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Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von hochohmischen gegen Erde hochisolierte Betonmaste und Leitungsträg er jeder
Art und Form, nach den bekannten Herstellungsverfahren, für die Erstellung von blitzstrom-
und blitzüberspannungssichere elektrische Freileitungen, gekennzeichnet, daß das
statische Gerippe fÜr die Betonmaste, aus den auf dem Weltmarkt bekannten Kunstatoffstäbe
und-Drähte jeder Art und Form, insbesondere aus glaafaserverstärkte Polyesterstäbeg
deren Festigkeit sich dem Stahl nähert, Glaafasersträngen und Geweben besteht, das
je nach Druck- und Schlagfestigkeit mit Beton bzw. mit bekannten hochohmischen
quarzhaltigen Zuschlagstoffen, z.B. Grob- und Feinkiese, vermischt mit Eiessand
und.Zementg oder anderen bekannten nichtleitenden Bindemittel, im bekannten Schleuder-,
Schüttel-, Press-, Stampf- und Spannverfahren eingebettet wird.
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Wissenschaftlich ist schon längst nachgewiesen, daß der Blitz seinen
Weg zur Erde und umgekehrt von der Erde zur Atmosphäre, über alle gutleitende Gegenstände,
die.über die Erdoberfläche hinausragen zur bevorzugten Blitzeinschlagstelle mitbenÜtzt.
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Von diesen Erkenntnissen aus gesehen, ist der Gebäudeblitzschutz bzw.
die Richtlinien für den Gebäudeblitzschutz aufgebaut, das die Elektrizitätswirtschaft
sinngemäß als Blitzschutz für Freileitungen übernommen haben, ohne darüber nachzudenkeng
daß es ein sehr großer Unterschied ist, ein Gebäude oder eine Freileitung gegen
Blitzeinschläge zuschützen. Zum Schutze eines Gebäudes muß man nach den neuersten
Erkenntnisseng die höchsten Stellen an einem Gebäude, sowie die Grundmauern, mÖglichst
außerhalb mit einer Blitzschutzleitung schützen, da diese besonders blitzgefährdet
sind, da eine der kosmischen Erdstrahlen hohes Mauerwerk ausweicht. Durch diesen
Ausweichprozeas entsteht insbesondere außerhalb der Grundmauern eine kosmische Strahlungsverdichtung,
wodurch direkt an der äußeren Grundmauer ein erhöhtes luftelektrisches Feld entstehtl
das der Blitz als Leitpfad benützt. An der Erdoberfläche gibt es sehr viele
bevorzugte Blitzeinschlagstellent davorgenannte kosmische Strahlen ähnlich
in der Eigenschaft der Kanalstrahlen, Wasser ausweicht. Aus vorgenannten Gründen,
kann man die Richtlinien für
den Gebäudeblitzschutz nicht als Blitzschutz
für Freileitungen zum Schutze der Isolatore anwenden. Bei Freileitungen darf man
keine Blitzableiteranlagen mit gut geerdeten Eisen-, Stahl-und eisenarmierte Betonmaste
mit Erdseilen, d.h. man darf keine Blitzfang- und keine Blitzentladungsanlagen erstellen.
Durch die langjährigen Erfahrungen in der Holzmastbauweise hat man frühzeitig gelernt,
daß diese Bauweise, die blitzstrom- und blitzüberspannungssicherste Bauweise ist.
Solange ein Holzmast trocken ist und seinen Isolationswert nicht verloren hat, schlägt
der Blitz nicht in die Leiterseile ein. Sobald aber die Holzmasten bei einem Gewitter
durch Regen naß bzw. die Imprägnierung leitend wird, benützt der Blitz seinen Weg
zur Erde auch über die zum Teil sehr verwitterten Holzmasten. Je nach der Blitzstromstärke
werden diese Holzmaste außerhalb leicht oder stark durch den Wasserdampf der durch
den Blitzstrom erzeugt wird, mit den Isolatoren zersplittert. Diese schon längst
gewonnenen Erkenntnissen will man heute nicht mehr wahr haben, mit der Begründung,
daß eine erhöhte Blitzgefahr in den Um-spann- und Schaltstationen, durch
den vom Blitzstrom auf die Freileitungen induzierten Überspannung hervorgerufen
wird, da man damals noch nicht über Überspannungsableiter mit größem Ableitvermögen
verfügte, um Überspannungsschäden in den Schaltanlagen zu vermeiden. Heute sind
wir in der Lage auf Grund der neuesten Erkenntnissen, blitzstrom- und blitzüberspannungsaichere
Freileitungen in der Holzmast- und in der hochohmische Betonmastbauweise zu erstellent
vorausgesetzt, daß die Umspann-und Schaltetationen außerhalb der Zu- und abgehenden
Freileitungeng diese mit Überspannungsableiter geschützt sind. Bei Holzmaste
kann heute das Holzgefüge, die Festigkeit und die Isolation auf jahrhunderte
geschützt und erhalten werden, wenn die Holzmaste gegen Sonnenlicht- und ultravioletten
Strahlen, sowie gegen Feuchtigkeit und tierische Wesen durch ein Kunststoffrohr
mit Dehnungsausgleich geschützt ist und-, die Holzmasten auf Betonpfosten aufgeständert
werden. Für die Verwendung von großen Leitungequerschnitten und höheren Spannweiteng
reicht die Festigkeit der Holzmaste- nicht aus. Aus diesem Gran,-muß man auf hochohmische,
gegen Erde hochisolierte Betonmaste, dessen statisches Gerippe nicht aus Eisen-
und Stahletäbeg sondern aus auf dem Weltmarkt bekannten-glaafaserverstärkte
Kunststoffstäbe,
die in Festigkeit sich dem Stahl nähert übergehen. Die Blektrizitätswirtschaft.erwartet
schon längst von der Kunststoffindustrie Kunststoffe zur Herstellung von hochisolierten
Leitungsmasten mit hohen Spitzenzügen. Nach dem heutigen Überblick, dürfte das auch
nicht in absehbarer Zeit möglich sein, da die statische Festigkeit und die Witterungsbeständigkeit
von zuvielen Faktoren abhängig ist.
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Nach den neuesten Erkenntnissen in der Entstehung eines Gewitters
bzw. des luftelektrischen Feldes bis zur Blitzdurchschlagespannung von etwa
35 KV/c, besteht in Erdnähe während des Ablaufes eines Gewitters, ein luftZlektrisches
Feld von etwa 10 - 15 KV/m. gegenüber bei einem normalen Wetter von etwa
150 - 200 Volt/m. Bei der Verwendung von hochohmischen, gegen Erde hochisolierten
Holz- und Betonmaste, wird der Blitz nicht in die Freileitungsseile einschlagen
bzw. seinen Weg z-L#r Erde nicht über die Isolatore und hochisolierten Betonmaste
nehmen, sondern der Blitz wird die hochelektrischgeladene Luft bis zur bevorzugten
Blitzeinschlagsstelle überschlagen. Die Potenzialunterschiede in luftelektrischen
Feld der Freileitungen entlang, wird dauernd durch die leiterseile ausgeglichen,
so daß der Blitz in der horizontalen Richtung seinen Weg nicht über die Leiterseile
zur bevorzugten Blitzeinschlagstelle zur Zrde nehmen wird, sondern der Blitz wird
auch in diesem Fall die elektrischhochgeladene Inft überschlagen. Bei der vorbesehriebenen
Freileitungsbauweise ist besonders darauf zu achten, daß die lAiterseile möglichst
nahe und gleichmäßig über die Erdoberfläche geführt werden, zur Verkürzung der Luftüberschlagstrecke
zur Erde. Das wird erreicht" wenn die Spannweiten bzw. die Abstände der Leitungsmasten
nicht zuweit gewählt werden. Bei einer genauen Überprüfung der vorbesehriebenen
Freileitungsbauweise mit den gegen Erde hochisolierten Betonmasten, wird man nicht
nur feststellen, daß es heute bei der Anwendung der Erfindung es möglich ist, blitzstrom-
und blitzüberspannungssichere Frelleitungen zu bauen, sondern daß man damit auch
die Freileitungsbaukosten durch Einsparung der Erdseile und die Masterd:ungenl sowie
der Kosten für die laufenden Erdungsrevisionen und Erderneuerungen, sowie die laufenden
Un-berhaltungs- und Betriebskosten wesentlich gesenkt werden können.
Der
grÖßter Vorteil besteht jedoch darin$ daß Blitzstrom- -und Blitzüberspamnungsschäden
an Freileitungen nicht mehr auftreten und, daß auch damit keine Leitungsabschaltungen
mehr anfallen und keine Leitungsabschaltungen für die Behebung von Leitungsschäden
erforderlich werden.
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In der Zeichnung der Abb. 1 und 2 wird der Erfindergegenstand
in der Seitenansicht und teils im Schnitt gezeigt.
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Die im Kreis angeordneten Kunststoffstäbe 1 der Abb.
1 werden mit den Kunststoffringen 2 der Innenwand, mit den spiralfÖrmig aufwärtsfÜhrenden
Kunststoffdrähte der Außenseite, durch Bunde, schweißen und kleben miteinande r
festverbunden, so daß hierdurch ein starres statisches Gerippe entstehtg das nach
den bekannten Herstellungsverfahren mit Beton eingebettet wird. Der Leitungsträger
5 ist ebenfalls mit Kunststoffstäbe 6 und Kunststoffrin.ge
7 zu einem statischen Gerippe miteinander verbunden$ das wie zuvor mit Beton
eingebettet wird. Auf der Betonmastspitze ist eine Buchse mit Gewinde
8 im Beton befestigt, in die eine Isolatorenstütze für SchlitzstÜtzenisolatore
10 oder Vollkernisolatore eingeschraubt werden kÖnnen. Der Leitungsträger
5
ist mit bekannten Motorisolatoren 11 armiert.
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Die Abb. 2 zeigt eine Betonmastspitze, auf die ein verzinktes Stahlrohr
12 befestigt ist, das mit einem Erdungsseil 13 befestigt und bis etwa
3 m unterhalb des untersten Leitungsträger 5 mit einem Kunststoffrohr
14 geschützt ist. Dieser Erfindungsgedanke ist für die EVU bestimmt, die sich noch
nicht von dem bisherigen Blitzschutz für Freileitungen frei machen kÖnnen. Durch
die hohe Mastspitze von 3 - 5 m, entläd sich der Blitz gegen die Atmosphäre
oder der Blitz wird abgefangen und fließt gegen Erde ab ohne auf die Leiterseile
überzugreifen.
1. Verfahren zur Herstellung von hochohmischen,
gegen Erde hochisolierten Betonmasten und Leitungsträgern jeder Art und Form, nach
den bekannten Herstellungsverfahren für die Erstellung von blitzstrom- und blitzüberspannungssichere
elektrische Freileitungen, dadurch gekennzeichnetg daß das statische Gerippe aus
den auf dem Weltmarkt bekannten Kunststoffstäbe und Drähte jede Art und Form, insbesondere
aus glasfaserverstärkten Polyesterstäbe, deren Festigkeit sich Stahl nähert, Glasfaserstängen
und Geweben besteht, da je nach Druck und Schlagfestigkeit mit Beton bzw.
mit bekannten hochohmischen Zuschlagstoffen, z.B. quarzhaltigem Gestein und Feinkiese,
vermischt mit Kiessand, oder aus anderen bekannten nichtleitenden Bindemittel, im
bekannten Schleuder-, Schüttel-, Press-, Stampf- und Spannverfahren so eingebettet
wird, daß die Außenwand durch eine feuchtigkeitssperrende Schicht abgedichtet wird.
2. Verfahren zur Herstellung von hochohmischen, gegen Erde hochisolierten Betonmaste
und Leitungsträgern jeder Art und Form, nach den bekannten Herstellungsverfahren
für die Erstellung von blitzstrom-, blitzüberspannungssichere elektrische
Freileitungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer großen Auflagefläche
und Haftbarkeit, die Kunststoffstäbe und Drähte gerillt, oder mit einer spiralförmig
verlaufender gerilltem Ansatz versehen sind. 3. Verfahren zur Herstellung
von hochohmischen, gegen Erde hochisolierten Betonmasten und Leitungsträgern jeder
Art und Form, nach den bekannten Herstellungsverfahren für die Erstellung
von blitzstrom- und blitzüberspannungssichere Freileitungen, nach Anspruch
1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Hohlbetonmaste die Innenwand zur
Vermeidung von Feuchtigkeitsaufnahme mit bekannten Dichtungsmittel z.B. mit Bitumenstreichmitteln
oder Wasserglas abgedichtet werden.