Hohlleiter für Hochspannungsleitungen. Bekanntlich sind für Hochspannungslei tungen Leiter mit verhältnismässig grossem Durchmesser nötig, da andernfalls Glimm erscheinungen auftreten, welche mit erheb lichen Verlusten verbunden sind. Es sind bereits Hohlleiter für Hochspannungsfreilei tungen bekannt geworden, bei denen das Hohlseil aus Profildrähten aus gut leitendem Material gebildet wird,- die ohne besondere Tragdrähte frei tragend angeordnet sind.
Bei andern bekannten Ausführungen werden die Leitungsdrähte zusammen mit den Trag drähten über einem in Schraubenlinienform gewundenen Drahte als Unterlage zu einer Decklage verseilt. Eine weitere bekannte Bauart zeigt in dem Hohlraum des leiten den Seils ein lose eingezogenes Tragseil.
Alle diese bekannten Hohlseile haben die in sie gesetzten Erwartungen nicht erfüllt. Durch die ungünstige Anordnung der Trag drähte war einerseits bei deren Zugbelastung ein Herausspringen der Einzeldrähte und demnach ein Zusammenfallen des Seils zu befürchten, anderseits war der Durchmesser- vergrösserung infolgedessen eine bestimmte Grenze gezogen, die nicht überschritten werden durfte.
Der Hohlleiter gemäss der Erfindung un terscheidet sich von den bekannten Aus führungsarten durch ein Metallband, welches hochkantig sohraubenlinienförmig derart ge wickelt ist, dass seine Kanten auf einer Zy linderfläche liegen.' Das Metallband"dient als Unterlage für die aus einzelnen Rund- oder Profildrähten bestehende Decklage. Auf diese Weise ist sowohl ein Zusammenfallen des Hohlleiters, beispielsweise bei starken Zug- bearispruehungen wirksam verhindert, als auch der Durchmesservergrösserung ein weiter Spielraum geöffnet. Im Innern des Metall bandes kann eine Seele angeordnet sein.
Als Seele des Hohlleiters kann beispielsweise ein Seil dienen, welches in diesem Falle haupt sächlich zur Aufnahme der Zugbeanspru chungen herangezogen wird, anderseits aber durch genaue Zentrierung einen Teil dieser Beanspruchung auf die im wesentlichen lei tende Decklage überträgt. Unter Umständen genügt ein Einzeldraht als Seele für das Metallband, bezw. den Hohlleiter. Das Heranziehen der leitenden Decklage als tragender Teil kann soweit durchgeführt werden, das jedwede Seele entfällt. Sollten in einem solchen Falle die mit Rücksicht auf gute Stromführung bemessenen Leiter querschnitte allein nicht zur Aufnahme der Zugbeanspruchungen hinreichen, so können in die Decklage Stahldrähte oder dergleichen eingelegt werden.
Für das Metallband kann beliebiges Ma terial, beispielsweise auch dasjenige der Decklage oder dasjenige der Seele, verwendet werden. Statt eines Metallbandes lassen sich in gleicher Weise auch zwei oder mehr Me tallbänder als Unterlage für den Mantel des Leiters verwenden.
Die vorerwähnten Ausführungsmöglich keiten beziehen sich auch auf Leiter mit zwei oder mehr übereinander angeordneten Decklagen. Bei stark steigendem Durch messer, also wachsender Oberfläche des Lei ters, tritt jedoch der Nachteil in Erschei nung, dass zur Bildung der Decklage weit mehr Leitungsmaterial angewendet werden muss, als zur Herbeiführung einer guten Leit fähigkeit notwendig wäre. Abgesehen von dem Einlegen tragenden Materials in die Decklage, wie oben erwähnt wurde; lässt sich diesem Übelstande durch Formgebung der Drähte begegnen.
Ausgehöhlte Drähte mit konvexer Oberfläche und in der Mitte dünnerem Querschnitt als am Rande führen zu einer Verminderung des Leitungsmaterials, ohne dabei die Leitfähigkeit zu beeinträch tigen, und vergrössern anderseits den Durch- rnesser, wodurch ohne besonderen Material aufwand die Glimmerscheinungen usw. in besonders günstigem Mass ausgeschaltet oder wenigstens herabgemindert werden.
Während man nun für Freileitungen Hohlleiter verwendet, weil die grosse Ober fläche im Verhältnis zum geringen Quer schnitt derartiger Leitungen zu einer Ver minderung der Koronaverluste führt, hat die Verwendung von Hohlleitern bei Kabeln den Vorteil, dass durch Vergrösserung des Durch messers des Leiters eine Verminderung der Isolationsdicke bei gleicher, grösster Bean spruchung möglich ist. Es kann daher der Hohlleiter als Kabel mit Isolierschicht und Bleimantel über der Decklage ausgebildet sein.
Die Zeichnung veranschaulicht verschie dene Ausführungsbeispiele von Hohlleitern genräL') der vorliegenden Erfindung. Der Leiter nach Abb. 1-3 besteht aus einem mehr- drähtigen Stahlseil a, welches die Seele des Metallbandes b bildet. Dieses ist hochkant und schraubenlinienförmig in beliebiger Stei gung um den Kern r4 gewickelt und dient als Unterlage für die Decklage.
Diese be steht bei dem Ausführungsbeipiel nach Abb. 2 aus einzelnen Flachdrii.hten c, bei dem Leiter nach Abb. 3 aus profilierten Drähten d. Abb. 4 stellt teilweise im Schnitt einen Leiter dar, bei welchem zwei Metallbänder <I>b,</I> bi hochkant um das Seil<I>a.</I> gewickelt sind. Dieses kann auch seinerseits an der Leitung teilnehmen, und durch Veränderung der Breite der Metallbänder, bezw. des Metall bandes kann jeder gewünschte Leitungsdurch messer eingehalten werden.
Um den Deck drähten eine grössere Auflagerflä che zu geben, können an die Stelle eines glatten Metall bandes mit rechteckigem Querschnitt auch solche mit T-förmigem oder ähnlichem Quer schnitt treten. Um die an scharfen Kanten des Metallbandes auftretenden Koronaverluste zu mindern oder gänzlich auszuschalten, wird das Profil der lietallbarrdeinlage am innern Rande zweckrniissig abgerundet.
Bei dein Hohlleiter nach Abb. 5 und 6 sind Teile des tragenden Materials in die Decklage verlegt. Als Seele dient nunmehr nur noch ein Einzeldraht e, um den das Me tallband b gewickelt ist. Die Decklage setzt sich zusammen aus leitendem Material/' (beispielsweise Aluminium) und tragendem Material g (beispielsweise Stahl). Selbstver ständlich können auch in diesem Falle die Drähte der Decklage profiliert sein.
Ähnliche Hohlleiter zeigen die Abb. 7-11. Auch hier ist lediglich ein Einzeldraht e als Seele gewählt, der aber, wie dies die Abb. 12 und 13 zeigen, auch gänzlich in Fortfall kommen kann. Die Drähte der Decklage sind bei den Ausführungen nach Abb. 7-11 in besonderer Weise profiliert. Sie sind ausge höhlt und mit konvexer Oberfläche versehen, so dass einerseits an leitendem Material ge spart, anderseits der Durchmesser des Hohl seils vergrössert wird.
Der Leiter nach Abb. 7 und 8 besitzt eine Decklage lt über der Me- tallbandunterlage b, das Hohlseil nach Abb. 9-11 weist zwei Decklagen auf, wobei im Ausführungsbeispiel nach Abb. 10 für die eine Decklage i Flachdrähte, für die andere Decklage k- Profildrähte verwendet sind. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 11 sind die Drähte der beiden Decklagen mi, <I>m2</I> profiliert. Die Berührungsflächen n sind so geformt, dass die Drähte sich auf einer ver hältnismässig breiten Fläche gegenseitig be rühren und guten Kontakt geben.
Auch die Hohlleiter nach Abb. 12 und 13 können selbstverständlich mit profilierten Decklagen drähten versehen sein. An Stelle von zwei Decklagen könnten auch deren mehrere an geordnet sein.
Die Abb. 14 und<B>15</B> zeigen die Ausbil dung des Hohlleiters als Kabel in einem Längs- und einem Querschnitt. Um den Ein zeldraht a, der auch als Seil ausgebildet, anderseits aber auch fortfallen kann, ist das Metallband b hochkant schraubenlinienförmig gewickelt. Darüber liegen zwei Decklagen <I>o, p,</I> beide aus Flachdrähten, die natur gemäss auch profiliert sein können. Über die äussere Decklage ist in bekannterweise eine Papierisolation q gelegt. Hierüber befindet sich der Bleimantel r, der durch eine Armie- rung gegen Beschädigung geschützt sein kann.
Waveguides for high voltage lines. As is known, conductors with a relatively large diameter are necessary for Hochspannungslei lines, since otherwise glowing phenomena occur, which are associated with considerable losses. There are already waveguides for Hochspannungsfreilei lines become known in which the hollow cable is formed from profile wires made of highly conductive material - which are cantilevered without special support wires.
In other known designs, the lead wires are stranded together with the supporting wires over a wire wound in a helical shape as a base to form a cover layer. Another known design shows in the cavity of the guide the rope a loosely drawn support rope.
All of these known hollow ropes did not meet the expectations placed in them. Due to the unfavorable arrangement of the supporting wires, on the one hand, the individual wires would jump out and the rope would collapse if they were subjected to tensile loads;
The waveguide according to the invention differs from the known types of execution by a metal strip which is wound upright in the shape of a screw line in such a way that its edges lie on a cylinder surface. The "metal band" serves as a base for the top layer consisting of individual round or profiled wires. This effectively prevents the waveguide from collapsing, for example in the event of severe tensile stresses, and provides a wide scope for increasing the diameter. Inside the metal band a soul can be arranged.
A rope can serve as the core of the waveguide, for example, which in this case is mainly used to absorb the tensile stresses, but on the other hand, through precise centering, transfers part of this stress to the essentially lei tend top layer. Under certain circumstances, a single wire is sufficient as a core for the metal strip, respectively. the waveguide. The use of the conductive cover layer as the load-bearing part can be carried out to the extent that any core is omitted. In such a case, if the conductor cross-sections, which are dimensioned with a view to ensuring good current conduction, are not sufficient to absorb the tensile loads, steel wires or the like can be inserted into the top layer.
Any material, for example that of the top layer or that of the core, can be used for the metal strip. Instead of a metal band, two or more metal bands can be used in the same way as a base for the jacket of the conductor.
The aforementioned possible embodiments also relate to conductors with two or more top layers arranged one above the other. With a sharply increasing diameter, i.e. a growing surface area of the conductor, the disadvantage arises that far more line material must be used to form the top layer than would be necessary to achieve good conductivity. Apart from the inlay of load-bearing material in the top layer, as mentioned above; this disadvantage can be countered by shaping the wires.
Hollowed out wires with a convex surface and a thinner cross-section in the middle than at the edge lead to a reduction in the line material without impairing the conductivity, and on the other hand increase the diameter, which means that the glow phenomena etc. are particularly favorable without the need for special material switched off or at least reduced.
While waveguides are now used for overhead lines, because the large upper surface in relation to the small cross-section of such lines leads to a reduction in corona losses, the use of waveguides in cables has the advantage that by increasing the diameter of the conductor, a reduction in the Insulation thickness is possible with the same, greatest stress. The waveguide can therefore be designed as a cable with an insulating layer and lead sheath over the top layer.
The drawing illustrates various exemplary embodiments of waveguides according to the present invention. The conductor according to Fig. 1-3 consists of a multi-wire steel cable a, which forms the core of the metal band b. This is upright and helically wound around the core r4 at any pitch and serves as a base for the top layer.
In the embodiment according to Fig. 2, this consists of individual Flachdrii.hten c, in the case of the conductor according to Fig. 3 of profiled wires d. Fig. 4 shows a partially sectioned conductor in which two metal strips <I> b, </I> bi are wound upright around the rope <I> a. </I>. This can in turn participate in the line, and bezw by changing the width of the metal strips. Any cable diameter required can be adhered to with the metal tape.
In order to give the deck wires a larger Auflagerflä surface, those with a T-shaped or similar cross-section can take the place of a smooth metal strip with a rectangular cross-section. In order to reduce or completely eliminate the corona losses occurring on sharp edges of the metal strip, the profile of the metal barrage insert is appropriately rounded off at the inner edge.
With the waveguide according to Fig. 5 and 6, parts of the supporting material are laid in the top layer. As a soul now only a single wire e, around which the Me tallband b is wrapped. The cover layer is composed of conductive material / '(for example aluminum) and load-bearing material g (for example steel). Of course, the wires of the top layer can also be profiled in this case.
Similar waveguides are shown in Fig. 7-11. Here, too, only a single wire e is selected as the core, which, however, as shown in Figs. 12 and 13, can be omitted entirely. The wires of the top layer are profiled in a special way in the designs according to Fig. 7-11. They are hollowed out and provided with a convex surface, so that on the one hand, conductive material is saved and, on the other hand, the diameter of the hollow rope is increased.
The conductor according to Figs. 7 and 8 has a cover layer lt over the metal strip base b, the hollow cable according to Fig. 9-11 has two cover layers, whereby in the embodiment according to Fig. 10 i flat wires for the one cover layer and the other cover layer k-profile wires are used. In the exemplary embodiment according to FIG. 11, the wires of the two cover layers are profiled mi, <I> m2 </I>. The contact surfaces n are shaped so that the wires touch each other over a relatively wide area and make good contact.
The waveguides according to Figs. 12 and 13 can of course also be provided with profiled wires. Instead of two top layers, several of them could also be arranged.
Fig. 14 and <B> 15 </B> show the design of the waveguide as a cable in a longitudinal and a cross section. To the A single wire a, which is also designed as a rope, but on the other hand can also be omitted, the metal band b is wound on edge helically. On top of this are two cover layers <I> o, p, </I>, both made of flat wire, which can naturally also be profiled. As is known, paper insulation q is placed over the outer cover layer. Above this is the lead jacket r, which can be protected against damage by reinforcement.