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Einrichtung zur aperiodischen Dämpfung der Bewegungen von
Hochspannungsleiterseilen
Das Stammpatent Nr. 223884 betrifft eine Einrichtung zur aperiodischen Dämpfung der Bewegung von
Hochspannungsleiterseilen, bestehend aus mindestens einem praktisch unelastischen sogenannten Streck- glied, welches etwa die Form einer Sinuslinie mit mindestens einer Halbwelle aufweist und aus praktisch nicht federndem Metall, vorzugsweise bandförmigem Weicheisen besteht.
Die Erfindung besteht nun dar- in, dass diese Einrichtung bei Dreikettenabspannungen, die in an sich bekannter Weise aus zwei Lasten- ausgleichshebeln und Zuglaschen bestehen und bei Bruch einer der Isolatorenketten eine gleichmässige Be- lastung der beiden andern Ketten herbeiführen in der Weise angewendet wird, dass das Streckglied zwi- schen Gelenken, die sich bei Bruch einer Isolatorenkette voneinander entfernen, angeordnet wird.
Die bisher bekannten Dreikettenabspannungen, wie sie zur Abspannung Verwendung finden, waren aus starren Konstruktionselementen zusammengestellt und hatten den Zweck, auch bei Bruch einer Kette die andern Ketten gleichmässig zu belasten.
Diese Massnahme ist durchaus gerechtfertigt, doch haben Versuche gezeigt, dass die Kräfte im stationären Zustand viel harmloser sind wie jene Stosskräfte, welche durch die Vorgänge beim Bruch eines Isolators ausgelöst werden können. Wenn diesem Umstand nicht genügend Augenmerk geschenkt wird, besteht die Gefahr, dass nach dem Bruch eines Isolators, weitere Isolatoren brechen.
Zur Beseitigung dieser Gefahr wurden schon die verschiedensten Vorschläge gemacht, wie die Verwendung von Knickstäben, Reissgliedern, Bleipuffern u. ähnl. Alle diese Vorschläge haben aber nicht befriedigt, da sie den tatsächlichen Anforderungen nicht entsprechen.
Technisch richtiger ist ein Vorschlag, nach welchem hydraulische Stossdämpfer eingebaut werden sollen. Leider sind solche Einrichtungen im Freileitungsbau wegen ihrer Empfindlichkeit nicht verwendbar.
Hier können nun erfindungsgemäss die bereits anderweitig mit Erfolg verwendeten Streckglieder eingesetzt werden (Patent Nr. 223884).
Ein Streckglied ist im wesentlichen ein wellenförmig gebogenes Band aus weichem Eisen. Wird ein solches Band in seiner Längsrichtung belastet, dann streckt es sich. Dadurch wird aber der Hebelarm der Kraft kleiner und zur weiteren Verformung wird eine grössere Kraft notwendig. Dieser Vorgang wiederholt sich und führt dazu, dass das Kraft-Weg-Diagramm eine zuerst langsam aber dann rasch ansteigende Kurve zeigt. Durch die Wahl des Querschnittes und der Abmessungen lässt sich diese Kurve beliebig variieren. Solche Streckglieder lassen sich nun bei der Dreikettenabspannung mit Vorteil einbauen.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Anwendung von Streckgliedern bei Dreikettenabspannungen dargestellt, u. zw. ist die Hebelkinematik rein schematisch in Fig. 1 in normaler Stellung, in Fig. 2 bei Bruch der mittleren Kette und in Fig. 3 bei Bruch der äusseren Kette veranschaulicht und in den Fig. 4-6 ist eine praktische Ausführung unter Verwendung von Streckgliedern in den einzelnen, in den Fig. 1-3 gezeigten Belastungsfällen dargestellt.
Die beiden Lastenausgleichshebel l, 2 sind mittels eines Gelenkes 3 miteinander verbunden und hängen an den Isolatorenketten 4, 5, 6. An den Gelenken 7, 8 sind Zugglieder 9, 10 angeordnet, die am Anschlussgelenk 11 des Abspannklemmenträgers 12 angreifen.
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Wie in Fig. 1 angedeutet ist, überträgt die Aufhängung gleichmässig die Abspannkräfte auf die drei
Ketten. Fig. 2 zeigt die Anordnung nach dem Bruch eines Isolators der mittleren Kette. Die Verlängerung ist mit S bezeichnet und kann beispielsweise 20 cm betragen. Welche Energien bei einem solchen Vorgang frei werden können, zeigt folgende Rechnung : 4 Stahlaluminiumseile 240/40 seien mit 9 kg/mm2 gespannt, dann ist ihre Gesamtzugkraft etwa 10000 kg. Nimmt man an, dass die Seilkraft unverändert bleibt, dann wird eine Arbeit frei von 200000 cmkg. Das gibt natürlich einen ganz gewaltigen Stoss, der bei der üblichen Anordnung kaum gemildert wird. Ausserdem können die beiden Ketten zusammenschla- gen und dadurch die Isolatoren der äusseren Ketten ebenfalls zerstört werden.
Den unbehinderten Vorgang beim Bruch der rechten Kette zeigt Fig. 3. Der Weg des Punktes 11 ist allerdings in diesem Fall wesent- lich kleiner und mit S2 bezeichnet. Ausserdem ist es günstig, dass der Einschwingweg ein Kreisbogen ist und bei gleichem Winkelbogen der Kraftweg abnimmt.
Um nun bei diesen Bewegungen das Auftreten von Belastungsspitzen durch Stosskräfte zu verhindern, sind zwischen den Ausgleichshebeln l, 2 und demAbspannklemmträgerl2Streckgliederl3, 14 eingeschal- tet, welche, wie beschrieben, unter gleichzeitiger Verformung die Bewegungen abbremsen.
Das Streckglied wird zweckmässigerweise so angebracht, dass gleich nach dem Bruch eine möglichst grosse Verlängerung eintritt. Für die Dimensionierung gelten folgende Überlegungen : Der Bruch eines Iso- lators kann durch die verschiedensten Umstände eintreten, wie z. B. einseitige Erwärmung, Überschläge, durch einen Schuss oder schliesslich durch Überlastung. Um die freiwerdende Arbeit möglichst klein zu halten, wird man daher einerseits trachten, den Weg sehr gering zu halten, anderseits wird es in diesem
Falle zweckmässig sein, mit der Seilbruchlast zu rechnen. Tritt der Bruch eines Isolators bei einer klei- neren Last ein, dann wird der Weg und damit die freiwerdende Energie eben entsprechend kleiner blei- ben.
In Fig. 4 ist die erfindungsgemässe Einrichtung in der normalen Lage dargestellt, wobei das Streck- glied 13 zwischen den beiden Ausgleichshebeln 1, 2und das Streckglied14 mittels eines Zuggliedes 15 zwi- schen demVerbindungsgelenk 3 und dem Anschlussgelenk 11 angeordnet ist. Bei Bruch der mittleren Kette tritt sohin eine Dehnung des Streckgliedes 13 ein (Fig. 5), wobei das Streckglied 14 diese Wirkung unter- stützen, oder ausgeschaltet werden kann.
Beim Bruch eines äusseren, z. B. einer rechten Kette, wird das Streckband 14 gedehnt (Fig. 6), wobei wieder das Streckglied 13 mitbenutzt oder ausgeschaltet werden kann. Es wird zweckmässigerweise so aus- gelegt, dass es bei der maximalen Kraftwirkung und unter Berücksichtigung der dynamischen Vorgänge so weit gedehnt wird, dass die Lasche in Seilrichtung steht. Tritt der Bruch bei einer kleineren Last ein, so wird sich das Streckglied weniger dehnen. Dies hat zur Folge, dass die mittlere Kette etwas mehr Last übernehmen muss. Dies spielt aber bei Belastungen, die unter der Höchstlast liegen, weniger Rolle. Ausser- dem steigt die Kraft, welche zur Dehnung des Streckgliedes nötig ist, gegen Ende des Vorganges sehr rasch an, so dass der Angriffspunkt der Last nur wenig aus der Mitte rücken wird..
Es ist selbstverständlich möglich, die Kinematik der verwendeten Dreikettenabspannung abzuändern.
Wesentlich für die Erfindung ist lediglich, dass hiebei zur Vermeidung von StossbelastungenStreckglieder der obbezeichneten Art verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur aperiodischen Dämpfung der Bewegung von Hochspannungsleiterseilen, bestehend aus mindestens einem praktisch unelastischen sogenannten Streckglied, welches etwa die Form einer Si- nuslinie mit mindestens einer Halbwelle aufweist und aus praktisch nicht federndem Metall, vorzugsweise bandförmigem Weicheisen besteht, gemäss Patent Nr. 223884, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei Dreikettenabspannungen, die in an sich bekannter Weise aus zwei Lastenausgleichshebeln und Zuglaschen bestehen und bei Bruch einer der Isolatorenketten eine gleichmässige Belastung der beiden andern Ketten herbeiführen in der Weise angewendet wird, dass das Streckglied zwischen Gelenken, die sich bei Bruch einer Isolatorenkette voneinander entfernen, angeordnet wird.