BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft einen selbsttragenden Leiter bestehend aus einem Zugentlastungselement mit einer Vielzahl von strangartig zueinander angeordneten Verstärkungsfasern, welche mit einem Bindermaterial getränkt sind, und mindestens einem metallischen Element sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger Leiter.
Leiter dieser Art finden bei der Übertragung von elektrischer Energie und von elektrischen Signalen Verwendung.
Insbesondere bei Freileitungsseilen und -kabeln, welche z.B.
für Telefon- oder Steuerleitungen eingesetzt werden, wird von solchen selbsttragenden Leitern eine hohe Leitfähigkeit und gleichzeitig eine hohe Zugfestigkeit erwartet.
Ein Freileitungsseil dieser Art ist aus der europäischen Patentschrift Nr. 25 461 bekannt. Bei diesem Freileitungsseil sind die metallischen Leiterelemente und das Zugentlastungselement je in einem voneinander unabhängigen Querschnitt angeordnet.
Das Zugentlastungselement besteht aus etwa parallel zueinander verlaufenden Kunstfasern, welche von einem Schutzmantel umgeben sind, wobei dieser Schutzmantel gleichzeitig die metallischen Leiter umschliesst und die Verbindung zwischen den beiden Querschnitten herstellt. Der Schutzmantel ist auch notwendig, um die Kunstiasern vor ultravioletten Strahlen, z.B. infolge des Sonnenlichtes, zu schützen. Mit Freileitungsseilen dieser Art können grosse Spannweiten zwischen den Aufhängemasten überbrückt werden, da die Kunstfasern eine wesentlich höhere Zugspannung aufnehmen können als die metallischen Leiter.
Als geeignete Kunstfasern werden Fasern aus organischen Polymeren beschrieben. Die Kunstfasern sind mit einem Bindermaterial, z.B. einem natürlichen Harz, getränkt, wobei dieses Harz bei Überbeanspruchung in Pulver zerfallen soll. Da Freileitungsseile dieser Art eine Ummantelung zur Verbindung des Zugentlastungselementes mit den metallischen Leitern benötigen, ist der Aufbau kompliziert und aufwendig. Sie finden in der Praxis vorwiegend bei Spezielanwendungen, zum Beispiel als Übertragungsleitungen für Steuersignale, Verwendung, sind jedoch insbesondere für Hochspannungsfreileitungen wegen der hohen Herstellkosten nicht geeignet. Bei Hochspannungsfreileitungen besteht zudem die Forderung nach einem optimalen Verhältnis zwischen dem Gesamtquerschnitt des Freileitungsseiles und der für die Stromübertragung zur Verfügung stehenden Querschnittsfläche.
Bei Telefonkabeln ist es auch bekannt, als Zugentlastungsmittel Stahldrähte mit Kupferdrähten zu verseilen, und dadurch die Zugfestigkeit zu erhöhen. Sowohl Kupfer wie Stahldrähte müssen in diesen Fällen verzinnt werden, um sie vor schädlicher Korrosion zu schützen. Zusätzlich zu dieser Verzinnung werden derartige Leiter zumeist noch mit einem Kunststoffmantel versehen, welcher die metallischen Leiter und das Zugentlastungselement aus Stahl vor Feuchtigkeit und anderen schädlichen Einwirkungen schützen soll. Die Herstellung dieser Kabel ist relativ teuer, und sie haben zudem den Nachteil, dass die als Zugentlastungsmittel vorgesehenen Stahldrähte zu einer wesentlich grösseren Korrosionsanfälligkeit der Leiter führen. Bei Telefonleitungen werden beispielsweise Ausfälle dadurch verursacht, dass die Ummantelung der Leiter an einigen Stellen, wie z.B.
Knickstellen oder Stellen hoher mechanischer Wechselbeanspruchungen, im Laufe der Zeit undicht werden, und dadurch an diesen Stellen Wasser in die betreffenden Leiter eindringen kann. Dies führt dann zur Lokalelementbildung an der beschädigten Stelle und schlussendlich zum Korrosionsbruch des Leiters.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen selbsttragenden Leiter zu schaffen, welcher bei möglichst geringem Gewicht eine hohe Leitfähigkeit und eine hohe Zugfestigkeit aufweist. Im weiteren soll der Leiter kompakt ausgebildet, korrosionsbeständig und kostengünstig herstellbar sein.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Fasern des Zugentlastungselementes mit einem ausgehärteten Reaktivkunstharz getränkt sind, das Zugentlastungselement den Kern des Leiters bildet, das metallische Element konzentrisch um den Kern angeordnet ist, und das Zugentlastungselement allseitig vom metallischen Element umgeben ist.
In einer bevorzugten Ausbildungsform ist das metallische Element einstückig um den Kern angeordnet und weist einen kreisringförmigen Querschnitt auf. Dabei wird als Kern ein Zugentlastungselement aus Verstärkungsfasern, welche in einem aushärtbaren Kunstharz eingebettet sind, verwendet.
Verstärkungsfasern und Kunstharz bilden ein Verbundelement, wobei grundsätzlich alle Fasern einsetzbar sind, welche bei Verbundwerkstoffen Verwendung finden können. Als besonders geeignet erweisen sich Fasern aus aromatischen Polyamiden, Glasfasern oder sogenannte Kevlar-Fasern. Diese Fasern sind strangartig und etwa parallel zueinander angeordnet und so in einem ausgehärteten Reaktivkunstharz eingelagert, dass sich ein stabförmiges Element mit fester Struktur und festem Querschnitt bildet. Geeignete Kunstharze sind in Styrol gelöste ungesättigte Polyesterharze oder andere Harze mit gleichen Eingenschaften. Die Aushärtung des Harzes erfolgt vor oder während der Herstellung des Leiters. Die Querschnittsform dieses den Kern bildenden Zugentlastungselementes ist durch die gewünschte Art der Verstärkung des erfindungsgemässen Leiters bestimmt.
Das metallische Element besteht aus einem Band aus leitendem Material, z.B. Kupfer oder Aluminium, welches als Mantel auf das Zugentlastungselement aufgewalzt wird. Die dichte Verbindung zwischen Zugentlastungselement und metallischem Element kann durch verschiedene bekannte Massnahmen, wie z.B. Ziehen durch eine Matrize, erreicht werden. Die Stossstellen des das metallische Element bildenden Mantels können durch bekannte Verfahren, wie z.B.
Laserstrahlschweissen miteinander verbunden und damit der Leiter vollständig geschlossen werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausbildungsform des selbsttragenden Leiters sind mehrere Leiter zu einem Seil verseilt.
Dabei bestehen die einzelnen Leiter aus einem Zugentlastungselement und einem dieses umgebenden Mantel, welcher das metallische Element bildet. Vorzugsweise lässt sich ein selbsttragender Leiter auch dadurch herstellen, dass das Verstärkungselement von mehreren, aneinander anliegenden, metallischen Drähten umschlossen ist, welche in Längsrichtung des Kerns verseilt sind und eine Litze bilden. In weiterer Ausgestaltung sind mehrere Litzen zu einem Seil verseilt. In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist das Verstärkungselement von mehreren, aneinander anliegenden, aus metallischen Drähten bestehenden Litzen vollständig umschlossen, und diese Litzen sind in Längsrichtung des Kerns miteinander verseilt.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung derartiger Leiter auf einer Verseilmaschine besteht darin, dass längsgerichtete Verstärkungsfasern mit einem härtbaren Bindemittel zusammengeführt, Fasern und Bindemittel miteinander vermischt und in plastischem Zustande zum Zugentlastungselement mit vorgegebenem Querschnitt geformt werden, das vorgeformte Zugentlastungselement zwischen den metallischen Elementen in die Verseilmaschine eingeführt und mit diesen verseilt wird und nachfolgend das Bindemittel des Zugentlastungselementes ausgehärtet und das Zugentlastungselement in seiner Endform verfestigt wird. Vorteilhaft wird die Aussenfläche der metallischen Elemente des Leiters nach dem Verseilen geglättet und mindestens teilweise geschlossen.
Die einen Mantel bildenden metallischen Elemente werden dabei zusätzlich verdichtet, indem sie durch eine Verseilmatrize gezogen und geglättet werden. Bei genügend grossem Verformungsgrad entsteht dabei ein Mantel mit einem praktisch geschlossenen Querschnitt, ähnlich wie wenn er aus einem Metallband aufgewalzt worden wäre. Selbsttragende Leiter der erfindungsgemässen Art sind bei gleichem Nennquerschnitt ca. 3O leichter als bekannte Leiter, welche aus Aluminium- und Stahldrähten bestehen. Gleichzeitig weist der erfindungsgemässe Leiter auch ein um ca. 30% geringeres Gewicht pro Kilometer und um etwa den gleichen Wert höhere Leitfähigkeit auf.
Bei leitwertgleichen Querschnitten ergibt dies eine noch grössere Reduktion des Gewichtes pro Kilometer, was zu einer erheblich geringeren Belastung der Trageinrichtungen wie Aufhängungen und Masten, führt und/oder eine erhebliche Vergrösserung der Spannweiten zwischen den einzelnen Aufhängungen des Leiters zulässt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der erfindungsgemässe Leiter nicht zusätzlich mit einem Kunststoffmantel umschlossen werden muss, da das Zugentlastungselement vollständig von metallischen Elementen umschlossen ist und. dadurch vor den schädlichen Ultraviolettstrahlen geschützt ist.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemässen selbsttragenden Leiter mit einem geschlossenen Mantel als metallisches Element,
Fig. 2 einen selbsttragenden Leiter mit mehreren Litzen, welche das Zugentlastungselement vollständig umschliessen.
Der in Figur 1 dargestellte selbsttragende Leiter besteht aus einem Zugentlastungselement 2, welches den Kern 3 bildet und einem metallischen Leiter 1, welcher das Zugentlastungselement 2 als Mantel mit kreisringförmigem Querschnitt umschliesst.
Das Zugentlastungselement 2 besteht aus Polyaramidfasern, welche in einem ausgehärteten Kunstharz eingebettet sind. Als Kunstharz wird in diesem Beispiel ein in Styrol gelöstes ungesättigtes Polyesterharz verwendet. Solche Harze sind unter der Bezeichnung Leguval der Firma Bayer bekannt. Das Zugentlastungselement 2 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf und stösst mit der Mantelfläche 4 an den umliegenden metallischen Leiter 1. Das aus Aramidfasern und dem Polyesterharz gebildete Zugentlastungselement 2 weist in ausgehärtetem Zustande einen festen und formstabilen Querschnitt auf. Das Element ist biegbar, relativ leicht und hat eine hohe Zugfestigkeit. Das den Kern 3 umgebende metallische Leiterelement 1 ist auf diesen aufgewalzt oder aufgepresst und besteht im dargestellten Beispiel ursprünglich aus einem flachen Aluminiumband mit rechteckigem Querschnitt.
Zur Herstellung des Leiters wird vorerst das Zugentlastungselement als möglichst langer Draht hergestellt und ausgehärtet. In bekannter Weise wird nun das Aluminiumband zum Beispiel mit Hilfe einer Ziehmatrize um den Kern 3 gelegt und zu einem Mantel mit kreisringförmigem Querschnitt geformt. Die beiden Schmalseiten des ursprünglichen Aluminiumbandes stossen im Bereiche der Verbindungsstelle 5 aneinander. Die Verbindung, und damit das vollständige Schliessen des Mantels, erfolgt durch bekannte Verbindungsmethoden, z.B. durch Schweissen mit Hilfe eines Laserstrahles.
Nachfolgend kann der Leiter noch einem zusätzlichen Ziehvorgang zur Glättung der Oberfläche unterzogen werden. Im Endzustand weist der dargestellte Leiter einen Aussendurchmesser von 8,5 mm und einen Durchmesser des Zugentlastungselementes 2 von 3 mm auf. Damit ergibt sich ein Gewicht von 144 kg pro Kilometer Länge des Leiters und eine Bruchkraft von ca. 20 kN. Der für den Vergleich von Freileitungsseilen und die Berechnung der Übertragungsleistung wichtige leitwertgleiche Kupferquerschnitt beträgt bei diesem Beispiel 31 mm2.
Ein Aluminiumseil mit leitwertgleichem Kupferquerschnitt ist mit einem Gewicht von 138 kg pro Kilometer geringfügig leichter, weist jedoch eine wesentlich geringere Bruchkraft von ca. 8,5 kN auf. Es ist offensichtlich, dass mit dem erfindungsgemässen Leiter wesentlich grössere Spannweiten zwischen zwei Aufhängepunkten überbrückt werden können. Trotzdem ist der Leiter in üblicher Weise handhabbar und bedarf keines zusätzlichen Kunststoffmantels, welcher im Betrieb beschädigt werden könnte. Der hier zur Verwendung als Einzelseil dargestellte Leiter kann auch für den Aufbau eines Seiles verwendet werden, indem mehrere derartige Leiter miteinander verseilt werden.
Figur 2 zeigt einen Leiter, bei welchem der Kern 8 aus einem Zugentlastungselement 9 mit ungleichförmiger Oberfläche gebildet ist.
Um dieses Zugentlastungselement 9 sind als metallische Elemente sechs Litzen 7 angeordnet und verseilt. Diese Litzen 7 bestehen ihrerseits aus Aluminiumdrähten 6 mit einem Kerndraht und einer ersten Lage von sechs Drähten, welche wiederum miteinander verseilt sind. Die einzelnen Drähte 6 der Litzen 7 weisen einen Durchmesser von 3,15 mm auf, woraus sich ein äusserer Durchmesser des Gesamtleiters von 28,5 mm ergibt. Das Zugentlastungselement 9 besteht auch hier aus Polyaramidfa sern, welche gemeinsam mit dem ausgehärteten Kunstharz zu einem stabförmigen Verbundelement mit festem und formstabilem Querschnitt verarbeitet sind. Das Zugentlastungselement 9 füllt hier den Hohlraum des Kernes 8 zwischen den Litzen 7 vollständig aus.
Das Zugentlastungselement 9 wird bei der Herstellung des Leiters vor dem Verseilen gebildet und dann in noch plastischem, d.h. noch nicht vollständig ausgehärtetem Zustand in die Verseilmaschine und zwischen die Litzen 7 eingebracht. Während oder nach dem Verseilen wird das Zugentlastungselement 9 durch Einwirkung von Wärme vollständig ausgehärtet und bildet dann gemeinsam mit den Litzen 7 einen kompakten Leiter. Dieses Herstellungsverfahren ermöglicht das normale Verseilen der Litzen 7 oder von mehreren Drähten mit einem Längsschlag und die Aussenform des Zugentlastungselementes 9 weist den gleichen Schlag wie die Litzen 7 auf. Bei der Verwendung von Aluminiumdrähten 6 für die Litzen 7 entspricht diesem Leiter ein leitwertgleicher Kupferquerschnitt von 228 mm2 und der Leiter weist ein Gewicht von 1093 kg pro Kilometer Länge sowie eine Bruchlast von ca. 180 kN auf.
Vergleicht man diesen Leiter wiederum mit einem Aluminium /Stahlseil herkömmlicher Art mit leitwertgleichem Querschnitt, so weist dieses herkömmliche Seil ein ca. 30% höheres Gewicht bei gleichzeitig ca. 35No geringerer Bruchlast auf. Die Vorteile des erfindungsgemässen Leiters sind auch hier offensichtlich, da das Zugentlastungselement wiederum vollständig von metallischen Elementen umschlossen und damit vor äusseren Einflüssen, insbesondere ultravioletten Strahlungen geschützt ist. Infolge des geringeren Gewichtes können leichtere Aufhängungen und Masten verwendet und/oder infolge der erhöhten Bruchlast grössere Spannweiten zwischen den Aufhängungen zugelassen werden. Dies ermöglicht es, solche Leiter kostengünstiger zu verlegen.
Bei Leitern mit geringerem Durchmesser, oder wenn an die Flexibilität geringere Anforderungen gestellt werden, können die Litzen 7 im Beispiel gemäss Figur 2 durch Einzeldrähte ersetzt werden. Durch Abglätten in einer Verseilmatrize wird eine zusätzliche Verdichtung erreicht, und der gebildete Mantel aus metallischen Elementen nähert sich der Ausführungsform gemäss Figur 1. In allen Fällen bilden Zugentlastungselement und metallische Leiter eine Einheit, welche im wesentlichen auf herkömmlichen Maschinen hergestellt werden kann und keine zusätzlichen Schritte für die Aufbringung von Schutzschichten benötigt.
DESCRIPTION
The invention relates to a self-supporting conductor consisting of a strain relief element with a multiplicity of reinforcing fibers arranged like strands, which are impregnated with a binder material, and at least one metallic element and a method for producing such conductors.
Conductors of this type are used in the transmission of electrical energy and electrical signals.
Especially with overhead line cables and cables, which e.g.
are used for telephone or control lines, such self-supporting conductors are expected to have high conductivity and high tensile strength at the same time.
An overhead line cable of this type is known from European Patent No. 25 461. In this overhead line cable, the metallic conductor elements and the strain relief element are each arranged in an independent cross section.
The strain relief element consists of synthetic fibers which run approximately parallel to one another and are surrounded by a protective sheath, this protective sheath simultaneously enclosing the metallic conductors and establishing the connection between the two cross sections. The protective jacket is also necessary to protect the artisans from ultraviolet rays, e.g. due to sunlight. With overhead line cables of this type, large spans can be bridged between the suspension masts, since the synthetic fibers can absorb a much higher tensile stress than the metallic conductors.
Fibers made from organic polymers are described as suitable synthetic fibers. The synthetic fibers are covered with a binder material, e.g. a natural resin, soaked, which resin should disintegrate into powder when overused. Since overhead line cables of this type require a sheathing for connecting the strain relief element to the metallic conductors, the structure is complicated and expensive. In practice, they are mainly used in special applications, for example as transmission lines for control signals, but are not particularly suitable for high-voltage overhead lines because of the high manufacturing costs. In the case of high-voltage overhead lines, there is also a demand for an optimal ratio between the total cross-section of the overhead line cable and the cross-sectional area available for power transmission.
In the case of telephone cables, it is also known to strand steel wires with copper wires as strain relief means and thereby to increase the tensile strength. In these cases, both copper and steel wires must be tinned to protect them from harmful corrosion. In addition to this tinning, such conductors are usually also provided with a plastic sheath, which is intended to protect the metallic conductors and the strain relief element made of steel from moisture and other harmful effects. The production of these cables is relatively expensive, and they also have the disadvantage that the steel wires provided as strain relief means lead to a much greater susceptibility to corrosion of the conductors. In the case of telephone lines, for example, failures are caused by the fact that the sheath of the conductor is
Kinks or places of high mechanical alternating stresses, leak over time, and water can penetrate into the relevant conductor at these points. This then leads to the formation of local elements at the damaged point and ultimately to the conductor breaking due to corrosion.
It is an object of the present invention to provide a self-supporting conductor which has a high conductivity and a high tensile strength with the lowest possible weight. Furthermore, the conductor should be compact, corrosion-resistant and inexpensive to manufacture.
This object is achieved in that the fibers of the strain relief element are impregnated with a hardened reactive synthetic resin, the strain relief element forms the core of the conductor, the metallic element is arranged concentrically around the core, and the strain relief element is surrounded on all sides by the metallic element.
In a preferred embodiment, the metallic element is arranged in one piece around the core and has an annular cross section. A strain relief element made of reinforcing fibers embedded in a hardenable synthetic resin is used as the core.
Reinforcing fibers and synthetic resin form a composite element, whereby basically all fibers that can be used in composite materials can be used. Fibers made from aromatic polyamides, glass fibers or so-called Kevlar fibers have proven particularly suitable. These fibers are arranged in a strand-like manner and approximately parallel to one another and embedded in a hardened reactive resin in such a way that a rod-shaped element with a solid structure and a fixed cross section is formed. Suitable synthetic resins are unsaturated polyester resins dissolved in styrene or other resins with the same properties. The resin is cured before or during the manufacture of the conductor. The cross-sectional shape of this strain relief element forming the core is determined by the desired type of reinforcement of the conductor according to the invention.
The metallic element consists of a band of conductive material, e.g. Copper or aluminum, which is rolled onto the strain relief element as a jacket. The tight connection between the strain relief element and the metallic element can be achieved by various known measures, e.g. Pulling through a die. The butt joints of the jacket forming the metallic element can be made by known methods such as e.g.
Laser beam welding connected with each other and thus the conductor can be completely closed.
In a further advantageous embodiment of the self-supporting conductor, several conductors are twisted into a rope.
The individual conductors consist of a strain relief element and a sheath surrounding it, which forms the metallic element. A self-supporting conductor can preferably also be produced in that the reinforcing element is enclosed by a plurality of metallic wires lying against one another, which are stranded in the longitudinal direction of the core and form a strand. In a further embodiment, several strands are stranded into a rope. In another advantageous embodiment, the reinforcing element is completely enclosed by a plurality of strands, which lie against one another and consist of metallic wires, and these strands are stranded together in the longitudinal direction of the core.
An advantageous method for producing such conductors on a stranding machine is that longitudinal reinforcing fibers are brought together with a hardenable binder, fibers and binder are mixed together and shaped in plastic state to form a strain relief element with a predetermined cross section, and the preformed strain relief element is inserted into the stranding machine between the metallic elements and stranded with these and subsequently the binder of the strain relief element is cured and the strain relief element is solidified in its final shape. After the stranding, the outer surface of the metallic elements of the conductor is advantageously smoothed and at least partially closed.
The metallic elements forming a jacket are additionally compacted by pulling and smoothing them through a stranding matrix. If the degree of deformation is sufficiently large, a jacket with a practically closed cross section is created, similar to if it had been rolled from a metal strip. Self-supporting conductors of the type according to the invention are approximately 30% lighter than known conductors which consist of aluminum and steel wires with the same nominal cross section. At the same time, the conductor according to the invention also has a weight per kilometer which is approximately 30% lower and the conductivity is approximately the same.
In the case of cross-sections of the same conductance value, this results in an even greater reduction in the weight per kilometer, which leads to a considerably lower load on the supporting devices such as suspensions and masts and / or permits a considerable increase in the spans between the individual suspensions of the conductor. Another advantage is that the conductor according to the invention does not have to be additionally enclosed with a plastic jacket, since the strain relief element is completely enclosed by metallic elements and. thereby being protected from the harmful ultraviolet rays.
Exemplary embodiments and further advantages of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
1 shows a self-supporting conductor according to the invention with a closed jacket as a metallic element,
Fig. 2 shows a self-supporting conductor with several strands, which completely enclose the strain relief element.
The self-supporting conductor shown in Figure 1 consists of a strain relief element 2, which forms the core 3 and a metallic conductor 1, which encloses the strain relief element 2 as a jacket with an annular cross section.
The strain relief element 2 consists of polyaramid fibers, which are embedded in a hardened synthetic resin. In this example, an unsaturated polyester resin dissolved in styrene is used as the synthetic resin. Such resins are known under the name Leguval from Bayer. The strain relief element 2 has a circular cross section and abuts with the outer surface 4 on the surrounding metallic conductor 1. The strain relief element 2 formed from aramid fibers and the polyester resin has a solid and dimensionally stable cross section in the hardened state. The element is bendable, relatively light and has a high tensile strength. The metallic conductor element 1 surrounding the core 3 is rolled or pressed onto it and, in the example shown, originally consists of a flat aluminum strip with a rectangular cross section.
To manufacture the conductor, the strain relief element is first made as long as possible and hardened. In a known manner, the aluminum strip is now placed around the core 3, for example with the aid of a drawing die, and shaped into a jacket with an annular cross section. The two narrow sides of the original aluminum strip abut each other in the area of the connection point 5. The connection, and thus the complete closing of the jacket, is carried out by known connection methods, e.g. by welding with the help of a laser beam.
The conductor can then be subjected to an additional drawing process to smooth the surface. In the final state, the conductor shown has an outside diameter of 8.5 mm and a diameter of the strain relief element 2 of 3 mm. This results in a weight of 144 kg per kilometer length of the conductor and a breaking force of approx. 20 kN. The copper cross-section of the same conductance value, which is important for the comparison of overhead line cables and the calculation of the transmission power, is 31 mm2 in this example.
An aluminum cable with a copper cross-section of the same conductance value is slightly lighter with a weight of 138 kg per kilometer, but has a much lower breaking strength of approx.8.5 kN. It is obvious that with the conductor according to the invention, significantly larger spans can be bridged between two suspension points. Nevertheless, the conductor can be handled in the usual way and does not require an additional plastic sheath that could be damaged in operation. The conductor shown here for use as a single rope can also be used for the construction of a rope by stranding several such conductors together.
FIG. 2 shows a conductor in which the core 8 is formed from a strain relief element 9 with a non-uniform surface.
Six strands 7 are arranged and stranded around this strain relief element 9 as metallic elements. These strands 7 in turn consist of aluminum wires 6 with a core wire and a first layer of six wires, which in turn are stranded together. The individual wires 6 of the strands 7 have a diameter of 3.15 mm, which results in an outer diameter of the overall conductor of 28.5 mm. The strain relief element 9 also consists of polyaramid fibers, which are processed together with the hardened synthetic resin to form a rod-shaped composite element with a solid and dimensionally stable cross section. The strain relief element 9 completely fills the cavity of the core 8 between the strands 7.
The strain relief element 9 is formed during the manufacture of the conductor before stranding and then in a still plastic, i.e. not yet fully cured in the stranding machine and inserted between the strands 7. During or after the stranding, the strain relief element 9 is fully cured by the action of heat and then forms a compact conductor together with the strands 7. This manufacturing method enables the normal stranding of the strands 7 or of several wires with a longitudinal lay and the outer shape of the strain relief element 9 has the same lay as the strands 7. When using aluminum wires 6 for the strands 7, this conductor corresponds to a copper cross-section of 228 mm2 with the same conductance value and the conductor has a weight of 1093 kg per kilometer length and a breaking load of approx. 180 kN.
If you compare this conductor with an aluminum / steel cable of a conventional type with a cross-section with the same conductance, this conventional cable has a weight that is approx. 30% higher and at the same time approx. 35No less breaking load. The advantages of the conductor according to the invention are also evident here, since the strain relief element is in turn completely enclosed by metallic elements and is therefore protected from external influences, in particular ultraviolet radiation. As a result of the lower weight, lighter suspensions and masts can be used and / or larger spans between the suspensions can be permitted due to the increased breaking load. This makes it possible to lay such conductors more cheaply.
In the case of conductors with a smaller diameter, or if less demands are placed on the flexibility, the strands 7 in the example according to FIG. 2 can be replaced by individual wires. Additional compaction is achieved by smoothing in a stranding die, and the jacket formed from metallic elements approaches the embodiment according to FIG. 1. In all cases, strain relief element and metallic conductor form a unit, which can essentially be produced on conventional machines and no additional steps needed for the application of protective layers.