DE1046712B - Hochstromleitung grosser Laenge fuer senkrechte Leitungsfuehrung - Google Patents

Description

Pumpspeicherwerke werden 'häufig in Kavernen untergebracht, um eine möglichst kurze Druckrohrverbindung zwischen dem Wasserspeicher und den Kraftwerksturbinen zu bekommen. Wird die dem Pumpspeicherwerk zugeordnete Umspannstation in der Nähe des Wasserspeichers aufgestellt, so besteht auch für die elektrische Verbindung mit den Kraftwerksgeneratoren die Forderung nach möglichst kurzer Leitungsverbindung. Die praktisch kürzeste Verbindung senkrecht durch das Bergmassiv konnte bisher nicht verwirklicht werden, weil eine senkrechte Leitungsführung erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Die gleichen Schwierigkeiten traten auch bei der elektrischen Energieversorgung von Untertagegruben und bei der Energieverteilung von Kavernenkraftwerken auf. Die Verwendung von blanken Leitern scheidet deswegen aus, weil die stets vorhandene Verschmutzung durch Tropfwasser die Isolation der Isolatoren stark herabsetzt. Außerdem werden die Isolatoren) auf Schub beansprucht, was unerwünscht ist. Bei Verwendung von Massekabeln besteht wegen der Massewanderung die Gefahr des Aufplatzens.

Die vorgenannten Schwierigkeiten werden durch die neue Hochstromleitung beseitigt. Die Lösung besteht darin, daß die Hochstromleitung erfindungsgemäß aus isolierten Rohrleiterabschnitten, die jeweils über ein Dehnungsglied miteinander verbunden sind, zusammengesetzt ist und daß im Inneren des einzelnen Rdhrleiters ein Tragseil mit Tragsternen zur Halterung der einzelnen Rohrleitungsabschnitte in der senkrechten Richtung vorgesehen ist. Die einzelnen Ro/hrleitungsabsohnitte werden dabei über Dehnungsglieder miteinander verbunden. Das Tragseil wird an seinem oberen Ende über einen Haspel geführt, so daß Längenänderungen des Seiles durch Verdrehen der Haspeltrommel ausgeglichen werden können. Die Isolation der einzelnen Rohrleiterabschnitte wird an ihren Stoßstellen durch einen dehnbaren Isolierstoffschlauch, ζ. B. einen Faltenbogen, ergänzt, der an seinen beiden Enden über die eigentliche Isolation der Rohrleiterabschnitte geschoben und nachträglich mit der Isolation der Rohrleiter verklebt oder verschweißt wird. Je nachdem, welche Längen für den Rohrleiterabschnitt vorgesehen werden, ist es notwendig, diese nur einmal oder mehrfach durch eine Spannvorrichtung zu haltern, und zwar so, daß die einzelnen Leiterphasen aus der senkrechten Richtung abweichen können. Wird als Material des Tragseiles Stahl verwendet, so müssen die Leiterabstände zur Vermeidung gegenseitiger Beeinflussung entsprechend groß gewählt werden. Eine. Magnetisierung des Trageseiles findet nicht statt, da dieses sich im magnetisch freien Raum des Hohlleiters befindet.

Hochstromleitung großer Länge
für senkrechte Leitungsführung

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktienges ells chaf t,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Erich SiIb ermann, Erlangen,
ist als Erfinder genannt worden

Zur näheren Erläuterung wird auf die Zeichnung verwiesen; es zeigt

Fig. 1 in einem Ausführungsbeispiel die konstruktive Ausbildung eines Rohrleiterabschnittes,

Fig. 2 die Anordnung des Haspels am oberen Ende des Schachtes, -

Fig. 3 a und 3 b ein Ausführungsbeispiel für das Dehnungsglied,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für das Dehnungsglied eines Abzweiges und

Fig. 5 die Isolation eines Dehnungsgliedes nach Fig. 4.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht ein Rohrleiterabschnitt aus dem eigentlichen Rohrleiter 1, seiner Isolation 2, die eine Isolationsverstärkung für eine Spannvorrichtung aufweist und aus einem Dehnungsglied 4. An seinem unteren Ende ist im Innern des Rohrleiters ein Tragring 5 angeschweißt. Dieser Tragring 5 stützt sich beim verlegten Leiterabschnitt auf den Tragstern 6 des Tragseiles ab. Der Leiterabschnitt wird somit über den Tragstern 6 vom Tragseil 11 gehaltert. Der Tragstern 6 ist durch Seilklemmen mit dem Tragseil 11 fest verbunden. Die einzelnen Leiterabschnitte werden durch einen Kunststoffisolierschlauch, z. B. den Faltenbalgen 7, an den Stoßstellen miteinander verbunden.

In der Zeichnung ist dieser Faltenbalgen 7 noch nicht über die Dehnungsstelle geschoben. Das dargestellte Dehnungsglied 4 besteht aus zwei konzentrischen Ringen8,9 aus leitendem Material. Diebeiden Ringe sind durch Leiterseile 10, die z. B. an die Ringe geschweißt sind, miteinander elektrisch verbunden. Die Leiterseile 10 sind gleichmäßig über den Umfang der einzelnen Ringe angeordnet. Die Befestigung des Tragseiles 11 an einen Haspel ist in Fig. 2 dargestellt.

809 699/408

Das Tragseil 11 ist zunächst an Seilklemmen 12 des Haspelgrundrahmens 13 befestigt. Von hieraus ist es über die Haspeltrommel 14 in den Schacht geführt. Der Haspelgrundrahmen 13 seinerseits ist auf Isolatoren 15, 16 aufgebaut. Diese Isolatoren sind auf einer Tragkonstruktion für den Abschluß des Schachtes angeordnet. Die Tragkonstruktion kann z. B. aus Eisenträgern oder aus Betonelementen bestehen. An diese Tragelemente ist ferner über die Isolatoren 17, 18. 19 auch der Rohrleiterabgang zur eigentlichen Umspannstation befestigt. Am Anfang und Ende des Schachtes oder je nach den betrieblichen Erfordernissen sind Schotten vorgesehen, die den Schacht in eine oder mehrere Kammern unterteilen. Eine derartige Schottwand ist in Fig. 2 mit 20 bezeichnet. Die maximale Länge der einzelnen Rohrabschnitte wird im allgemeinen durch ihre Transportierbarkeit mit 30 m begrenzt sein. Die Stromtragfähigkeit von Cu-Rohren bis zu einem Durchmesser von 350 mm beträgt etwa 10 000 A.

Die Montage der beschriebenen Hochstromleitung kann wie folgt vorgenommen werden:

Im Schacht werden in Abständen, die den einzelnen Rohrabschnitten entsprechen, Montagebühnen errichtet, die mit Ausschnitten für die einzelnen Rohrleiter versehen sind. Die Rohrabsdhnitte werden über Tage an einem Rohrende mit einem Tragstern und am anderen mit einem Ausdehnungsglied sowie einem übergeschobenen Isolierschlauch versehen. Bei Rohrabschnitten von etwa 30 m Länge werden außerdem noch zwei verstärkte Isolierstellen vorgesehen, die das gegenseitige Verspannen der einzelnen Leiter ermöglichen, um die Kurzschluß'kräfte abzufangen. Die Verstärkung der Isolation an diesen Stellen kann durch Überschieben von Isolierschläuchen erfolgen, die mit der eigentlichen Isolation verklebt, verschweißt oder aufgeschrumpft werden. Vom oberen Ende des Schachtes werden nun die einzelnen Rohrleiterabschnitte auf die ihnen entsprechenden Montagebühnen abgesenkt und die einzelnen Rohrleiterabschnitte in eine annähernd gleiche Achse gebracht. Der Zwischenraum zwischen den Rohrabschnitten muß da1>ei der mechanisch und thermisch bedingten Längenausdehnung, die das Tragseil erleidet, Rechnung tragen. Nun wird das Tragseil vom oberen Ende des Schachtes durch die einzelnen Rohrabschnitte nach unten durchgezogen. Beginnend mit dem Tragstern des untersten Rdhrabschnittes werden alle Seilklemmen angezogen, das Seil leicht gespannt und nacheinander die Dehnungsglieder der einzelnen Rohrabschnitte mit den Rohrenden der, von unten nach oben gesehen, folgenden Rohrabschnitte verschweißt. Nach Entfernung der Montagebühnen wird durch fortschreitende Seilbelastung der Abstand einmal festgeklemmter Tragsterne nicht mehr verändert. Wird durch das Gewicht der Rohrleiterabschnitte die Längenausdehnung des Seiles zu groß, so kann dieses durch Nachziehen über die Haspeltrommel und kürzere Befestigung mittels der Seilklemmen verkürzt werden. Sind alle Rohrabschnitte mit dem Tragseil verbunden, ßo so werden die Faltenbälge über die Ausdehnungsglieder geschoben und durch Schrumpfen undSdhweiß en oder durch Verkleben mit der eigentlichen Isolation der Rohrabschnitte verbunden. An den verstärkten Isolationsstellen der einzelnen Röhrabschnitte werden Spannvorrichtungen vorgesehen. Diese Spannvorrichtungen können z. B. aus Metallseilen bestehen, die an den Schachtwänden befestigt sind. Sie müssen jedoch eine Bewegung der Rohrleiterabschnitte in senkrechter Richtung zulassen. Sie sollen nur ein Ausweichen einzelner Rohrleiterahschnitte aus der senkrechten verhindern. Die Tragseile können auch durch Tragstangen oder Tragketten ersetzt werden.

In Fig. 3 a ist das Dehnungsglied deutlicher dargestellt. Mit 21 ist ein metallischer Ring bezeichnet, der über den Umfang gleichmäßig verteilte Bohrungen 22 enthält. In diese Bohrungen werden flexible Leiter, z. B. Leiterseile oder Leiterbänder, eingeschweißt. Die Durchmesser der Ringe werden den Durchmessern der Rohrleiter angepaßt. In der Fig. 3 b sind der Ring 21 und der gleich ausgeführte Ring 23 in der Seitenansicht gezeichnet. In die Bohrungen 22 sind die Leiterseile 24 eingeschweißt. Die Ringe 21 und 23 werden ihrerseits an die gestrichelt dargestellten Rohrleiter geschweißt. Die Leiferseile bilden einen beweglichen· Käfig und sind etwa in ihrer halben Länge von einem elastischen Spannring umfaßt. Dieser Spannring bewirkt, daß die Leiterseile leicht eingeknickt sind und bei Dehnungsänderungen durch Zugentlastung nicht nach außen, sondern nach innen radial in Richtung auf die Mittelachse hin ausweichen. In Fig. 4 ist das Dehntungsglied nach Fig. 3 b mit einer Abänderung für den Anschluß einer Abzweigleitung dargestellt, und zwar ist ein flexibler Leiter, der an sich zwei Bohrungen der Ringe miteinander verbindet, aufgetrennt. Die so entstandenen Leiterteile 25 und 26 sind herausgeführt. An die Leiterstelle 25 und 26 kann eine Abzweigleitung' angeschlossen werden. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß die Anzahl der Bohrungen in den Ringen gegenüber der ursprünglichen Anzahl nicht vergrößert zu werden braucht.

Fig. 5 zeigt die Isolation des Dehnungsgliedes nach Fig. 4. Mit 27 ist ein Isolierstoffschlauch aus Kunststoff bezeichnet, der nach Art eines Faltenbalges ausgebildet ist und einen Ansatz 28 für die Abzweigleitung enthält. Der Isolierstoffschlauch erhält somit eine T-förmige Gestalt. Das Dehnungsglied nach Fig. 4 ist gestrichelt eingezeichnet. Die beiden Enden 29 und 30 des Isolierschlauches 27 sind auf die Isolation der Rohrleiter 31 aufgeschrumpft und mit ihr verschweißt. In dem Ansatz 28 für die Abzweigleitung ist ein nichtschrumpfbares Kunststoffrohr 32 eingeschoben. Das Kunststoffrohr wird bei der Befestigung der Leiterteile 25 und 26 mit der Abzweigleitung durch Schweißen, zunächst in den Ansatz 28 zurückgeschoben und damit eine Beschädigung des Kunststoffrohres 32 durch die Schweißflamme verhindert. Nachdem das Kunststoffrohr wieder herausgezogen ist, wird der Ansatz 28 aufgeschrumpft und nachträglich mit dem Kunststoffrohr verschweißt. Neben dem Aufschrumpfen und Aufschweißen kommt als weitere Verbindungsart auch das Aufkleben in Betracht. Je nachdem, welcher Kunststoff für die Isolation der Leiter und für das Kunststoffrohr verwendet wurde, werden vorzugsweise zwei Verbindungsarten verwendet. Der Faltenbalg ermöglicht bei sicherer Isolation Dehnungsbewegungen.

Die in den Fig. 3 bis 5 beschriebenen Vorrichtungen eignen sich allgemein für Hochstromleitungen. Sie sind also nicht beschränkt auf eine Hochstromleitung mit senkrechter Leitungsführung.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Hochstromleitung großer Länge für senkrechte Leitungsführung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus isolierten Rohrleiterabschnitten, die jeweils über ein Dehnungsglied miteinander verbunden sind, zusammengesetzt ist und daß im Innern der einzelnen Rohrleiter ein Tragseil mit

Tragsternen zur Halterung der Rohrleitungsabschnitte in der senkrechten Richtung vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dehnungsglied zwei elektrisch leitende Ringe enthält und diese — nach Art eines Käfigs — durch flexible, über den Umfang der Ringe verteilte Leiter verbunden sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Leiter von einem elastischen Spannring umfaßt sind, so daß sie bei Zugentlastung des Dehnungsgliedes radial zur Mittelachse hin gelenkt werden.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichneit, daß das Dehnungsglied gleichzeitig für den Anschluß eines Abzweiges ausgebildet ist und hierzu über mindestens einen flexiblen Leiter mit der Abzweigleitung verbunden ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Isolation der Stoßstellen der ao Rohrleiter des Dehnungsgliedes ein längenveränderlicher Isolierstoffsehlauch, z. B. in Gestalt eines Faltenbalges, vorgesehen ist und dieser aus einem Isolierstoff besteht, der auf die Leiterisolation aufschirunipfbar, aufklebbar oder aufschweißbar ist, vorzugsweise aber zwei dieser Eigenschaften aufweist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffschlauch T-förmig ausgebildet und der hierdurch gebildete Ansatz für einen Abzweig auf ein niditschrutnpfbares Kunststoffrohr durch eine mehrfache Verbindung aufgebracht ist, z. B. durch Aufschrumpfen und Aufschweißen.

7. Hochstromleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragseil an seinem oberen Ende über einen Haspel geführt ist und somit im Sinne einer konstanten Rohrleiterlänge einstellbar ist.

8. Hochstromleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinander angeordneten Rohrleiterabschnitte durch eine Spannvorrichtung in einem vorgegebenen Abstand zueinander und zu benachbarten Wänden gehalten sind.

9. Hochstromleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Tragseiles Tragstangen vorgesehen sind.

10. Hochstromleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Tragseiles eine Tragkette vorgesehen ist.

11. Hochstromleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anordnung in Schächten oder Röhren in bestimmten Längenabschnitten Schottwände vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 699/408 12.58