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Die Erfindung betrifft eine Kunststoffhängetraverse für Freileitungen
hoher Betriebsspannungen von mehr als 100 kV, an denen die elektrischen Leitungsseile
unmittelbar oder über Hänge- und Stützisolatoren befestigt sind und die keine metallenen
Konstruktionsteile, z. B. Befestigungslaschen, aufweisen.
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Auf dem Gebiet des Hochspannungsfreileitungsbaues gibt es sogenannte
Portalmaste (F i g. 1), bei denen an einem portalartigen Eisenkonstruktions-oder
Beton-Portal 1 an Hängeisolatoren aus Porzellan oder Glas Hochspannungsseile 3 aufgehängt
sind. Das Portal l besteht aus zwei Ständern 4. und-@ineni-' Querbalken 5. Durch
diesen Querbalken 5 werden die beiden Ständer 4 gegeneinander so versteift, daß
Portaleigenschaften entstehen.
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In letzter Zeit wurden- verschiedentlich Kunststofftraversen vorgeschlagen,
bei denen die Traversen selbst aus Kunststoffen, vor allem Isolierstoffen, hergestellt
sind und bei denen die Hochspannungsseile unmittelbar oder über Hängeisolatoren
an den Kunststofftraversen befestigt sind. So sind schon Kunststofftraversen in
der Form von Auslegern vorgeschlagen worden, bei denen an einem Maststiel Ausleger
mit einem bestimmten inneren Aufbau aus Isolierstoffen angeordnet sind und an denen
die Leitungsseile befestigt sind (deutsche Offenlegungsschrift 1640 829).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoffhängetraverse
für Freileitungen hoher Betriebsspannungen, z. B. 100 kV und mehr, zu schaffen,
die sich durch relativ geringe Abmessungen auszeichnet und mit der die-an den Leiterseilen
auftretenden Kräfte auf einfache Art und Weise durch geeignete Mittel abgefangen
werden können.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kunststoffhängetraverse
zwischen Stahlständern von Freileitungsmasten aufgehängt ist, wobei die Traverse
aus Zugisolatoren mit kleinem Querschnitt und geringem spezifischem Kriechweg und
aus Druckisolatoren mit großem Querschnitt und einem großen spezifischen Kriechweg
zusammengesetzt ist.
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Im folgenden wird an Hand der F i g. 2 eine neuartige Bauform eines
Hochspannungsmastes mit den erfindungsgemäßen Hängetraversen aus Kunststoffen, insbesondere
Isolierstoffen, beschrieben. Dabei handelt es sich nicht um einen vollkommenen Portalmast,
sondern um ein Gebilde, das aus zwei Eisen- oder Betonständern 6 geringer mechanischer
Festigkeit besteht, an denen eine Kunststoffhängetraverse 7 aufgehängt ist. -Metallteile
sind innerhalb dieser Hängetraverse 7 nicht vorhanden. Da die durch den Zugisolator
9 auftretenden Zugkräfte kraftschlüssig durch- den Druckisolator 8 aufgenommen
werden, treten nach außen, d. h. auf die. Ständer 6, -keine -nennenswerten Druckbeanspruchungen
auf, soweit sie in den Traversen bzw. Papierebene liegen. Für den Erfindungsgedanken
ist wichtig, daß Teil 8 aus einem durchgehenden Isolator besteht, der steif und
hohe Druckkräfte aufzunehmen imstande ist, während Teil 9 als durchgehender Zugisolator
wirkt und ausgebildet ist. Die Ständer 6 können also in bezug auf Kräfte, die in
der Papierebene liegen, besonders leicht gebaut werden. Die Ständer werden in erster
Linie zur Aufnahme von Gewichtsbelastungen und zur Aufnahme von Zugkräften ausgelegt,
die in RichtungAer Leiterseile auftreten. Auf dem Mittelspannungsgebiet gibt es
bereits Gesamtanordnungen, die äußerlich ähnlich sind. Neuartig ist jedoch die vorliegende
Ausbildung der Isolatoren 8 und 9 als durchgehende Zug- bzw. Druckisolatoren aus
Kunststoff.
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Die verschiedenen mechanischen Eigenschaften der Kunststoff-Isolatoren
8 und 9, d. h. die hohe Zugfestigkeit des Isolators 9 und die hohe Druckfestigkeit
des Isolators 8, werden im Zusammenhang mit verschiedenartigen Kriechstromfestigkeiten
durch Anwendung der in der deutschen Offenlegungsschrift 1640 829 vorgeschlagenen
besonderen Maßnahmen erzielt.
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_ An den mit 10 in der F i g. 2 bezeichneten Stellen der Druckisolatoren
8 sind die Hochspannungsleiterseile 3 der verschiedenen Phasenleiter, z. B. der
Phasen R, S und T eines Drehstromsystems, aufgehängt. Bezüglich der elektrischen
Festigkeit der Isolatoren 8 und 9 ist wichtig, daß der Isolator 8 eine hohe spezifische
Kriechstromfestigkeit aufweist, während der Isolator 9 nur eine weniger hohe spezifische
Kriechstromfestigkeit aufzuweisen braucht bzw. aufweist. Diese Verschiedenheit hat
ihren Grund darin, daß im Zuge des Kriechweges 12 zwischen den Phasenleitern R und
S die zusätzlichen Isolierstrecken 13 liegen, was bei dem Kriechweg 14 nicht der
Fall ist. Aus diesem Grunde sind die spezifisch geringen Kriechwege des Kunststoffisolators
9 ausreichend.
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Bekanntlich hängen ' derartige Freileitungsseile stark durch. In der
Mitte der Spannfelder der Freileitung darf mit Rücksicht auf -die Berührungssicherheit
nach den VDE-Bestimmungen 0210, § 4, eine bestimmte Minimalhöhe über dem Erdboden
nicht unterschritten werden. Als Seile sind Zweifachbündelleiter angedeutet, wie
sie im Höchstspannungsfreileitungsbau vielfach verlegt werden.
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Nach der Erfindung sind an dieser Stelle größten Seildurchhanges zwischen
den Phasenleitern R, .S und T Abstandsisolatoren 11 aus Kunststoff vorgesehen. -Kunststoffisolatoren
wiegen nur etwa ein Drittel der bekannten Porzellan- oder Glasisolatoren, was mit
Rücksicht auf die zusätzliche Gewichtsbelastung der Seile von großer Bedeutung ist.
Die Abstandsisolatoren 11 können als Distanzhalter angesehen werden.
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In F i g. 2 ist angedeutet, daß der Abstand zwischen den drei Phasenleitern
in der Mitte des Spannfeldes größer ist als innerhalb der Hängetraverse 7 bzw. innerhalb
des Portalmastes. Auf diese Weise wird ein vergrößerter Phasenabstand erzielt und
damit ein großer Kriechweg, auch wenn der spezifische Kriechweg geringer ist als
bei dem Isolator 8 innerhalb des Hängemastes. Dort ist das Abstandsmaß zwischen
den Phasenleitern 3 gering gehalten, um die Breite des Portales, vor allem im Falle
von-Doppelleitungen, gering bemessen zu können.
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Die Vergrößerung des Phasenabstandes in der Mitte des Spannfeldes
bringt den Vorteil, daß Isolatoren mit kleinem Durchmesser, d. h. geringem Gewicht,
verwendet werden können und daß trotzdem ein großer Kriechweg erzielt wird. Zweck
des in der Mitte des Spannfeldes vorgesehenen Distanzhalters 11 ist die Vermeidung
des Zusammenschlagens der Phasenleiter bei Sturm oder beim Auftreten hoher Kurzschlußkräfte.
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An den in F i g. 2 mit 10 bezeichneten Stellen tritt der im
Hochspannungsanlagenbau sehr seltene Fall auf, daß die Leiterseile 3 an horizontal
liegenden Isolatoren 8 befestigt sind und daß in nächster Nachbarschaft eine Aufhängung
13 vorhanden ist. Nach
der Erfindung werden diese günstigen Verhältnisse
ausgenutzt, um im Zuge des Kunststoffisolators 8 und in der Nähe der Leiter
3 Isolierteller 15 mit besonders großem Durchmesser anzuordnen, wie
dies die F i g. 3 und 4 zeigen.
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Durch derartige Isolierteller mit vergrößertem Durchmesser wird erstens
der Kriechweg des Isolators 8 vergrößert und gleichzeitig erreicht, daß das sogenannte
Fadenmaß 16 groß wird.
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Neuartige Einzelheiten des vergrößerten Isoliertellers 15 gehen aus
der F i g. 4 hervor. Derartige Isolierteller, die bisher vorzugsweise aus Porzellan
oder Glas bestanden und kreisrund sind, weisen Rillen 17 für die Kriechwegverlängerung
und als Ionensperren auf, die ebenfalls kreisrund ausgebildet sind. Nach der Erfindung
wird bei der vertikalen Lage der Teller von der kreisrunden Form abgewichen, und
die Rillen 17 werden so ausgebildet, daß Regenwasser und Schmutz besonders gut von
der Isolatorfläche ablaufen können. Auf diese Weise wird die überschlagsfestigkeit
in nassem und beschmutztem Zustand gegenüber der der bisherigen Isolierteller wesentlich
vergrößert. In einer Weiterbildung der Erfindung wird der Druckisolator
8, wie F i g. 5 zeigt, gewölbeartig angeordnet.