DE1690516A1

DE1690516A1 - High voltage line

Info

Publication number: DE1690516A1
Application number: DE19671690516
Authority: DE
Inventors: Weiss Alexander Von Dr Techn
Original assignee: WEISS ALEXANDER VON DR TECHN
Current assignee: WEISS ALEXANDER VON DR TECHN
Priority date: 1967-11-02
Filing date: 1967-11-02
Publication date: 1971-06-03

Description

"Hochspannungsleitung" Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsleitung, wie sie insbesondere zur Übertragung großer Leistungen Verwendung findet."High-voltage line" The invention relates to a high-voltage line, how it is used in particular for the transmission of large services.

Die bekannten Hochspannungs-Freileitungen erfordern aufgrund des ungünstigen, durch die Leiterform bedingten Verlaufs des elektromagnetischen Feldes bei der Übertragung großer Leistungen wegen der dazu erforderlichen hohen Spannungen einen erheblichen Raum für die Leitungstrassen. Dies führt, insbesondere bei der Verlegung von Hochspannungsleitungen durch bewohnte Üebiete, häufig zu erheblichen Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten können zwar durch Verwendung von Kabeln vermieden werden. Dabei machen sich jedoch die unvermeidlichen dielektrischen Verluste und die hohen kapazitiven Ströme sehr störend bemerkbar.The known high-voltage overhead lines require due to the unfavorable, Due to the shape of the conductor, the course of the electromagnetic field during transmission great performance because of the high voltages required for this a considerable Space for the line routes. This leads, especially when laying high-voltage lines through inhabited areas, often to considerable difficulties. These Difficulties can be avoided by using cables. Included However, the inevitable dielectric losses and the high capacitive ones make themselves felt Currents are very disturbing.

Ziel der Erfindung ist es nun, eine Hochspannungsleitung zu schaffen, die bei kleinen dieiektrischen Verlusten nur einen geringen Raum beansprucht und die Übertragung großer Leistungen gestattet.The aim of the invention is now to create a high-voltage line, which takes up only a small amount of space with small dielectric losses and the transfer of large powers is permitted.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem-gasgefüllten Metallrohr mindestens eine in Längsrichtung des Rohres verlaufende Profilschiene als Stromleiter isoliert aufgehängt ist. Als einfachste Profilform ist dabei beispielsweise an ein Band aus leitendem Werkstoff mit feldtheoretisch günstiger form gedacht. Eine solche Leitung erfordert nur Trassenbreiten von einigen Metern. Dabei ist auch eine Verlegung im Boden, selbst in Wohngebieten, möglich, da die Zeitung durch den Metallmantel sicher abgeschirmt ist. Infolge der günstigen Leistungsdichteverteilung genügen bereits niedrigere Spannungen zur Übertragung einer großen Leistung. Da der Leiterquerschnitt hinreichend groß gemacht werden kann, ist mit keiner zu starken Erwärmung zu rechnen und zudem die Verwendung von Aluminium statt Kupfer als Leitermaterial ohne Schwierigkeiten möglich. Das Metallrohr kann, insbesondere bei einphasiger Übertragung, selbst zur Stromleitung dienen. Es kann aber auch als Schutzrohr verwendet werden, wobei es auf Null- oder Erdpotential liegen wird. Die Zeitung wird bei ihrer Verlegung aus Einzelteilen zusammengesetzt, woraus sich der Vorteil leichter Handhabung und bei Verlegung im Erdboden die Möglichkeit ergibt, jeweils nur kleine Grabenabschnitte offen zu halten.* Da das System nach außen abgeschlossen ist, zeichnet es sich durch große Betriebssicherheit und Störungsfreiheit aus, und.es-ist weder Verschmutzung noch Beschädigung der Isolation durch äußere Einflüsse zu gewärtigen.According to the invention, this object is achieved in that at least one profile rail running in the longitudinal direction of the pipe is suspended in an insulated manner as a conductor in a gas-filled metal pipe. The simplest profile shape is, for example, a strip made of conductive material with a shape that is favorable in terms of field theory. Such a line only requires a line width of a few meters. It can also be laid in the ground, even in residential areas, as the newspaper is securely shielded by the metal jacket. As a result of the favorable power density distribution, even lower voltages are sufficient to transmit a large amount of power. Since the conductor cross-section can be made sufficiently large, excessive heating is not to be expected and, in addition, the use of aluminum instead of copper as the conductor material is possible without difficulty. The metal pipe can itself be used to conduct electricity, especially in the case of single-phase transmission. However, it can also be used as a protective tube, whereby it will be at zero or earth potential. The newspaper is assembled from individual parts when it is laid, which results in the advantage of easy handling and, when laid in the ground, the possibility of only keeping small trench sections open off, and. it is not to be expected that the insulation will be contaminated or damaged by external influences.

Vorzugsweise sind nach der Erfindung die Profilschienen querschnittlich etwa V-förmig ausgebildet, da sich dann ein besonders günstiger Feldverlauf ergibt.According to the invention, the profile rails are preferably cross-sectional approximately V-shaped, since a particularly favorable field profile then results.

Sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beide Schenkel einer V-förmigen Profilschiene durch ein gebogenes Teilstück mit konstantem oder sich stetig änderndem Krümmungsradius verbunden und schließen die V-Schenkel in Richtung einer Kurventangente an das gebogene Teilstück an, so ergibt sich auch am Übergang zwischen den beiden Schenkeln keine überhöhte Randfeldstärke. Um hohe Randfeldstärken an den Kanten der freien Schenkelenden zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die freien Schenkelenden der Profilschiene mit konstantem oder sich stetig änderndem Krümmungsradius zum Profil-Innenraum umgebogen sind. Vorzugsweise entspricht die Biegung der freien Schenkelenden zumindest teilweise einer sich bei Fehlen der-umgebogenen Schenkelenden einstellenden Äquipotentiallinie um die Profilschiene. Sollen in einem Metallrohr mehrere Zeitungen untergebracht werden, so ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, daß mehrere V-Profilschienen sternförmig und symmetrisch in Abstand voneinander und mit nach außen weisender Öffnung im Metallrohr angeordnet sind und der Öffnungswinkel zwischen den Schenkeln der Profilschiene etwa 3600, geteilt durch die Anzahl der Profilschienen, beträgt.If, according to a further feature of the invention, both legs of a V-shaped profile rail are connected by a curved section with a constant or constantly changing radius of curvature and the V-legs adjoin the curved section in the direction of a tangent curve, this also results at the transition between the both legs no excessive edge field strength. In order to avoid high marginal field strengths at the edges of the free leg ends, it is provided according to the invention that the free leg ends of the profile rail are bent with a constant or constantly changing radius of curvature towards the profile interior. The curvature of the free leg ends preferably corresponds at least partially to an equipotential line around the profile rail that occurs in the absence of the bent leg ends. If several newspapers are to be accommodated in a metal tube, the arrangement is preferably such that several V-profile rails are arranged in a star shape and symmetrically at a distance from one another and with an outward-facing opening in the metal tube and the opening angle between the legs of the profile rail is approximately 3600 divided by the number of profile rails.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Metallrohr durch gegebenenfalls unterbrochene, etwa radial verlaufende Trennwände in eine der Anzahl der Profilschienen entsprechende Zahl von Kammern unterteilt werden, deren jede eine Profilschiene aufnimmt. Die Trennwände können aus leitendem oder nicht leitendem Werkstoff bestehen. Dadurch wird die Notwendigkeit einer Abschaltung der gesamten Zeitung im Fall von Überschlägen oder Schäden unter Umständen vermieden.According to a further feature of the invention, the metal tube can through optionally interrupted, approximately radially extending partitions in one of the number the profile rails corresponding number of chambers are divided, each of which takes up a profile rail. The partitions can be conductive or non-conductive Material. This eliminates the need for a shutdown the entire newspaper may be avoided in the event of rollover or damage.

Zur Aufhängung der Profilschienen in dem Metallröhr sind erfindungsgemäß etwa radial angeordnete Isolatoren vorgesehen.To suspend the profile rails in the metal tube are according to the invention approximately radially arranged insulators are provided.

Um eine Veränderung des Abstands der Schenkel der Profilschienen und damit eine Änderung der Zeitungsbeläge zu verhindern, weisen nach der Erfindung die Isolatoren an den Schenkeln der Profilschiene angreifende Stege auf. Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Breite und/oder Höhe der Schenkel der Profilschiene in axialer Richtung stetig verändert ist. Dadurch ist es möglich, den Wellenwiderstand der Zeitung ebenfalls stetig zu ändern.To change the distance between the legs of the profile rails and in order to prevent a change in the newspaper coverings, according to the invention the insulators on the legs of the profile rail engaging webs. In the end it is within the scope of the invention that the width and / or height of the legs of the Profile rail is constantly changing in the axial direction. This makes it possible to change the wave resistance of the newspaper also steadily.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung, in welcher eine Hochspannungsleitung im Querschnitt dargestellt ist.Further features, details and advantages of the invention result can be derived from the following description of a preferred exemplary embodiment as well based on the drawing, in which a high-voltage line is shown in cross-section is.

In dem Metallrohr 1 sind sternförmig und symmetrisch drei Profilschienen 2 aus leitendem Werkstoff mit Hilfe der Isolatoren 3 aufgehängt. Die Profilschienen 2 sind querschnittlich etwa V-förmig ausgebildet. Ihre Schenkel 4 sind mit Hilfe des mit konstantem oder sich stetig änderndem Krümmungsradius gebogenen Teilstücks 5 verbunden. Dabei schließen die Schenkel 4 an die Außenfläche des Teilstücks 5 in Richtung einer Kurventangente an. Die Schenkel 4 werden durch die innen angeordnete Wand 6 zusammengehalten. Die Wand 6 dient zur Befestigung. der Profilschiene am Ende 7 des Isolators 3, während das Teilstück 5 so gestaltet ist, daß das Auftreten einer hohen Randfeldstärke vermieden wird.In the metal tube 1, three profile rails are star-shaped and symmetrical 2 suspended from conductive material with the aid of insulators 3. the Profile rails 2 are approximately V-shaped in cross-section. Your thighs 4 are bent with the help of the constant or constantly changing radius of curvature Part 5 connected. The legs 4 close to the outer surface of the section 5 in the direction of a curve tangent. The legs 4 are arranged by the inside Wall 6 held together. The wall 6 is used for attachment. the profile rail on End 7 of the insulator 3, while the section 5 is designed so that the occurrence a high edge field strength is avoided.

Die freien Schenkelenden 8 der Profilschiene 4 sind mit konstantem oder sich stetig änderndem Krümmungsradius zum Profil-Innenraum 9 umgebogen. Ihr Verlauf entspricht etwa einer sich bei Fehlen der freien Schenkelenden 8 einstellenden Äquipotentiallinie um die Schenkel 4.The free leg ends 8 of the profile rail 4 are constant or bent to the profile interior 9 with a constantly changing radius of curvature. you The course corresponds approximately to one that occurs in the absence of the free leg ends 8 Equipotential line around the legs 4.

Um eine gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Schienen 2 zu verhindern, ist das Metallrohr 1 durch leitende oder nicht leitende Trennwände 10, die von der Mitte des Metallrohres aus radial nach außen verlaufen, in eine der Anzahl n der Profilschienen 2 entsprechende Zahl von Kammern 11 unterteilt. Der Winkel oc, zwischen den Trennwänden 10 beträgt dabei, ebenso wie der Öffnungswinkel zwischen den Schenkeln 4 des Profils 2, 3600, geteilt durch die Anzahl n der Profilschienen 2 bzw. Kammern 11. Die Isolatoren 3 verlaufen ebenfalls etwa radial. Zur Abstützung der Schenkel 4 der Profilschienen 2 sind an den Isolatoren 3 teilkreisförmige Stege 12 angeordnet, die die mechanische Verbindung zwischen den Schenkeln 4 der'Profilschiene und den Isolatoren 3 herstellen.In order to prevent the individual rails 2 from influencing each other, the metal tube 1 is subdivided into a number of chambers 11 corresponding to the number n of profile rails 2 by conductive or non-conductive partitions 10, which extend radially outward from the center of the metal tube. The angle oc between the partition walls 10, like the opening angle between the legs 4 of the profile 2, is 3600, divided by the number n of the profile rails 2 or chambers 11. The insulators 3 also run approximately radially. To support the legs 4 of the profile rails 2, part-circular webs 12 are arranged on the insulators 3, which establish the mechanical connection between the legs 4 of the profile rail and the insulators 3.

Um den Wellenwiderstand der Zeitung und die sonstigen Zeitungsbeläge zu ändern, kann sich die Breite und/oder die Höhe der Schenkel 4 der Profilschienen im Verlauf der Hochspannungsleitung stetig ändern.About the wave resistance of the newspaper and the other newspaper coverings to change, the width and / or the height of the legs 4 of the rails change steadily in the course of the high-voltage line.

Es ist auch möglich, statt des offenen Pröfils ein querschnittlich geschlossenes Profil zu verwenden, wodurch sich unter Umständen ein sehr günstiger Feldstärkeverlauf ergibt.It is also possible to use a cross-sectional profile instead of the open profile to use closed profile, which may be a very favorable one Field strength curve results.

Als Füllgas für das Metallrohr wird im einfachsten Fall Luft verwendet werden. Es kann jedoch auch eine Füllung aus einem anderen Schutzgas vorgesehen sein. Dieses Gas kann gegebenenfalls auch unter Druck stehen, um dadurch die Isolationsfestigkeit zu erhöhen.In the simplest case, air is used as the filling gas for the metal pipe will. However, a filling made from another protective gas can also be provided be. This gas can optionally also be under pressure in order to improve the insulation strength to increase.

Claims

1. A high-voltage line, characterized in that DAT in a gas-filled metal tube (1) at least extending in the longitudinal direction of the pipe profile rail (2) is suspended isolated as a current conductor.

2. High voltage power line according to claim 1, characterized in that the profile rails (2) have a cross-section are approximately V-shaped.

3. High-voltage line according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the two legs (4) of a V-shaped profile rail (2) through a curved section (5) with a constant or continuously changing radius of curvature are connected and the V-legs in the direction of a curve tangent to the curved Connect section.

4. High-voltage line according to claim 2 or 3, characterized in that that the free leg ends (8) of the profile rail (2) with constant or themselves constantly changing radius of curvature to the profile interior (9) are bent.

5. High-voltage line according to Claim ¢, characterized in that the bend of the free leg ends (8) at least partially one in the absence of the bent Leg ends adjusting equipotential line around the profile rail (2) corresponds.

6. High-voltage line according to one of claims 1 to 5, characterized in that that in the metal tube (1) several profile rails (2) star-shaped and symmetrical are arranged at a distance from one another and with the opening facing outwards, and the opening angle W between the legs (4) of the profile rail about 360o, divided by the number n of profile rails.

7. High voltage line after a of claims 1 to .6, characterized in that the metal tube (1) by optionally interrupted, approximately radially extending partition walls (10) in one of the number of profile rails (2) corresponding number of chambers (11) is subdivided, each of which has a profile rail records. B.

High-voltage line according to one of Claims 1 to 7, characterized in that that for the suspension of the profile rails (2) in the metal tube (1) arranged approximately radially Isolators (3) are provided.

9. High voltage line according to claim 8, characterized in that the insulators on the legs (4) of the profile rails (2) have attacking webs (12).

10. High-voltage line according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the width and / or height of the legs (4) of the Profile rail (2) is constantly changing in the axial direction.