zweitens, dass seine isolierenden Eigenschaften durch die Zugabe von anderen Körpern zum Wasser noch weiter verbessert werden können; drittens, dass die dielektrische Festigkeit von Eis oder anderen gefrorenen wässrigen Substanzen mit der Verringerung der Temperatur und der entsprechenden Erhöhung der Härte zunimmt, und viertens, dass diese Körper eine noch wirksamere Isolierung für Leiter bieten, die intermittierende oder wechselnde Ströme tragen, insbesondere von' hohen Werten, wobei überraschend dünne Eisschichten in der Lage sind, elektromotorischen Kräften von vielen Hunderten und sogar Tausenden von Volt standzuhalten. Diese und andere Beobachtungen haben mich zur Erfindung einer neuartigen Methode zur Isolierung von Leitern geführt, die aufgrund der oben genannten Tatsachen praktikabel ist und bei der Nutzung elektrischer Energie für industrielle und kommerzielle Zwecke von Vorteil ist.

Dieses Verfahren besteht darin, einen elektrischen Leiter zu isolieren, indem das den Leiter umgebende oder an ihn angrenzende Material eingefroren oder verfestigt und in diesem Zustand gehalten wird, wobei zu diesem Zweck ein gasförmiges Kühlmittel verwendet wird, das durch einen oder mehrere geeignete Kanäle zirkuliert, die sich durch das besagte Material oder in dessen Nähe erstrecken.

Bei der praktischen Durchführung meines Verfahrens kann ich einen hohlen Leiter verwenden und das Kühlmittel durch diesen hindurchleiten, wodurch das Wasser oder ein anderes Medium, das mit diesem Leiter in Berührung steht oder sich in seiner Nähe befindet, gefriert, oder ich kann ausdrücklich für die Zirkulation des Kühlmittels einen unabhängigen Kanal verwenden und die angrenzende Substanz, in die eine beliebige Anzahl von Leitern eingebettet sein kann, gefrieren oder verfestigen. Die Leiter können unbedeckt oder mit einem Material bedeckt sein, das in der Lage ist, sie zu isolieren, wenn es gefroren oder erstarrt ist.

Die gefrorene Masse kann in direktem Kontakt mit dem umgebenden Medium stehen oder durch eine mehr oder weniger hitzeundurchlässige Umhüllung vor dem Kontakt mit diesem geschützt sein. Das Kühlmittel kann jede Art von Gas sein, wie atmosphärische Luft, Sauerstoff, Kohlensäure, Ammoniak, Leuchtgas oder Wasserstoff. Es kann durch einen mechanisch oder anderweitig erzeugten Druck oder Sog durch den Kanal gepresst werden.

Es kann ständig erneuert oder auf unbestimmte Zeit verwendet werden, indem es hin- und hergetrieben wird oder in geschlossenen Bahnen unter allen geeigneten Bedingungen hinsichtlich Druck, Dichte, Temperatur und Geschwindigkeit gleichmäßig zirkuliert.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nun auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen, in denen -

Die Abbildungen 1, 3, 6, 7, 8 und 9 zeigen im Längsschnitt typische Ausführungsformen meiner Erfindung; und die Figuren 2, 4, 5 und 10 zeigen im Schnitt oder teilweise konstruktive Details, die zu beschreiben sind.

In Abbildung 1 ist C ein hohler Leiter, wie z. B. ein Stahlrohr, der in einem Wasserkörper verlegt ist und mit einem Reservoir r' in Verbindung steht, aber von diesem bei j elektrisch isoliert ist. Eine Pumpe oder ein Kompressor p beliebiger Bauart verbindet r' mit einem anderen ähnlichen Behälter r2, der mit einem Einlassventil v2 versehen ist. Die Luft oder ein anderes Gas, das als Kühlmittel verwendet wird und durch das Ventil v2 eintritt, wird durch den Behälter r2 und die Pumpe p in den Behälter r' gesaugt und entweicht von dort durch den Leiter C unter einem beliebigen Druck, der durch ein Ventil v1 geregelt werden kann. Die beiden Behälter r1 und r2 werden durch geeignete Mittel auf einer niedrigen Temperatur gehalten, z. B. durch Spulen oder Rohre t t und t2 t2, durch die jede Art von Kühlflüssigkeit zirkulieren kann, wobei vorzugsweise einige Vorkehrungen getroffen werden, um den Durchfluss desselben zu regulieren, z. B. durch Ventile v1. I Das Gas, das ständig durch das Rohr oder den Leiter C strömt, ist sehr kalt und gefriert das Wasser, das mit dem Leiter in Berührung kommt oder an ihn angrenzt, in diesem Zustand und isoliert es so. Flanschdurchführungen i1 i2 aus nichtleitendem Material können verwendet werden, um das Entweichen des Stroms zu verhindern, das andernfalls aufgrund der Bildung eines oberflächlichen Feuchtigkeitsfilms über dem aus dem Wasser herausragenden Eis auftreten würde. Das auf diese Weise isolierte Rohr kann dann wie ein gewöhnliches Telegrafen- oder anderes Kabel verwendet werden, indem einer oder beide Anschlüsse b1 b2 in einem Stromkreis mit Erde verbunden werden.

In vielen Fällen wird es von Vorteil sein, den Hohlleiter mit einer dicken Schicht aus einem billigen Material, wie z. B. Filz, zu bedecken, was in Abb. 2 durch C8 angedeutet ist. Eine solche Abdeckung, die von Wasser durchdrungen werden kann, wäre normalerweise von geringem oder gar keinem Nutzen; wenn sie jedoch in das Eis eingebettet ist, verbessert sie die Isoliereigenschaften desselben. In diesem Fall dient sie außerdem dazu, die benötigte Eismenge, ihre Schmelzgeschwindigkeit und den Wärmezufluss von außen stark zu reduzieren und damit den Energieaufwand zu verringern, der für die Aufrechterhaltung normaler Arbeitsbedingungen erforderlich ist. Was diese Energie und andere wichtige Einzelheiten betrifft, so variieren sie je nach den besonderen Anforderungen im Einzelfall.

Im Allgemeinen muss das Kühlmittel die Wärme in ausreichendem Maße abführen, um den Leiter auf der gewünschten Temperatur zu halten und eine Schicht der ihn umgebenden Substanz in der erforderlichen Dicke in gefrorenem Zustand zu halten, wobei die durch die Schicht und die Wand des Leiters einströmende Wärme sowie die durch mechanische und elektrische Reibung erzeugte Wärme ständig ausgeglichen werden muss. Um diese Bedingungen zu erfüllen, wird die Kühlleistung, die von der Temperatur, der Dichte, der Geschwindigkeit und der spezifischen Wärme abhängt, mit Hilfe von Daten und Formeln berechnet, die den Ingenieuren vertraut sind.

In der Regel ist Luft für die vorgesehene Verwendung geeignet; in Ausnahmefällen kann aber auch ein anderes Gas, wie z. B. Wasserstoff, verwendet werden, mit dem eine viel höhere Kühlleistung und eine niedrigere Temperatur erreicht werden kann. Welches Gas auch immer verwendet wird, es sollte, bevor es in den Hohlleiter oder Kanal eintritt, gründlich getrocknet und von allem getrennt werden, was durch Kondensation und Ablagerung oder anderweitig eine Behinderung seines Durchgangs verursachen könnte. Zu diesem Zweck kann ein Apparat verwendet werden, der wohlbekannt ist und auf den nicht näher eingegangen werden muss.

Anstatt an der entfernten Station verschwendet zu werden, kann das Kühlmittel einer gewinnbringenden Verwendung zugeführt werden. Offensichtlich kann bei der industriellen und kommerziellen Nutzung meiner Erfindung jede Art von Kühlmittel, das den Anforderungen entspricht, von einer Station zu einer anderen befördert und dort für Kühlung, Strom, Schifffahrt, Beleuchtung, sanitäre Einrichtungen, chemische Prozesse oder jeden anderen Zweck, für den es sich eignet, verwendet werden, und so kann der Ertrag der Anlage erhöht werden.

Die Temperatur des Leiters wird durch die Art seiner Verwendung und durch wirtschaftliche Erwägungen bestimmt. Wird er zum Beispiel für die Übertragung von telegrafischen Nachrichten verwendet, bei denen der Verlust an elektrischer Reibung keine Rolle spielt, ist eine sehr niedrige Temperatur nicht erforderlich; wird er jedoch für die Übertragung großer Mengen elektrischer Energie verwendet, bei der die Reibungsverluste einen schwerwiegenden Nachteil darstellen können, wird es wünschenswert sein, ihn extrem kalt zu halten. Das Erreichen dieses Ziels wird durch jede Maßnahme erleichtert, die das Einströmen von Wärme aus dem umgebenden Medium so weit wie möglich reduziert. Es liegt auf der Hand, dass der Verlust an elektrischer Reibung umso geringer ist, je niedriger die Temperatur des Leiters ist; je kälter der Leiter jedoch ist, desto größer ist der Wärmezufluss von außen und desto höher sind die Kosten für das Kühlmittel; aus solchen und ähnlichen Überlegungen wird die Temperatur ermittelt, die die höchste Wirtschaftlichkeit gewährleistet.

In den meisten Fällen werden bei der Verteilung von Elektrizität für industrielle Zwecke, wie in meinem System der Stromübertragung durch Wechselströme, mehr als ein Leiter erforderlich sein, und in solchen Fällen kann es zweckmäßig sein, das Kühlmittel in einem geschlossenen Pfad zirkulieren zu lassen, der von den Leitern gebildet wird. Ein Plan dieser Art ist in Abb. 3 dargestellt, in der C1 und C2 zwei hohle Leiter darstellen, die in einer gefrorenen Masse unter der Erde eingebettet sind und mit den Reservoirs R1 und R2 in Verbindung stehen, die durch eine hin- und hergehende oder andere geeignete Pumpe P verbunden sind. Es werden Kühlschlangen oder -rohre T1 und T2 mit Regelventilen v1 und v2 verwendet, die den in Abb. 1 gezeigten ähnlich sind und denselben Zweck erfüllen. Weitere Ähnlichkeiten sind zwar unnötig, werden aber zum besseren Verständnis des Plans angeführt. Es ist ein Dreiwegventil V2 vorgesehen, das, wenn es mit seinem Hebel 1 wie gezeigt gestellt ist, den Eintritt des Kühlmittels durch die Rohre u1 u2 und die Pumpe P gestattet und so die Behälter R1 R2 und die Hohlleiter C1 C2 füllt; wenn es aber um neunzig Grad gedreht wird, schließt das Ventil die Verbindung nach außen durch das Rohr u1 und stellt eine Verbindung zwischen dem Behälter R2 und der Pumpe P durch die Rohre u2 und u3 her, so dass das Kühlmittel durch die Wirkung der Pumpe in dem geschlossenen Weg C1 C2 R2 u3 u3 P R1 zirkulieren kann. Ein weiteres Ventil V1 geeigneter Bauart kann zur Regulierung des Kühlmittelflusses verwendet werden. Die Leiter C1 C2 sind von den Behältern R1 R2 und voneinander an den Verbindungsstellen J1 J2 J3 isoliert und darüber hinaus an den Stellen, an denen sie in den Boden ein- und austreten, durch Flanschdurchführungen I1 I1 I2 I2 aus isolierendem Material geschützt, die sich in die gefrorene Masse erstrecken, um ein Austreten des Stroms zu verhindern, wie oben erläutert. Für den Anschluss der Leiter an den Stromkreis sind an jeder Station Verbindungspfosten B1 B1 und B2 B2 vorgesehen.

Bei der Verlegung der Leiter C1 C2, unabhängig von ihrer Anzahl, wird im Allgemeinen ein Graben ausgehoben und eine runde oder viereckige Wanne, die kleiner ist als der Graben, in denselben gelegt, wobei der Zwischenraum mit einem mehr oder weniger hitzebeständigen Material (bezeichnet mit M M M) gefüllt wird, Als nächstes werden die Leiter in Position gebracht und vorübergehend auf jede geeignete Weise gestützt, und schließlich wird die Wanne mit Wasser oder einer anderen Substanz W gefüllt, die allmählich gefroren wird, indem das Kühlmittel in dem geschlossenen Weg zirkuliert, wie zuvor beschrieben. Gewöhnlich ist der Graben nicht eben, sondern folgt den Unebenheiten des Bodens, so dass es notwendig ist, den Trog in Abschnitte zu unterteilen oder das Gefrieren der Substanz, mit der er gefüllt ist, nacheinander in Teilen zu bewirken. Nachdem dies geschehen ist und die Leiter auf diese Weise isoliert und befestigt sind, wird eine Schicht aus demselben oder einem ähnlichen Material M M M auf die Oberseite gelegt und das Ganze mit Erde oder Pflaster bedeckt. Der Trog kann aus Metall, z. B. Eisenblech, bestehen und in Fällen, in denen die Erde als Rückleitung verwendet wird, als Hauptleitung dienen, oder er kann aus jeder Art von mehr oder weniger isolierendem Material bestehen. Die Abbildungen 4 und 5 zeigen im Querschnitt zwei derartige unterirdische Tröge T1 und T2 aus Blech mit ihren diathermanen Einschlüssen (mit M1 bzw. M2 bezeichnet), wobei jeder Trog einen einzigen zentralen Hohlleiter C1 C2 enthält. Im ersten Fall soll die Isolierung W1 aus Eis bestehen, das durch Gefrieren von Wasser gewonnen wird, das vorzugsweise von Luft befreit ist, um die Bildung gefährlicher Blasen oder Hohlräume auszuschließen, während im zweiten Fall die gefrorene Masse W2 eine wässrige oder andere Substanz oder Mischung ist, die in diesem Zustand hochisolierend ist.

Es sollte darauf hingewiesen werden, dass es in vielen Fällen möglich ist, auf eine Wanne zu verzichten, indem man auf einfache Hilfsmittel bei der Platzierung und Isolierung der Leiter zurückgreift. In der Tat kann es für manche Zwecke ausreichen, letztere einfach mit einer feuchten Masse, wie Zement oder einem anderen plastischen Material, zu bedecken, das, solange es bei einer sehr niedrigen Temperatur gehalten und hart gefroren wird, eine ausreichende Isolierung bietet.

Eine andere typische Art der Ausführung meiner Erfindung, auf die bereits Bezug genommen wurde, ist in Fig. 6 dargestellt, die den Querschnitt einer Wanne darstellt, die in anderer Hinsicht dieselbe ist wie die zuvor gezeigten, aber anstelle eines hohlen Leiters irgendeine Art von Rohr oder Leitung L enthält. Das Kühlmittel kann in jeder geeigneten Weise durch das Rohr getrieben werden, um das Wasser oder eine andere Substanz, die die Wanne füllt, zu gefrieren, wodurch eine Anzahl von Leitern c c c isoliert und fixiert wird. In solchen Fällen ist eine sehr niedrige Temperatur des Kühlmittels nicht erforderlich, und die Isolierung wird mit geringem Energieaufwand erreicht. Die Leitung L kann jedoch gleichzeitig für den Transport und die Verteilung jeder Art von gasförmigem Kühlmittel verwendet werden, für das in dem betreffenden Gebiet ein Bedarf besteht. Natürlich können auch zwei solche Leitungen vorgesehen und in ähnlicher Weise wie die Leitungen C1 C2 verwendet werden.

Oft wird es wünschenswert sein, eine große Anzahl von Drähten oder Leitungen, die verschiedenen Zwecken dienen, in ein und derselben Wanne unterzubringen. In einem solchen Fall kann ein Plan gewählt werden, der in Abb. 7 dargestellt ist, die einen Trog ähnlich dem in Abb. 6 mit den Leitern im Querschnitt zeigt. Das Kühlmittel kann in diesem Fall, wie in Fig. 3 oder auf andere Weise, durch die beiden hohlen Leiter C3 und C4 zirkulieren, die, wenn es sich als vorteilhaft erweist, mit einer Schicht aus billigem Material m1 m2 bedeckt werden können, die ihre Isolierung verbessert, aber das Gefrieren oder Erstarren der umgebenden Substanz W nicht verhindert. Die röhrenförmigen Leiter C1 C2, vorzugsweise aus Eisen, können dann dazu dienen, starke Ströme für die Versorgung mit Licht und Energie zu transportieren, während die kleinen c c c, die in das Eis oder die gefrorene Masse eingebettet sind, für alle anderen Zwecke verwendet werden können.

Während meine Erfindung in erster Linie die Isolierung von Leitern für die Übertragung von elektrischer Energie über eine bestimmte Entfernung vorsieht, kann sie natürlich auch anderweitig sinnvoll eingesetzt werden. In einigen Fällen kann es zum Beispiel wünschenswert sein, einen Leiter an Stellen zu isolieren und zu stützen, wie es gewöhnlich mit Hilfe von Glas- oder Porzellanisolatoren geschieht. Dies kann auf vielerlei Weise geschehen, indem ein Kühlmittel entweder durch den Leiter oder durch einen unabhängigen Kanal geleitet wird und eine beliebige Substanz einfriert oder verfestigt, so dass sie diesen Zweck erfüllen kann. Eine solche künstliche Isolierunterlage ist in Fig. 8 dargestellt, in der a ein mit Wasser oder einer anderen Substanz w gefülltes Gefäß darstellt, das durch das durch den hohlen Leiter C2 zirkulierende Mittel gefroren wird, der auf diese Weise isoliert und unterstützt wird. Um die Isolierung auf der Oberseite zu verbessern, wo sie am ehesten nachgibt, kann eine Schicht aus einer Substanz w, z. B. Öl, verwendet werden, und der Leiter kann in der Nähe des Trägers mit einer Isolierung i i, wie dargestellt, bedeckt werden, die aus wohlverstandenen Gründen in das Öl hineinreicht.

Eine weitere typische Anwendung meiner Erfindung ist in Fig. 9 dargestellt, in der P' und S' die blanken oder isolierten Primär- bzw. Sekundärleiter eines Transformators darstellen, die auf einen Kern N gewickelt und in Wasser oder eine andere Substanz W eingetaucht sind, die sich in einem Gefäß II befindet und, wie bereits erwähnt, vorzugsweise durch Sieden oder auf andere Weise von Luft befreit wurde. Das Kühlmittel wird in beliebiger Weise, z. B. durch die hohle Primärleitung I", zirkuliert, um die Substanz W zu gefrieren. Die in die gefrorene Masse hineinragenden Flanschhülsen d d und die Öltassen e e stellen geeignete Mittel dar, um die Enden der beiden Leiter zu isolieren und den Austritt von Strömen zu verhindern. Ein Transformator, wie er beschrieben ist, eignet sich besonders für den Einsatz bei Strömen mit hoher Frequenz, wenn eine niedrige Temperatur der Leiter besonders wünschenswert ist und Eis eine besonders effektive Isolierung bietet.

Es versteht sich, dass meine Erfindung auf viele andere Arten angewandt werden kann, dass die hier beschriebenen besonderen Mittel je nach den Erfordernissen stark variiert werden können und dass in jedem Fall viele Mittel angewandt werden, die den Ingenieuren und Elektrikern gut bekannt sind und auf die nicht näher eingegangen werden muss. Es mag jedoch nützlich sein, darauf hinzuweisen, dass in einigen Fällen besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen, um eine gleichmäßige Kühlung der den Leiter umgebenden Substanz über seine gesamte Länge zu erreichen. Wenn man in Abb. 1 annimmt, dass das Kühlmittel am entfernten Ende ungehindert in die Atmosphäre oder in ein unter niedrigem Druck stehendes Reservoir entweicht, wird es sich beim Durchgang durch den hohlen Leiter C mit stetig zunehmender Geschwindigkeit zum Ende hin bewegen und sich dabei isotherm oder nahezu isotherm ausdehnen und somit eine annähernd gleichmäßige Eisbildung entlang des Leiters verursachen. In dem in Abb. 3 dargestellten Plan wird in gewissem Maße ein ähnliches Ergebnis erzielt, und zwar aufgrund der ausgleichenden Wirkung der Hohlleiter C' und C2, die durch periodische Umkehrung der Strömungsrichtung in jeder geeigneten Weise noch verstärkt werden kann; in vielen Fällen müssen jedoch besondere Vorkehrungen getroffen werden, um die Kühlung mehr oder weniger gleichmäßig zu gestalten. So können z. B. anstelle eines einzigen Kanals zwei konzentrische Kanäle L' und L2 vorgesehen werden, wobei das Kühlmittel durch einen Kanal geleitet und durch den anderen zurückgeführt wird, wie in Abb. 10 schematisch dargestellt. Bei dieser und ähnlichen Anordnungen, bei denen die Strömung in entgegengesetzten Richtungen erfolgt, wird das angestrebte Ziel vollständiger erreicht, indem die Temperatur des zirkulierenden Kühlmittels an der entfernten Station gesenkt wird, was durch einfaches Ausdehnen in ein großes Reservoir, wie R", oder durch Kühlen mittels eines Rohrs oder einer Spule T3 oder auf andere Weise geschehen kann. In dem dargestellten Fall können die konzentrischen Rohre offensichtlich als unabhängige Leiter verwendet werden, wenn sie durch die gefrorene oder verfestigte Substanz voneinander und vom Boden isoliert sind.

Im Allgemeinen werden bei der Übertragung von elektrischer Energie in großen Mengen, wenn die abzuführende Wärmemenge beträchtlich sein kann, an den beiden Stationen und, wenn der Abstand zwischen ihnen sehr groß ist, auch an den Zwischenpunkten Kühlgeräte eingesetzt, die, wie üblich, gründlich gegen das Einströmen von Wärme von außen geschützt sind, wobei die Maschinen vorteilhaft durch die übertragenen Ströme oder das geförderte Kühlmittel betrieben werden. In solchen Fällen wird durch die ausgleichende Wirkung der entgegengesetzt zirkulierenden Kühlmittel ein ziemlich gleichmäßiges Gefrieren des Isolierstoffes ohne Schwierigkeiten erreicht. In großen Anlagen dieser Art, wenn die Einsparung von elektrischer Energie bei der Übertragung der wichtigste Gesichtspunkt ist oder wenn der Hauptzweck darin besteht, die Kosten der Leitungen durch die Verwendung von billigem Metall, wie Eisen oder anderem, zu verringern, wird jede Anstrengung unternommen werden, um die Leiter auf der niedrigsten möglichen Temperatur zu halten, und bekannte Kühlverfahren, wie die, die auf dem regenerativen Prinzip beruhen, können herangezogen werden, und in diesem und jedem anderen Fall können die hohlen Leiter oder Kanäle, anstatt nur dem Zweck zu dienen, das Kühlmittel zu transportieren, selbst aktive Teile des Kühlgeräts bilden.

Aus der obigen Beschreibung wird leicht ersichtlich, dass meine Erfindung im Prinzip eine grundlegende Abweichung von den etablierten Methoden der Isolierung von Leitern darstellt, die in der industriellen und kommerziellen Anwendung von Elektrizität verwendet werden. Sie zielt im Großen und Ganzen darauf ab, die Isolierung durch den kontinuierlichen Einsatz einer moderaten Menge an Energie zu erreichen, anstatt sie nur aufgrund einer inhärenten physikalischen Eigenschaft des verwendeten Materials zu sichern. Insbesondere ist es ihr Ziel, wann und wo auch immer erforderlich, eine Isolierung von hoher Qualität, von beliebiger Dicke und außerordentlich preiswert bereitzustellen und die Übertragung von elektrischer Energie unter bisher unerreichten wirtschaftlichen Bedingungen und über Entfernungen zu ermöglichen, die bisher nicht praktikabel waren, indem auf die Notwendigkeit der Verwendung von teuren Leitern und Isolatoren verzichtet wird.

Was ich als meine Erfindung beanspruche, ist -

1. Das hier beschriebene Verfahren zur Isolierung elektrischer Leiter, das darin besteht, dem Material, das den Leiter umgibt oder an ihn angrenzt, durch die fortgesetzte Einwirkung eines gasförmigen Kühlmittels, wie oben beschrieben, isolierende Eigenschaften zu verleihen.

2. Das hier beschriebene Verfahren zur Isolierung von elektrischen Leitern, das darin besteht, das den Leiter umgebende oder an ihn angrenzende Material durch die Einwirkung eines gasförmigen Kühlmittels, das durch einen oder mehrere Kanäle in Zirkulation gehalten wird, in einen gefrorenen oder verfestigten Zustand zu bringen und zu halten, wie oben beschrieben.

3. Das hier beschriebene Verfahren zur Isolierung von elektrischen Leitern, das darin besteht, den Leiter mit einem Material zu umgeben oder zu stützen, das in gefrorenem oder verfestigtem Zustand isolierende Eigenschaften annimmt, und das Material durch die Zirkulation eines gasförmigen Kühlmittels durch einen oder mehrere Kanäle, die sich durch das Material erstrecken, in einem solchen Zustand zu halten, wie dargelegt.

4. Verfahren zum Isolieren eines elektrischen Leiters, das darin besteht, den Leiter mit einem Material zu umgeben oder zu stützen, das im gefrorenen oder erstarrten Zustand isolierende Eigenschaften annimmt, und das Material in diesem Zustand zu halten, indem ein gasförmiges Kühlmittel kontinuierlich durch einen Kanal in dem Leiter geleitet wird, wie dargelegt.

5. Verfahren zum Isolieren von elektrischen Leitern, das darin besteht, die Leiter mit einem Material zu umgeben oder zu stützen, das im gefrorenen oder erstarrten Zustand isolierende Eigenschaften annimmt, und das Material in diesem Zustand zu halten, indem ein gasförmiges Kühlmittel kontinuierlich auf es aufgebracht wird, wie dargelegt.

6. Das hier beschriebene Verfahren zur Isolierung von Leitern, das darin besteht, die Leiter mit einem Material zu umgeben oder zu stützen, das im gefrorenen oder verfestigten Zustand isolierende Eigenschaften erlangt, und das Material in diesem Zustand durch die Zirkulation eines gasförmigen Kühlmittels durch einen Kreislauf von Rohren oder Schläuchen zu halten, die sich durch das genannte Material erstrecken, wie oben beschrieben.

7. Verfahren zum Isolieren von elektrischen Leitern, das darin besteht, die Leiter in eine Wanne oder eine Leitung zu legen oder zu stützen, die Wanne mit einem Material zu füllen, das im gefrorenen oder verfestigten Zustand isolierende Eigenschaften annimmt, und dann ein gasförmiges Kühlmittel durch einen oder mehrere Kanäle zirkulieren zu lassen, die sich durch das Material in der Wanne erstrecken, um das Material einzufrieren oder zu verfestigen, wie dargelegt.

8. Verfahren zum Isolieren von elektrischen Leitern, das darin besteht, diese in eine feuchte oder plastische Masse einzubetten, die in gefrorenem oder verfestigtem Zustand isolierende Eigenschaften annimmt, und die Masse in diesem Zustand zu halten, indem ein gasförmiges Kühlmittel durch einen oder mehrere Kanäle zirkuliert, die sich durch die Masse erstrecken, wie dargelegt.

9. Verfahren zum Isolieren von elektrischen Leitern, das darin besteht, die Leiter in eine Wanne oder einen Kanal zu legen oder zu stützen, die Wanne mit einem Material zu füllen, das im gefrorenen oder verfestigten Zustand isolierende Eigenschaften annimmt, die Wanne durch eine adiathermanische Einschließung vor dem sie umgebenden Medium zu schützen und dann das die Leiter umgebende Material einzufrieren oder zu verfestigen und es in diesem Zustand zu halten, indem ein gasförmiges Kühlmittel durch einen oder mehrere Kanäle zirkuliert, die sich durch das Material hindurch erstrecken, wie dargelegt.

NIKOLA TESLA.

Zeugen:

DRURY W, COOPER,

JOHN C. KERR.