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Die Erfindung betrifft ein Freileitungsseil für Hochspannungsfreileitungen.
Bekanntlich führen an Hochspannungsfreileitungen Koronaentladungen nicht nur zu erheblichen Verlusten an elektrischer Energie, den sogenannten Koronaverlusten, sondern darüber hinaus entsteht zugleich ein erheblich störender Koronalärm. Diese Koronaentladungen werden durch geringen Luftdruck und hohe Luftfeuchtigkeit begünstigt. Solche Koronaentladungen lassen sich im Allgemeinen bei sogenannten Standardseilen kaum verhindern, welche als Bündelleiter einen Stahlkern aus einer Mehrzahl von Stahldrähten und einen mehrlagigen Seilmantel aus Leitungsdrähten aufweisen, bei denen es sich entweder um Aluminiumdrähte oder Drähte aus Aluminiumlegierungen handelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Freileitungsseil für Hochspannungsfreileitungen zu schaffen, bei welchem Koronaentladungen weitgehend vermieden werden und welches dennoch in verlegetechnischer und festigkeitsmässiger Hinsicht einem Standardseil oder den Projektanforderungen mit gleicher oder verbesserter Übertragungsleistung entspricht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Freileitungsseil gekennzeichnet durch ein Hohlseil mit einem vorgegebenen Seildurchmesser und einem Seilmantel aus einer oder mehreren Leitungsdrahtlagen und durch eine in dem Hohlseil angeordnete Seilmantelstütze. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass sich ein Standardseil oder ein
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beliebiges Freileitungsseil durch ein Hohlseil mit deutlich grösserem Seildurchmesser ersetzen lässt, um bei gleicher oder sogar erhöhter Übertragungsleistung Koronaentladungen zu vermeiden oder zumindest deutlich zu vermindern. Denn aufgrund des erheblich grösseren Seildurchmessers wird gleichsam eine Elektrode mit geringerer Randfeldstärke verwirklicht, so dass Koronaentladungen sowie daraus resultierende Leistungsverluste und Geräuschbelästigungen zumindest in erheblichem Masse reduziert werden.
Dabei lässt sich das erfindungsgemässe Hohlseil derart auslegen und optimieren, dass die Mastbelastung gleich oder sogar geringer als bei Standardseilen ist, ferner der E-Modul und der Temperaturausdehnungskoeffizient nahezu gleich sind. Um eine solche Optimierung zu erreichen, werden die Parameter Seilaussendurchmesser, Anzahl der Leitungsdrähte und deren Drahtdurchmesser der einzelnen Leitungsdrahtlagen sowie die eingesetzten Materialien entsprechend variiert und aufeinander abgestimmt. In diesem Zusammenhang sieht die Erfindung vor, dass die den Seilmantel bildenden Leitungs- drähte aus Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung wie beispielsweise AlMgSi bestehen und/oder als Stalumdrähte und/oder geeigneter Stahldraht ausgebildet sind.
Unter Stalum ist im Rahmen der Erfindung ein hochfester Stahl- draht mit einer beispielsweise im Extrusionsverfahren aufgebrachten Aluminiumbeschichtung zu verstehen. - Jeden- falls sind keine oder nur geringe Verstärkungen der vorhandenen Masten beim Seilaustausch erforderlich, während durch die in dem Hohlseil angeordnete Seilmantelstütze eine hohe Belastbarkeit des erfindungsgemässen Freileitungsseiles selbst unter Berücksichtigung jener Querkräfte erreicht wird, wie sie beispielsweise an Klemmen von Abstandhaltern und/oder im Bereich von Tragklemmen auftreten.
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Weitere erfindungswesentliche Massnahmen sind im Folgenden aufgeführt. So sieht die Erfindung vor, dass die Seilmantelstütze als ein Stützelement mit vollem oder hohlem Querschnitt ausgebildet ist und vollständig oder zumindest in vorgegebenen Abständen ein Auflager für den Seilmantel bildet. Nach einem Vorschlag der Erfindung, dem selbständige Bedeutung zukommt, ist die Seilmantelstütze als biegeelastisches Rohr mit geschlossenem oder perforiertem Rohrmantel ausgebildet. Bevorzugt findet ein Wellrohr mit geschlossenem oder perforiertem Rohrmantel als Seilmantelstütze Verwendung, dessen Aussendurchmesser dem Innendurchmesser des Hohlseiles entspricht.
Auf diese Weise lässt sich ein Hohlseil verwirklichen, welches sich nicht nur durch hohe Stabilität und Beanspruchungsfähigkeit auszeichnet, sondern auch durch eine solche Biegsamkeit, dass sich das erfindungsgemässe Frellejtngsseil unschwer für Transportzwecke auf Trommeln aufwickeln lässt und im Zuge der Montage über Rollen auf Masten aufziehen lässt, ohne dass Knickgefahr besteht. Tatsächlich lassen sich dem Seildurchmesser entsprechende Biegeradien trotz des verhältnismässig grossen Aussendurchmessers des Hohlseiles verwirklichen. Das gilt insbesondere unter Berücksichtigung der wellenförmigen Oberfläche der Seilmantelstütze, wenn diese eben als Wellrohr ausgebildet ist. Die Seilmantelstütze kann selbst auch aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, dass in die Hohlseilenden und/oder in Klemmbereichen Seilabschnitte mit gleichem Aussendurchmesser wie die rohrartige Seilmantelstütze und folglich mit gleichem Aussendurchmesser wie der Innendurchmesser des Seilmantels einsetzbar sind
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und die Seilmantelstütze im Bereich der Unterfütterung des Hohlseiles bzw. seines Seilmantels durch ein geeignetes Vollseil beliebiger Konstruktion entsprechend abgesetzt ist. Dadurch wird im Bereich der Hohlseilenden bzw. der Klemmbereiche eine Unterfütterung durch ein Standardseil als gleichsam Vollseil erreicht.
Der Übergang von der rohrartigen Seilmantelstütze bzw. dem Wellrohr zum Standardseil erfolgt dadurch, dass das abgesetzte Standard- seil in die Seilmantelstütze eingeschoben wird bis die Lagen des vollständigen Standardseiles die Seilmantelstütze berühren und damit eine Durchmesserkonstanz der Stütz- konstruktion sichergestellt ist. Die Einschublänge hängt von dem Durchmesserverhältnis von der Seilmantelstütze innen zu dem abgesetzten Standardseil aussen sowie von Gewichts- und Dämpfungserfordernissen ab. Um einen möglichst fliessenden Übergang von der rohrförmigen Seil- mantelstütze zum vollen Standardseil zu erreichen, sind zweckmässigerweise die Standardseilabschnitte an ihren in die Seilmantelstütze vorkragenden Enden in negativem und/oder positivem Sinn stufenförmig abgesetzt.
Die Drahtenden der stufenförmig abgesetzten Standardseillagen werden nicht abgebunden, springen daher auf und berühren mit immer geringer werdender Kraft die Innenfläche der rohrförmigen Seilmantelstütze. Dadurch wird eine optimierte Schwingungsdämpfung für das Hohlseil erreicht. Die Unter- fütterung des erfindungsgemässen Hohlseiles mit einem als Vollseil ausgebildeten Standardseil erfolgt an den Enden des Hohlseiles und an jenen Stellen, wo gemäss Trassen- planung unter Berücksichtigung der Seildurchhänge und den Erfordernissen von Seilregulierung und Nachspannen eine Klemme gesetzt werden muss.
Durch die Unterfütterung entstehen keine oder allenfalls geringe Entwicklungskosten
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im Bereich der Armaturen, denn bei den Klemmen können Standardkonstruktionen eingesetzt werden, die lediglich dem grösseren Aussendurchmesser des erfindungsgemässen Freileitungsseiles entsprechen müssen. Dies gilt für Abspannarmaturen im Bereich von Abspannmasten ebenso wie für Tragarmaturen im Bereich von Tragmasten und Verbindungsarmaturen zur Verbindung erfindungsgemässer Freileitungsseile zu einer Hochspannungsfreileitung. Durch die Unterfütterung wird ferner ein kritisches Schwingungsverhalten im Bereich der Trag- und Abspannklemmen zumindest gedämpft. Ferner hat die Unterfütterung keinen negativen Einfluss auf die Reduktion der Koronaentladungen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein erfindungsgemässes Freileitungsseil im Quer- schnitt und Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1, teilweise im Längs- schnitt, und zwar im Bereich eines Hohlseilendes mit Standardseileinschub.
In den Figuren ist ein Freileitungsseil für Hochspannungsfreileitungen dargestellt. Bei diesem Freileitungsseil handelt es sich um ein Hohlseil 1 mit einem vorgegebenen Seildurchmesser D und einem Seilmantel 2 aus zwei Leitungsdrahtlagen. In dem Hohlseil 1 ist eine Seilmantelstütze 3 angeordnet. Die den Seilmantel 2 bildenden Leitungsdrähte 4,5 bestehen aus Aluminiumdrähten 4 und aus Stalumdrähten 5 in vorgegebener Verteilung. Nach dem Ausführungsbeispiel
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befinden sich die Stalumdrähte 5 lediglich in der inneren Leitungsdrahtlage. Die Seilmantelstütze ist als biege- elastisches Wellrohr 3 ausgebildet, welches aus einer Aluminiumlegierung besteht. In ein Hohlseilende ist ein Vollseilabschnitt 6 aus z.
B. einem Stalumbündel eingesetzt, welcher den gleichen Aussendurchmesser Da wie das Wellrohr 3 und praktisch einen dem Innendurchmesser Di des Hohlseiles 1 entsprechenden Aussendurchmesser aufweist.
Das Wellrohr 3 ist im Bereich der Unterfütterung des Hohl- seiles bzw. seines Seilmantels 2 durch den Standard- seilabschnitt 6 entsprechend abgesetzt. Darüber hinaus ist der Standardseilabschnitt 6 an seinem in das Wellrohr 3 vorkragenden Ende bei 7 stufenförmig abgesetzt und bis zur Berührung mit dem abgesetzten Ende 8 des Wellrohres 3 in das Hohlseil 1 eingeschoben.