DE1286168B

DE1286168B - Doppelhaengekette fuer elektrische Freileitungen

Info

Publication number: DE1286168B
Application number: DEL49216A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gustav; Kuhl Martin; Meiners
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-11-06
Filing date: 1964-11-06
Publication date: 1969-01-02
Also published as: DE1465961A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Doppelhängekette für elektrische Freileitungen mit Kunststoffisolatoren, deren einstückiger Zugstab V-förmig bzw. zweifach abgewinkelt ausgeführt ist und in deren Winkel die elektrischen Leiter mittels Zwischenarmaturen befestigt sind.
Elektrische Freileitungen werden über Hängeketten an den Traversen der Maste befestigt. Diese Hängeketten werden aus Sicherheitsgründen aus parallelgeführten Isolatoren, sogenannten Doppelhängeketten, gebildet, die beweglich oder fest aufgehängt sein können.
Bei einer beweglichen Aufhängung schwingt die Hängekette bei Wind mehr oder weniger stark aus und benötigt damit für das Freileitungsseil einen relativ großen Bewegungsraum unterhalb der Traverse.
Eine sogenannte starre V-förmige Aufhängung dagegen unterliegt nicht mehr diesen erheblichen Schwankungen, so daß der Raumbedarf kleiner wird und die Kette sich näher an den Mast heranschieben läßt. Es ist nun bekannt, diese Hängeketten aus Porzellan oder Glasisolatoren gliederartig zusammenzufügen. Hierbei entstehen eine Reihe von Nachteilen. Werden die Aufhängepunkte an der Traverse 2, wie aus F i g. 1 ersichtlich, weit auseinandergerückt, so hängen die beiden Ketten stark durch. Werden die Aufhängepunkte dagegen eng zusammengelegt, so berühren die Metallteile der einen Kette die Porzellanteile der anderen Kette, wodurch die Überschlagsfestigkeit erheblich beeinträchtigt wird. Es kann hierbei zu dem gefürchteten Zickzack-überschlag kommen. Eine starre Doppelhängekette mit Kunststoffisolatoren ohne Zwischenglieder vermeidet dagegen diese Nachteile. Deshalb beschäftigt sich die Erfindung mit einer Anordnung derartiger starrer Doppelhängeketten mit Kunststoffisolatoren mit dem Ziel, im Bereich des Mastes möglichst wenig Raum zu benötigen und die Länge des Hängeisolators zwischen Traverse und Leitungsseil möglichst kurz zu bemessen.
Es ist bereits eine Anordnung zum Aufhängen von Leitungsseilen bekanntgeworden, bei der zur Erzielung günstiger Spannungsverteilungen Steuerungen vorgesehen sind, wobei der Isolator mittels eines metallischen Stiels an der mastseitigen Traverse befestigt ist.
Es ist auch bekannt, eine sogenannte Teilisolierung der elektrischen Freileitungsseile vorzusehen, die unterhalb des Hängeisolators wirkt und somit auch zur günstigeren Feldverteilung beiträgt.
Um die Aufgabe der Erfindung, für die starre Aufhängung einer Freileitung unterhalb der Traverse im Bereich des Mastes möglichst wenig Raum zu benötigen, die Isolatoren möglichst nahe an den Mast heranzubringen und die Länge der Isolatoren zwischen Traverse und Freileitung so kurz wie möglich zu bemessen, erfüllen zu können, muß das elektrische Feld des oder der Leiter beeinflußt und eine höhere Überschlagsfestigkeit erreicht werden. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß erfindungsgemäß zur Erzielung einer günstigeren Feldverteilung und zur Erhöhung der überschlagsfestigkeit parallel zu den elektrischen Leitern Hilfsleiter angeordnet sind, die auf gleichem Spannungspotential wie der zugehörige elektrische Leiter liegen.
Durch diese Maßnahme wird die feldverbessernde bzw. die Oberflächenfeldstärke vermindernde Eigen-Schaft der Bündelleiter im Bereich der Leiterbefestigung an dem Hängeisolator durch paralleles Hinzufügen von Hilfsleitern zu den jeweiligen Hauptleitern ausgenutzt, wobei die Hilfsleiter das gleiche Spannungspotential wie der zugehörige Hauptleiter aufweisen. Die Durchmesser der Leiter und Hilfsleiter können im Bereich der Leiterbefestigung beispielsweise durch überschieben leichter Metallrohre vergrößert sein.
Mit Rücksicht auf die geringen Zwischenräume und der damit verbundenen Vereisungsgefahr werden im Bedarfsfall die Metallrohre mit einer Kunst-Stoffschicht, beispielsweise Polyvinychlorid, eingehüllt.
Außer den Maßnahmen zur Feldverbesserung kann weiterhin ein vorzugsweise ohrförmiger Schutzring oberhalb der Leiter an der Aufhängestelle angebracht sein, der dazu dient, Lichtbogenfußpunkte im Falle des Auftretens von Kurzschlußlichtbögen von den Leitern bzw. Hilfsleitern fernzuhalten. Auch die zum Zwecke der Vergrößerung der Leiterdurchmesser im Bereich der Aufhängestelle über die Leiter geschobenen Rohre können durch besondere Gestaltung dazu ausgenutzt werden, die Lichtbogenfußpunkte von den Leitern und Hilfsleitern fernzuhalten.
Die Leiter und Hilfsleiter können auch teilisoliert ausgebildet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
Die F i g. 2 zeigt sowohl die bekannte Ausführung einer Doppelhängekette aus frei schwingenden Porzellanisolatoren als auch aus starren Kunststoffhängeisolatoren. Mit 1 ist der senkrecht stehende Mast, mit 2 die waagerecht ausladende Traverse bezeichnet, an die die Phasenleiter 4 und 5 einer Zweierbündel-Drehstromleitung angehängt sind. Diese Phasenleiter sind an zwei parallel senkrecht hängenden Isolatorenketten 7 aufgehängt. Eine solche Doppelhängekette schwingt nach links und rechts aus. Der Ausschwingwinkel ist mit 8 bezeichnet. Er kann 30 bis 40° betragen.
Bei der Bemessung der Traversenausladung muß auf dieses Ausschwingen Rücksicht genommen werden, um zu vermeiden, daß sich die unter Spannung stehenden unteren Armaturen 9 der Hängeisolatoren in unzulässiger Weise dem Mast 1 nähern.
Dieses Ausschwingen der Leiterseile erfolgt nach beiden Richtungen, so daß sich bei nicht ausreichender Bemessung der Traverse auch noch die Zweierbündelleiter 4 und 5 in unzulässigem Maße nähern können.
Die bekannten Hängeketten werden am unteren Ende mit Schirmringen 9 ausgerüstet, die einmal die Aufgabe haben, entstehende überschlagslichtbogen vom Porzellan fernzuhalten, und zum anderen, um die Feldverhältnisse in der Nähe der Aufhängestelle der Leitungsseile zu verbessern und damit die Überschlagsfestigkeit der Gesamtanordnung zu erhöhen.
Mit Rücksicht auf das Ausschwingen der Doppelhängeketten ist es aus wirtschaftlichen Gründen nicht möglich, die Schirmringe 9 beliebig groß zu machen. Der Durchmesser der Schirmringe 9 beträgt bei 200 KV etwa 400 mm. Würde man eine Vergrößerung vornehmen, dann müßte die Traverse eines Mastes erheblich verlängert werden, um die erforderlichen Mindestabstände auch beim Ausschwingen der Hängeketten einzuhalten. Eine unwirtschaftliche Mastkonstruktion wäre die Folge.
Bei einer starren Ausbildung der Hängekette mit Kunststoffisolatoren dagegen können die Leiterseile nahe an den Mast herangerückt werden, wie es mittels eines in Doppelknieform ausgebildeten Kunststoffhängeisolators 12 nach F i g. 2 geschieht. Dabei wird die Starrheit des Kunststoffisolators durch eine eingefügte Strebe 10 aus Kunststoff noch erhöht. Bei Anwendung dieser starren Doppelhängekette 12 mit Kunststoffisolatoren ist auch eine bedeutende Vergrößerung des Schirmes an der Aufhängestelle der Leiterseile möglich, ohne die Masttraverse verlängern zu müssen.
Am unteren Ende der Hängekette 12 sind die im Schnitt als Punkte erscheinenden Seilleiter 15 und 16 angehängt.
Es ist aus der F i g. 2 zu ersehen, daß die beim Ausschwingen der Porzellanisolatoren 7 um den Winkel 8 auftretende äußerste Annäherung des Schirmringes 9 an den Mast 1 auch durch den äußersten Hilfsleiter 16 der Anordnung nicht überschritten wird, d. h., es ist mindestens die gleiche überschlagsspannung gegen Erde (Mast) vorhanden wie bei den ausschwingenden Schirmringen 9.
Die Kettenlänge 11 b der Doppelhängekette 12 mit Kunststoffisolatoren ist der Länge 11 a der Doppelhängekette mit Porzellanisolatoren 7 gleich, sie besitzt jedoch den Vorteil einer höheren überschlagsfestigkeit, da die Kunststoffisolatoren der Hängekette 12 keine metallischen Zwischenglieder 14 aufweisen, die bei der Hängekette mit Porzellanisolatoren vorhanden sind.
An Hand der F i g. 3, die einen Grundriß der F i g. 2 darstellt, sollen die Besonderheiten der nach der Erfindung ausgebildeten Doppelhängekette mit Kunststoffisolatoren hinsichtlich ihrer Leiterbefestigung geschildert werden.
Mit 15 sind die beiden Teilleiter eines Zweierbündels bezeichnet.
Diese Teilleiter führen gemeinsam den durch die Freileitung zu übertragenden Strom und sind auf der gesamten Leitungsstrecke zwischen den Freileitungsmasten verlegt.
Parallel zu den beiden Stromleitern 15 sind nur im Bereich der Leiteraufhängung am Isolator Teilleiter 16 angeordnet, die sich nicht an der Stromübertragung beteiligen. Diese liegen auf demselben Hochspannungspotential wie die Stromleiter 15. In unmittelbarer Nähe des Mastes dient das aus den Stromleitern 15 und den Hilfsleitern 16 bestehende netzartige Gebilde dazu, das elektrische Feld zu verbessern. Die Verbesserung beruht bekanntlich auf der Verminderung der Oberflächenfeldstärke am vergrößerten Bündel. Der Abstand, der das vergrößerte Bündel bildenden einzelnen Strom- und Hilfs- bzw. Spannungsteilleiter muß in einem bestimmten Verhältnis zu der Länge der Hängekette stehen, wie dies aus der Technik der Bündelwirkung bekannt ist. Die Bündelwirkung im Sinne der Verminderung der Oberflächenfeldstärke versagt, wenn die Teilleiterabstände zu groß gewählt werden. Die Strom- und Spannungsteilleiter sind unter Verwendung der bekannten Distanzhalter mechanisch miteinander verbunden.
Die Bündelwirkung eines solchen Bündels wird besonders wirkungsvoll dann vergrößert, wenn im Bereich des Mastes bzw. der Traverse der Leiterdurchmesser der Bündelteilleiter vergrößert wird, beispielsweise von dem häufig verwendeten Durchmesser von 21 mm auf 60 bis 80 mm. Diese Vergrößerung der Teilleiter erfolgt unterhalb der Traverse, beispielsweise durch überschieben von leichten Metallrohren über die Seilleiter. Da mit Rücksicht auf die geringen Zwischenräume zwischen den vergrößerten Teilleitern die Vereisungsgefahr zunimmt, können die Metallrohre mit einer Kunststoffschicht, beispielsweise aus PVC, eingehüllt werden.
In manchen Fällen wird ein Zweierbündel auf der Freileitungsstrecke nicht in horizontaler Ebene, wie in der F i g. 2 dargestellt, sondern in vertikaler Ebene verlegt. Im Zusammenhang mit der oben erläuterten Verbesserung der Feldverhältnisse können Maßnahmen angewendet werden, um im Bereich des Mastes und der Traverse die Ebene von der Vertikalen in die Horizontale umzuwandeln. Um zu verhindern, daß sich Kurzschlußlichtbogenfußpunkte an den Haupt- oder Hilfsleitern ausbilden, kann zusätzlich ein Schutzring vorgesehen sein, oder die über die Leiter geschobenen Metallrohre zur Vergrößerung der Leiterdurchmesser können so ausgebildet sein, daß sie die von ihnen eingehüllten Leiter gegen Entstehung von Lichtbogenfußpunkten schützen.

Claims

Patentansprüche: 1. Doppelhängekette für elektrische Freileitungen mit Kunststoffisolatoren, deren einstückiger Zugstab V-förmig bzw. zweifach abgewinkelt ausgeführt ist und in deren Winkel die elektrischen Leiter mittels Zwischenarmaturen befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer günstigeren Feldverteilung und zur Erhöhung der überschlagsfestigkeit parallel zu den elektrischen Leitern (15) Hilfsleiter (16) angeordnet sind, die auf gleichem Spannungspotential wie der zugehörige elektrische Leiter (15) liegen.
2. Doppelhängekette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Leiterbefestigung auf den Leiter selbst und auf die Hilfsleiter Metallrohre aufgeschoben sind.
3. Doppelhängekette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallrohre mit einer Kunststoffschicht, beispielsweise aus Polyvinylchlorid, überzogen sind.
4. Doppelhängekette nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise ohrförmiger Schutzring oberhalb der Leiter (15) an der Aufhängestelle angebracht ist.
5. Doppelhängekette nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (15) und Hilfsleiter (16) in an sich bekannter Weise teilisoliert ausgebildet sind.