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Hochspannungsvolleiter Bekannt sind Hochspannungsvolleiter, die aus
einem tragenden Kernseil aus Stahl, hochfester Aluminiumlegierung od. dgl. und Decklagenprofilen
von mehrfacher Breite gegenüber ihrer Dicke aus hochleitfähigem Werkstoff, z. B.
Aluminium oder Kupfer, bestehen. Bei diesen bekannten Volleitern weisen die Decklagenprofile
an einer Schmalseite radiale und an der anderen Schmalseite schräg zum Radius des
Volleiters gerichtete, gegebenenfalls schwach gekrümmte Flächen auf, an denen sich
die Decklagenprofile gegeneinander verschieben können, so daß die gegebenenfalls
nach außen überstehenden Kantenteile der Profile große Koronaverluste verursachen.
Ein fester Sitz der Decklagenprofile gegeneinander ist an diesen Schrägflächen insbesondere
bei Ungenauigkeiten des Durchmessers des Kernseils nicht erreichbar.
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Bei anderen bekannten Hochspannungsvolleitern sind die Decklagenprofile
im Querschnitt sehr schmal und etwa Z-förmig ausgebildet und weisen in der Nähe
der Innenkante beiderseits radiale Flächen auf und sind nach außen hin im Querschnitt
halbkreisförmig abgerundet. Diese Decklagenprofile weisen auch beim Übergang in
die halbkreisförmige Abrundung radial gerichtete seitliche Flächen auf, die nur
bei sehr hohem von der Verseildüse ausgeübtem Druck einigermaßen dicht zusammenzupressen
sind. Durch diesen Druck der Verseildüse werden aber die halbkreisförmigen Abrundungen
der Profile abgeplattet, und die dadurch entstehenden Kanten bewirken hohe Koronaverluste.
Ist der von der Verseildüse ausgeübte Druck dagegen ungenügend, so entstehen zwischen
den Decklagenprofilen Spalte, die den Einsatz begünstigen, der ebenfalls hohe Koronaverluste
verursacht. Volleiter mit im Querschnitt hochkant stehenden zahlreichen Decklagenprofilen
lassen sich außerdem schwer verseilen, und der fertige Volleiter ist zu steif.
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Hochspannungsvolleiter müssen im wesentlichen folgende Eigenschaften
aufweisen.
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Die verwendeten Profile, insbesondere die Decklagenprofile, müssen
bequem gezogen werden können und sich auch leicht verseilen lassen. Die Oberfläche
des fertigen Leiters muß zu Verhütung von Koronaverlusten und Rauhreifansatz glatt
sein. Die Decklagenprofile müssen auch bei unvorhergesehenen Verdickungen oder Verdünnungen
der Kernseile, z. B. bei Überschreitung von Toleranzen oder verschiedenen Wärmedehnungen
zwischen Kern- und Deckprofilen, dicht zusammenschließen, damit kein Wasser eindringt,
das zu Eisbildung und Rauhreifansatz führen könnte. Das fertige Seil muß für Transport
und Montage gut biegsam sein, damit die Seiltrommeln für den Transport nicht zu
groß werden und das Seil sich auch bei der Montage gut handhaben läßt.
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Zweck der Erfindung ist, diese Bedingungen insgesamt weitgehend zu
erfüllen.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungsvolleiter mit runder
glatter Oberfläche und mit äußeren im Querschnitt teilweise ringflächigen flachen
Decklagenprofilen von mehrfacher Breite gegenüber ihrer Dicke, mit teilweise annähernd
radialen und abgewinkelt zum Radius des Leiters gerichteten Kantenteilen, die sich
teilweise überdecken, und das Wesentliche besteht erfindungsgemäß darin, daß beide
seitliche Begrenzungsflächen der äußeren Decklagenprofile in der Nähe der Innenkante
radiale oder fast radiale Flächenteile, dagegen in der Nähe der Außenkanten unter
einem spitzen Winkel bis etwa parallel zur äußeren Peripherie verlaufende, zur gegenseitigen
Überdeckung dienende Flächenteile aufweisen und daß die -äußeren Lappen der Decklagenprofile,
besonders in der Nähe ihrer Kanten, mit Vorspannung auf den benachbarten Decklagenprofilen
aufliegen. Dies hat den Vorteil, daß die Radialflächen der Decklagenprofile sich
gegenseitig in Umfangsrichtung abstützen, für den Fall, daß das Kernseil nebst den
inneren Drähten oder Profilen einen etwas zu kleinen Durchmesser (Minustoleranzen)
aufweisen, so daß für diesen Fall die Decklagenprofile keinen unrunden Querschnitt
des Leiters bilden können, und daß die äußeren annähernd tangentialen oder schrägen
mit Vorspannung aufeinandergedrückten Flächen gut dicht schließen, auch wenn das
Kernseil nebst inneren Drähten oder Profilen
etwas zu dick ist
(Plustoleranz) und die Decklagenprofile dadurch in Umfangsrichtung sich etwas aufeinander
verschieben. Die Deckelagenprofile lassen sich auch infolge ihrer ziemlich einfachen
Querschnittsform gut ziehen und leicht verseilen und sind auch infolge ihrer an
sich bekannten flachen ringflächigen Querschnittsform gut biegsam. Die Decklagenprofile
ergeben infolge ihres ringflächigen Querschnitts auch eine glatte Oberfläche des
fertigen Leiters, so daß Koronaverluste und Rauhreifansatz verhütet werden. Infolge
der inneren radialen Abstützungsflächen können auch die äußeren Lappen der Decklagenprofile
sich nicht über den Kreisumfang des Leiters vorschieben, so daß keine äußere Kanten
entstehen könen, die zu starken Koronaverlusten führen würden.
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Die äußeren Lappen der Decklagenprofile sind zweckmäßig gegen die
Begrenzungsflächen der benachbarten Decklagenprofile etwas vorgebogen, so daß sie
insbesondere nahe ihren Kanten mit Vorspannung auf den benachbarten Decklagenprofilen
aufliegen. Verschiebt sich dann die Kante der äußeren Lappen der Profile gegenüber
den benachbarten Profilen, z. B. um 0,5 mm, so genügt die Vorspannung der Lappen,
um die Nähte nahe ihrer Außenkante noch dicht zu halten. Die Vorspannung kann bei
Profilen mit viertelkreisförmigen Begrenzungsflächen dadurch erreicht werden, daß
der konvexe Viertelkreisquerschnitt einen etwas größeren. Radius aufweist als der
konkave Viertelkreisquerschnitt. Bei Profilen mit abgewinkelten Begrenzungsflächen
kann der äußere Lappen z. B. mit einem Winkel von etwa 85° zwischen der radialen
und der anschließenden Fläche, dagegen der innere Lappen z. B. mit einem Winkel
von 90° zur radialen Fläche gezogen werden.
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Die Vorspannung der äußeren Lappen kann auch dadurch erreicht werden,
daß die äußeren Lappen der Decklagenprofile an ihren Kanten nach innen vorspingende
runde Wülste aufweisen, die in entsprechende Rillen der benachbarten Decklagenprofile
mit Vorspannung eingreifen. Hierbei ergibt sich auch eine größere Abrundung der
Kanten der äußeren Lappen, so daß Koronaverluste noch besser verhütet werden. Die
Rillen und -Lappen haben dabei auch nahe den Kanten der Lappen Flächenteile,
die parallel zum Umfang des Leiters verlaufen oder sogar noch unterschnittene Dichtungsflächen
bilden, so daß bei Plustoleranzen des Kernseils und entsprechender Verschiebung
der Decklappen die Vorspannung der Kanten der Decklappen noch vergrößert wird.
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Die seitlichen Begrenzungsflächen der Decklagenprofile können nach
einer Ausführungsform im Querschnitt Viertelkreisbögen aufweisen, die an der Innenkante
der Profile praktisch radial zum Querschnitt des Leiters und in der Nähe der Außenkanten
annähernd tangential zur Peripherie des Leiters verlaufen.
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Der annähernd radiale Teil der Begrenzungsfläche der Decklagenprofile
kann hierbei nach dem Innern des Leiters hin verbreitert sein, um die Abstützung
der Decklagenprofile in Umfangsrichtung des Leiters zu verbessern.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn die
seitlichen Begrenzungsflächen der Decklagenprofile an der Innenkante gradlinig in
an- t nähernd radialer Richtung des Leiters verlaufende Flächenteile und nach außen
hin etwa rechtwinklig abgewinkelte im Querschnitt annähernd gradlinige oder schwach
gebogene Flächenteile aufweisen, die unter einem spitzen Winkel von weniger als
45°, z. B. 20 bis 30°, an den äußeren Umfang des Leiters anlaufen.
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Zwischen dem tragenden Kernseil und den Decklagenprofilen können Zwischenlagendrähte
aus Aluminium vorgesehen sein, deren Querschnitt in an sich bekannter Weise rund
ist oder die Form einer Teilringfläche mit radialen seitlichen Begrenzungsflächen
aufweist. Das innere Tragseil kann in an sich bekannter Weise aus runden Stahldrähten
bestehen.
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Die Anzahl der Decklagenprofile beträgt zweckmäßig bei kleinen Durchmessern
der Leiter mindestens vier, bei großen Durchmessern von z. B. 50 mm und mehr etwa
sechs bis acht und mehr.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung und eine bekannte
Ausführungsform. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt eines Volleiters nach der Erfindung
mit etwa viertelkreisförmigen Begrenzungsflächen der Decklagenprofile in zwei Arten,
F i g. 1 a eine Abwandlung dazu mit Wulst an der Kante eines Decklappens, F i g.
2 einen Querschnitt eines Volleiters nach der Erfindung mit abgewinkelten Decklappen,
F i g. 2 a eine Abwandlung dazu mit Wulst an der Kante eines Decklappens, F i g.
3 einen Querschnitt eines Volleiters nach der Erfindung ähnlich F i g. 2, jedoch
mit verbreiterten Decklappen, und F i g. 4 einen Teilquerschnitt eines vorbekannten
Volleiters mit kreisförmigen Begrenzungsflächen der Decklagenprofile.
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Nach F i g.1 besteht ein Hochspannungsvolleiter aus im Querschnitt
ringflächigen Decklagenprofilen 1 oder 1' von mehrfacher Breite gegenüber
ihrer Dicke und einem inneren Stahlseil 3 gemäß F i g. 2 nebst um dieses gelegten
runden Zwischenlagendrähten 4 oder im Querschnitt teilringförmigen Zwischenlagenprofilen
2 aus Aluminium. Das Kernseil 3 kann auch aus einer hochfesten Aluminiumlegierung
und die Zwischenlagen- und Decklagenprofile aus einem anderen hochleitenden Werkstoff
bestehen. Die Decklagenprofile 1 haben an ihren seitlichen Begrenzungsflächen
innen eine radiale Fläche 5 (zwischen den Radien R und R'), an die sich eine Viertelkreisfläche
6 gemäß dem Radius r bis zum Radius R" anschließt. Bei dem abgewandtelten Profil
l' ist die radiale Begrenzungsfläche 5 weggelassen, und die viertelkreisförmige
Fläche 6' gemäß dem Radius r' erstreckt sich vom Radius R bis zum Radius R" und
läuft tangential in den äußeren Umfang des Leiters ein.
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Sind die konvexen und konkaven seitlichen Begrenzungsflächen mit gleichen
Radien r bzw. r' ausgeführt, und hat der Kern 2, 3, 4 eine Plustoleranz, so ergibt
sich an der Innenseite der Decklagenprofile 1 bzw. 1' z. B. ein Spalt x, der in
F i g.1 stark übertrieben dargestellt ist. Dieser Spalt würde in verringertem Maße
auch am äußeren Umfange des Seiles auftreten, wenn die Decklappen 7 bzw. 7' nicht
gemäß der Erfindung mit Vorspannung auf den benachbarten Decklagenprofilen auflägen
und das benachbarte Profil nicht genügend weit überdecken. Die Vorspannung der Decklappen
7 bzw. 7' kann erfindungsgemäß durch Vorbiegen der Lappen 7 oder dadurch erreicht
werden, daß die konvexen seitlichen Begrenzungsflächen der Profile vor dem Versellen
einen größeren Krümmungsradius r" als die konkaven
Begrenzungsflächen
gemäß Radius r' aufweisen. Bei der Bildung eines inneren Spaltes x rutschen dann
die Decklappen 7 bzw. 7' auf den schrägen konvexen Begrenzungsflächen der benachbarten
Decklagenprofile und bleiben somit besonders an den Kanten dicht.
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Weist das Kernseil 3 neben den Zwischenschichten 2, 4 eine Minustoleranz
auf, so stützen sich die Decklagenprofile 1 bzw. 1' an den inneren radialen Begrenzungsflächen
5 bzw. den annähernd radialen Flächenteilen 5' gegeneinander sicher ab, so daß die
Decklagenprofile nicht gegeneinander verrutschen und die Außenfläche des ganzen
Leiters rund bleibt, ohne daß die Lappen 7 bzw. 7' über den Umfang vorspringen.
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Nach der Abwandlung gemäß F i g. 1 a sind die Kanten der Lappen 7
bzw. 7' mit nach innen vorspringenden runden Wülsten 8 versehen, die beim Verseilen
durch die Verseildüse -in entsprechende kreisbogenförmige Rillen 8' der benachbarten
Decklagenprofile 1 eingedrückt werden. Die Wülste 8 und die Rillen 8' können dabei
derart ausgebildet sein, daß sie bei 9 parallel zum äußeren Umfang des Seiles oder
mit geringem Unterschnitt verlaufen. Dehnt sich dann der Kern des Seiles, so wird
der Wulst 8 mit gleichbleibender oder vergrößerter Vorspannung in der Rinne 8' rutschen,
so daß die Naht an dieser Stelle auf jeden Fall dicht bleibt oder sogar noch dichter
wird.
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Gemäß F i g. 2 weisen die Decklagenprofile 10 an ihren seitlichen
Begrenzungsflächen radiale Flächen 11 und daran anschließend etwa unter einem rechten
Winkel verlaufende Flächen 12 auf, so daß sich breite Decklappen 13 von der Breite
b ergeben, die auf breiten Teilen 14 der benachbarten Profile mit breiter Dichtungsfläche
aufliegen. Die Dichtungsflächen 12 verlaufen etwa unter einem Winkel von 35° oder
weniger zur Peripherie des äußeren Querschnittes. Um eine gute Dichtigkeit auch
bei Plustoleranzen des Kernseiles zu erzielen, die zu einem Spalt z. B. von der
Breite x an der Abwinklungsstelle der Begrenzungsflächen führen könnten, ist der
Lappen 13 vor dem Verseilen nach innen etwa gemäß dem Winkel ß vorgebogen, so daß
seine vordere abgerundete Kante mit Vorspannung auf dem Teil 14 des benachbarten
Profils aufliegt.
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Gemäß F i g. 3 ist der Decklappen 13' und ebenso auch der Teil 14'
um ein Bogenstück 15 bis zur Breite b' verbreitert, so daß die Dichtung an den Begrenzungsflächen
12' noch verbessert wird. Auch der Decklappen 13' ist gegenüber dem Teil 14' vorgebogen,
so daß er in der Nähe seiner Kante auch beim Verrutschen dicht bleibt.
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Gemäß F i g. 2 a können die Decklappen 13 bzw. 13' wiederum nach innen
vorspringende Wülste 8 aufweisen, die in entsprechende Rillen 8' der benachbarten
Decklagenprofile beim Verseilen - eingepreßt werden.
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Die Wülste 8 haben noch den besonderen Vorteil, daß sie einen größeren
Radius aufweisen können als die wulstlosen Kanten der Decklappen 7 bzw. 13 und daß
dadurch die Koronaverluste besonders gering werden.
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Die radialen Flächen 11 stützen die Decklagenprofile 10 bzw.
10' beim Verseilen bei Minustoleranzen des Seilkernes sicher gegeneinander
ab, so daß sich die Decklagenprofile nicht in eine ovale Form verquetschen können
und im verseilten Zustand genau rund bleiben, und die vorgespannten Decklappen gewährleisten
die Dichtheit der Decklagenprofile bei Plustoleranzen des Seilkernes und entsprechendem
gegenseitigem Verrutschen der Decklagenprofile.
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F i g. 4 zeigt bekannte Decklagenprofile 16 mit seitlichen Begrenzungsflächen
17 mit einem Radius 18, wobei jedoch die Krümmungskurve etwa unter einem
Winkel vom 45° an den inneren Umfangskreis der Decklagenprofile anläuft. Bei Minustoleranzen
rutschen die Decklagenprofile gegeneinander, und die Decklagenprofile 16 springen
an ihren äußeren Kanten über die benachbarten Decklagenprofile vor und verursachen
starke Koronaverluste. Bei Plustoleranzen des Seilkernes' bilden sich auf der Innenseite
zwischen den Decklagenprofilen Spalte z. B. von der Größe x', die nach außen hin
in fast der gleichen Breite weiter verlaufen, so daß Wasser in die Spalte eindringen
kann, das zum Verrosten des inneren Stahlseils und außerdem zum Vereisen und äußerem
Rauhreifansatz führt.
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Diese Nachteile sind bei den. Profilen nach der Erfindung vermieden.