DE19810836A1 - Langstabverbundisolator - Google Patents

Abstract

Es wird ein Langstabverbundisolator (1) mit einem Kernstab (8) aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff und einer Anzahl von darauf aufgebrachten Schirmrippen (4) mit einer Befestigungsarmatur (2) und einer gegenüberliegenden Anschlußarmatur (3) zur Aufnahme eines Stromleiters (6) angegeben. Die Anschlußarmatur (3) ist als ein faseroptischer Stromwandler (9) mit einer optischen Faser (7) zur Signalerzeugung ausgebildet, wobei die optische Faser (7) als ein integrierter Bestandteil des Kernstabs (8) zur Befestigungsarmatur (2) geführt ist. Dies erlaubt eine Strommessung an dem Stromleiter (6) direkt über den Langstabverbundisolator (1), ohne eine Einflußnahme auf die mechanische Stabilität.

Description

Die Erfindung betrifft einen Langstabverbundisolator mit ei­ nem Kernstab aus glasfaserverstärktem Kunststoff, einer An­ zahl von darauf aufgebrachten Schirmrippen aus Teflon oder Silikonkautschuk, sowie mit einer Befestigungsarmatur und ei­ ner gegenüberliegenden Anschlußarmatur zur Aufnahme eines Stromleiters.

Ein derartiger Langstabverbundisolator ist beispielsweise aus dem Buch "Freileitungen, Planung, Berechnung, Ausführung" von R. Fischer und F. Kiesling, 4. Auflage, Springer-Verlag, Ber­ lin 1993, Kapitel 4.2.4, bekannt. Ein derartiger Langstabver­ bundisolator wird zur Isolierung und Abstützung einer Frei­ leitung gegenüber einem Freileitungsmast verwendet. Die hier­ für erforderliche hohe mechanische Stabilität wird durch den Kernstab aus dem glasfaserverstärkten Kunststoff erzielt. Die Schirmrippen dienen dabei der Verlängerung der Kriechstrecke zwischen der stromführenden Freileitung und dem Freileitungs­ mast.

In vielen Fällen ist es wünschenswert, eine Strommessung an einer Hochspannungsfreileitung durchzuführen. Bislang sind hierfür Stromwandler als separate Komponenten bekannt, welche zusätzlich an die Freileitungen angekoppelt werden müssen. Auch sind Stromwandler als sogenannte Umbauwandler für Durch­ führungen bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Langstabverbundisolator der eingangs genannten Art so aus zu­ gestalten, daß eine Strommessung direkt über dem Langstabver­ bundisolator erfolgen kann und somit auf separate Stromwand­ ler verzichtet werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die An­ schlußarmatur als ein faseroptischer Stromwandler mit minde­ stens einer optischen Faser zur Signalerzeugung ausgebildet ist, wobei die optische Faser als ein integrierter Bestand­ teil des Kernstabs durch das Innere des Kernstabs hindurch zur Befestigungsarmatur geführt ist.

Dadurch, daß die Anschlußarmatur selbst als ein faseropti­ scher Stromwandler ausgebildet ist, bedarf es zur Strommes­ sung an dem Stromleiter keines weiteren Bauteils. Ferner müs­ sen keine Vorkehrungen getroffen werden, die einen Anschluß eines separaten Stromwandlers an den Stromleiter erst ermög­ lichen. Der Stromwandler steht bereits durch den Langstabver­ bundisolator zur Verfügung. Dadurch, daß die optische Faser als ein integrierter Bestandteil durch das Innere des Kern­ stabs hindurch zur Befestigungsarmatur geführt ist, ist die empfindliche optische Faser vor äußeren Einflüssen sicher ge­ schützt. Gegenüber einem herkömmlichen Langstabverbundisola­ tor sind keinerlei Einbußen hinsichtlich der mechanischen Fe­ stigkeit zu erwarten.

Das in der optischen Faser des Stromwandlers generierte, in einer Abhängigkeit zur Stromstärke des Stromleiters stehende Signal kann in einfacher Art und Weise an der Befestigungsar­ matur abgegriffen werden. Auch die Einspeisung eines notwen­ digen Lichtstrahls in die optische Faser des Stromwandlers kann an dieser Stelle problemlos geschehen. Die eigentliche Meßeinrichtung kann dabei direkt an der Befestigungsarmatur des Langstabverbundisolators oder in einiger Entfernung posi­ tioniert sein. Bei einem Einsatz des Langstabverbundisolators an einer Freileitung kann die eigentliche Meßeinrichtung da­ her direkt auf dem Freileitungsmast oder am Fuße des Mastes angeordnet werden. Von dieser Meßeinrichtung erfolgt dann die Weiterleitung der Meßsignale an eine Schaltwarte.

In vorteilhafter Weise ist der faseroptische Stromwandler als ein von mindestens einer optischen Faser umwickelter metalli­ scher Zylinder zur Aufnahme des Stromleiters ausgebildet ist. Dabei können die Enden des Zylinders als Anschlußflächen für ein Leiterseil oder für eine Seilklemme ausgeführt sein. Auch kann der Zylinder als ein Hohlzylinder ausgeführt sein, durch welchen der Stromleiter hindurchgeführt wird.

Über den Faraday-Effekt wird der durch den Stromleiter flie­ ßende Wechselstrom als eine Polarisationsänderung des durch die optische Faser hindurchgeleiteten Lichtes abgegriffen.

Die Integration der optischen Faser in den aus einem glasfa­ serverstärkten Kunststoff bestehenden Kernstab des Langstab­ verbundisolators geschieht dadurch, daß die optische Faser und weitere Glas- oder Kunststoffasern gemeinsam zu dem Kern­ stab gewickelt werden, auf welchen anschließend die Schirme aus Teflon oder Silikonkautschuk aufgebracht werden. Es muß dabei lediglich sichergestellt werden, daß Krafteinwirkungen auf die optische Faser vermieden werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Langstabverbundisolator mit einer als faseropti­ scher Stromwandler ausgebildeten Anschlußarmatur mit durch den Kernstab hindurchgeführten optischen Fasern; und

Fig. 2 in einem Querschnitt den faseroptischen Stromwandler des Langstabverbundisolators gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Langstabverbundisolator 1 mit einer Befe­ stigungsarmatur 2 zur Befestigung an einem Freileitungsmast sowie einer Anschlußarmatur 3 zur Führung und zur Befestigung eines Stromleiters 6 in Form einer Hochspannungsfreileitung dargestellt. Der Langstabverbundisolator 1 weist einen nicht sichtbaren inneren Kernstab (dargestellt in Fig. 2) aus ei­ nem glasfaserverstärkten Kunststoff auf, auf welchen zur Ver­ längerung der Kriechstrecke eine Anzahl von Schirmrippen 4 aus Silikonkautschuk aufgebracht sind. Die Anschlußarmatur 3 ist als ein faseroptischer Stromwandler (Bezugszeichen 9, Fig. 2) ausgebildet und umfaßt zwei Anschlußfahnen 5 zur Füh­ rung und Befestigung des Stromleiters 6. Die Befestigung des Stromleiters 6 mit der Anschlußfahne 5 geschieht dabei in an sich bekannter Art und Weise.

Eine optische Faser 7 ist zur Strommessung von der Befesti­ gungsarmatur 2 als ein integrierter Bestandteil des Kernstabs zu dem faseroptischen Stromwandler der Anschlußarmatur 3 und von dort wiederum durch den Kernstab zurück zur Befestigungs­ armatur 2 geführt. Zur Strommessung kann die eigentliche Meßeinrichtung direkt an der Befestigungsarmatur 2 angeordnet sein. Auch ist es möglich, das Signal abzugreifen und die ei­ gentliche Meßeinrichtung in einer gewissen Entfernung von dem Langstabverbundisolator 1 aufzustellen. Die Meßeinrichtung koppelt einen Lichtstrahl, insbesondere einen Laserstrahl, in den Lichtwellenleiter 7 ein und wertet die optischen Änderun­ gen des zurücklaufenden Lichtstrahles zur Strommessung aus.

In Fig. 2 ist im Querschnitt der faseroptische Stromwandler 9 des Langstabverbundisolators 1 gemäß Fig. 1 gezeigt. Deut­ lich zu erkennen ist hierbei auch der Kernstab 8 aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, durch welchen die optische Faser 7 als ein integrierter Bestandteil hindurch geführt ist. Der faseroptische Stromwandler 9 umfaßt einen metalli­ schen Zylinder 10, dessen Enden als Anschlußfahnen 5 zur An­ kopplung an die Hochspannungsfreileitung oder den Stromleiter 6 ausgebildet sind. Sowohl der metallische Zylinder 10 als auch die optische Faser 7 sind dabei in den glasfaserver­ stärkten Kunststoff des Kernstabs 8 eingegossen. Der faserop­ tische Stromwandler 9 und der Kernstab 8 bilden demnach eine feste Einheit. Die optische Faser 7 ist zur Signalerzeugung in mehreren Windungen um den Metallzylinder 10 des faseropti­ schen Stromwandlers 9 gelegte. Über den Faraday-Effekt kann auf diese Weise eine Polarisationsänderung eines die optische Faser 7 durcheilenden Licht- oder Laserstrahls zur Strommes­ sung ausgewertet werden.

Claims (2)

1. Langstabverbundisolator (1) mit einem Kernstab (8) aus glasfaserverstärktem Kunststoff, einer Anzahl von darauf auf­ gebrachten Schirmrippen (4) aus Teflon oder Silikonkautschuk, sowie mit einer Befestigungsarmatur (2) und einer gegenüber­ liegenden Anschlußarmatur (3) zur Aufnahme eines Stromleiters (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußarmatur (3) als ein faseroptischer Stromwandler (9) mit mindestens einer optischen Faser (7) zur Signalerzeu­ gung ausgebildet ist, wobei die optische Faser (7) als ein integrierter Bestandteil des Kernstabs (8) durch das Innere des Kernstabs (8) hindurch zur Befestigungsarmatur (2) ge­ führt ist.

2. Langstabverbundisolator (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der faser­ optische Stromwandler (9) als ein von mindestens einer opti­ schen Faser (7) umwickelter metallischer Zylinder (10) zur Aufnahme des Stromleiters (6) ausgebildet ist.