DE835084C

DE835084C - Einrichtung zum elektrischen Fischfang

Info

Publication number: DE835084C
Application number: DEP53894A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Kafka
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1949-09-04
Filing date: 1949-09-04
Publication date: 1952-03-27

Description

Ks ist bekannt, da 1.1 ein elektrisches Gleichstrornfeld auf die Fische eine Reizwirkung ausübt und die Fische in ihrer Schwimmrichtung beeinflußt. Aus Energieersparnisgründen ist bereits vorgeschlagen worden, an die in das Fanggewässer ausgeworfenen !elektroden statt einer konstanten Gleichstromspannung nur Gleichstromimpulse zu geben. Diese Gleichstromimpulse werden dabei durch kurz aufeinanderfolgende Entladungen eines Kondensators (oder Kondensatorbatterie) erzeugt, der an einer Gleichstromquelle liegt, so daß er in den Impulspausen immer wieder aufgeladen wird.

Γη Fig. ι ist eine solche Anordnung schematisch dargestellt. Es ist C ein Wechselstromgenerator, der ül>er die Gleichrichteranordtiuriig Gl in Doppelwegschaltung und über die Strombegrenzungsdrossel D den Kondensator C auflädt. IR ist das Impulsrelais in Form eines gittergesteuerten Dampfentladungsventils, welches bei jedem Impuls in an sich bekannter, nidht näher dargestellter ao Weise durch Anlegen einer kurzzeitigen positiven Spannungsspitze an sein Gitter zum Zünden' gebracht wird und den Stromfluß 'daraufhin bis zum nächsten Stromdurchgang durch Null aufrechterhält. E₁ und E₂ sind zwei in größerer Entfernung voneinander im Fanggewässer angeordnete Elektroden, ι und 2 sind die Zuleitungen zu diesen Elektroden E₁ und E₂, wobei die Zuleitung zur entfernten Elektrode E₂ im wesentlichen zwischen den beiden Elektroden verläuft.

Die Kapazität des Kondensators C (Kondensatorbatterie) ist sehr groß und kann bis zu einigen tausend tiF lietragen. Seine Entladung erfolgt in eine mit Induktivität behaftete Stromschleife, die

durch die Zuleitungen i, 2 zu den Elektroden E₁ und £., und durch die zwischen diesen liegende Wasserstrecke gebildet ist. Es entsteht somit bei jedem Einschalten der Stromschleife, d.h. Ix'i jeder Impulsgabe, eine Entladeschwingung mit einer den Konstanten L (Induktivität), C (Kapazität) und R (Ohmsc'her Widerstand) des Schwingungskreises entsprechenden Frequenz und Dämpfung. Wegen der genannten Eigenschaft des Impulsrelais IR wird

ίο diese Schwingung nur bis zum ersten Stromdurchgang durch Null ausgenutzt. Auf diese Weise entsteht bei jedem Zünden des Entladungsventils ein impulsartiger Gleichspannungsstoß in den Fangbereich. Bei ausreichender Spannungshöhe und Impulsfolge wird auf diese Weise eine gleiche Reizwirkung auf die Fische erzeugt wie bei einem konstanten Gleichstromfeld.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung bei derartigen Einrichtungen verhältnismäßig groß ist und demzufolge der Stromdurchgang durch Null erst verhältnismäßig spät nach dem Spannungsdurchgang durch Null erfolgt. Es entstehen somit keine reinen Gleichspannungsimpulse, sondern Wechselspannungsimpulse. Da aber für die auf die Fische auszuübende Reizwirkung gerade die Spannung maßgebend ist und eine Beeinflussung ihrer Schwimmrichtung nur durclh eine gleichgerichtete Spannung erreicht werden kann, ist bei der vorgeschlagenen Einrichtung der Erfolg um so geringer, je größer die genannte Phasenverschiebung bzw. je kleiner die Gleichspannungskomponente ist.

Aus diesem Grunde wird gemäß der Erfindung die Induktivität der Stromschleife und die Kapazität des Impulskondensators derart bemessen, daß bei jeder durch die Kondensatorentladung entstehenden Schwingung die Zeit vom Entladebeginn bis zum ersten Spannungsnulldurcihgang infolge Dämpfung wesentlich größer ist als die Zeit vom Spannungsnulldurchgang bis zum ersten Stromnulldurchgang. Auf diese Weise wird eine erhebliche Vergrößerung der Gleichspannungskomponente der einzelnen Impulse und somit eine beträchtliche Verbesserung des Wirkungsgrades hinsichtlich der beabsichtigten Lenkwirkung auf die Fische erreicht.

In dem Schaubild nach Fig. 2 ist der entstehende Stromverlauf / und der Spannungsverlauf U während eines Impulses in Abhängigkeit von der Zeit t beispielsweise dargestellt. Beim Zünden des Entladungsventils IR, d. h. zur Zeit t₀, hat die Impulsspannung ihre volle Höhe; sie sinkt mit fortschreitender Entladung des Kondensators C ab.

Der Strom dagegen steigt gleichzeitig von Null bis zu einem Maximum an und sinkt dann ebenfalls wieder ab. Sein Durchgang durch Null erfolgt aber um die Zeit t₂ später als der zur Zeit t₁ erfolgende Spannungsnulldurchgang. Da beim Stromnulldurchgang das Entladeventil IR erlischt, ist der Impuls nach Ablauf der Zeit i_x + t₂ beendet. Aus einem Vergleich der beiden schraffierten Flächen ist erkennbar, daß die Gleichspannungskomponente der einzelnen Impulse um so größer und damit die auf die Fische ausgeübte Lenkwirkung um so günstiger wird, je kleiner die Zeit /., im Verhältnis zur Zeit Z₁ wird. Mindestens soll durch Bemessung der Kapazität des Kondensators C und der Induktivität der genannten Stromschleife erreicht werden, daß die Zeit ^₁ größer bleibt als die doppelte Zeit t₂.

Vorteilhaft wird zur Erreichung dieses Zieles das Verhältnis der Induktivität der genannten Stromschleife zum Ohmschen Widerstand so klein wie möglich gemacht. Die Induktivität ist bei Wechselstrom hoher Frequenz bzw. bei Stromimpulsen kurzer Dauer sehr stark durch die Stromverdrängung bestimmt. Der Strom drängt sich im Wasser eng in der Nähe der Zuleitung 2 zusammen und fließt gleichzeitig in der Zuleitung 2 an die Oberfläche des Leiters. Je größer der Durchmesser dieses Leiters und je höher die Frequenz des Stromes bzw. je kürzer die Impulsdauer ist, desto kleiner wird die Induktivität. Man bildet daher vorteilhaft die Zuleitung 2 als Hohlleiter oder als Bündelleiter aus. Eine Verkleinerung der Induktivität der Stromschleife kann auch dadurch erreicht werden, daß die Zuleitung zur entfernten Elektrode E₂ und gegebenenfalls auch die Zuleitung zur Elektrode E₁ durch mehrere Parallelleiter gebildet wird. Dies ergibt zwar auch eine Verkleinerung des Ohmschen Widerstandes, doch nicht im gleichen Verhältnis, da gleichzeitig eine Verkürzung des Strominipulses und damit.eine erhöhte Stromverdrängung bewirkt wird. Gegebenenfalls können auch beide Maßnahmen, d. ¹Ii. die Aufteilung der Zuleitung in mehrere elektrisch parallele Leiter und ihre Ausbildung mit großem Durchmesser, angewendet werden.

Hinsichtlich des bei der Aufteilung der Zuleitungen in mehrere parallele Leiter vorteilhaft einzuhaltenden Leitungsabstandes ist folgendes zu l>eachten: Die Beeinflussung der Fische erfolgt durch den im Fisch fließenden Strom. Die Größe des Stromes ist abhängig von der am Fisch liegenden Spannung und von dem Gesamtwiderstand des Fisches. Dieser Gesamtwiderstand des Fisches setzt sich aber aus dem reinen Ohmsehen Widerstand R und aus dem induktiven Widerstand jo L des Fisches zusammen. Während der Ohm sehe Widerstand R von der Entfernung des Fisches von der Zuleitung unabhängig ist, ist sein induktiver Widerstand joj L eine Funktion der Entfernung des Fisches von der Zuleitung und der Frequenz des Impulses. Je größer die Entfernung bei gegebener Frequenz ist, desto größer wird der induktive Widerstand. Es tritt also in einer gewissen Entfernung von der Zuleitung der Fall ein, daß der induktive Widerstand des Fisches größer wird als sein reeller Widerstand und ausschlaggebend wird für die Größe der Reizwirkung. Die Anordnung mehrerer elektrisch paralleler Leitungen vergrößert, unter der Voraussetzung, daß die gleiche Elektrodenspannung erreicht werden soll, die Stromstärke, die von der gesamten Anordnung zu liefern ist, da der Ohm se he Widerstand R zwischen den Elektroden E₁, E₂ durch die Anordnung mehrerer

Claims

elektrisch paralleler Zuleitungen zur Elektrode E₂ geringer wird.

Diese Vergrößerung der im Wasser verlaufenden Leitungsanordnung kann nur dann nutzbringend für die Vergrößerung des Fangl>ereiches ausgenutzt werden, wenn sich die Fangbereiche der einzelnen um die elektrisch parallelen Zuleitungen konzentrierenden Bereiche, wo der induktive Widerstand noch klein gegenüber dem reellen Widerstand ist,

Lo sich nicht gegenseitig überdecken. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, wenn die parallelen Zuleitungen in einem solchen Mindestabstand voneinander angeordnet werden, bei dem der induktive Widerstand eines einzelnen der zu fangenden Fische in der Mitte zwischen je zwei Zuleitungen etwa gleich dem reellen Widerstand des Fisches ist. Die Kosten der elektrischen Einrichtung bestehen zu einem großen Teil aus dem Preis des Kondensators, der l>ei einer Impulsfolge von etwa fünf Impulsen in der Sekunde bis zu einigen tausend /<F haben kann. Es gelingt, diesen Preis durch Verkleinerung der Kapazität herabzusetzen. Die sich damit ergebende Verkürzung des Stromimpulses kann l>ei Anwendung der genannten Maßnahmen durch eine schnellere Aufeinanderfolge der Impulse wieder ausgeglichen werden. Um trotzdem einen im Verhältnis zur Impulsfolge langsamen Rhythmus der elektrischen Schläge auf die Fische zu erzielen, können Gruppen von mehreren kurzen Impulsen, die rasch aufeinanderfolgen, durch längere Pausen ohne jeden Stromimpuls unterbrochen sein.

Pat κ ν ta nsi'b 0 c 11 ii:

ι. Einrichtung zum elektrischen Fischfang durch periodische Entladung eines Kondensators in einen Schwingungskreis, der aus diesem Kondensator und aus einer Stromschleife besteht, die durch die Zuleitungen zu den an den Grenzen des Fangbereiches in das Wasser eintauchenden Elektrodenanordnungen und durch die zwischen diesen liegende Wasserstrecke gebildet ist, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung der Induktivität der Stromsc'hleife und der Kapazität des Kondensators, daß bei jeder durch die Kondensatorentladung entstehenden Schwingung die Zeit vom Entladebeginn bis zum ersten Spannungsnulldurchgang infolge Dämpfung wesentlich größer ist als die Zeit vom Spannungsnulldurchgang bis zum ersten Stromnulldurchgang.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verkleinerung der Induktivität der Stromschleife mindestens eine im Wasser verlegte Zuleitung zu den Elektroden als Leiter großen Durchmessers, insbesondere als Hohlleiter oder Bündelleiter, ausgeführt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verkleinerung der Induktivität der Stromschleife mindestens eine im Wasser verlegte Zuleitung zu den Elektroden durch mehrere parallele Leiter gebildet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Leiter in einem solchen Mindestabstand voneinander angeordnet sind, bei dem der induktive Widerstand eines einzelnen der zu fangenden Fische in der Mitte zwischen je zwei Leitern etwa gleich dem reellen Widerstand des Fisches ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die periodisch aufeinanderfolgenden Stromimpulse durch Gruppen von mehreren kurz aufeinanderfolgenden Impulsen ersetzt sind, zwischen denen impulsfreie Pausen liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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