DE19919127A1 - Halteelement, insbesondere zur Führung eines an einem Trägerseil befestigten Nachrichtenkabels im Bereich eines Hindernisses - Google Patents

Abstract

Aus Aluminium gefertigte Führungsbögen können eine Beschädigung des Luftkabels durch Abrieb, Scheuern oder Abknicken zwar vermeiden, die durch Stromfluß im Bereich der Auflagefläche hervorgerufenen Schmorvorgänge aber nicht verhindern. DOLLAR A Das Halteelement (7) besteht aus einem den Stromfluß unterbindenden, dielektrischen Trägerkörper (8), zwei endseitig aufgeschobenen, jeweils spiral- oder wendelförmig gebogenen, das Trägerseil vor bzw. nach dem Hindernis umfangenden Metallrohren (9/9') und einem den Trägerkörper (8) und die Metallrohre (9/9') umhüllenden Schrumpfschlauch (10). Zwei Schrumpfkappen (11/11') dichten das Halteelement (7) endseitig ab. DOLLAR A Das Halteelement dient insbesondere der Führung sog. ADL-Luftkabel im Bereich von Mastklemmen, Isolatoren oder Preßverbindern.

Description

1. Einleitung

Die Verlegung von Lichtwellenleiter (LWL-)Luftkabeln in ihren Mittel- und Hochspannungstrassen ermöglicht es überregionalen Energieversorgern, alle Ballungszentren eines Landes sowie dessen größeren Städte und Gemeinden unter Umgehung der Netze staatlicher und/oder privater Telekommunikationsgesellschaf­ ten nachrichtentechnisch miteinander zu verbinden.

Zum Einsatz kommen hierbei insbesondere selbsttragende, d. h. eigenständig abspannbare Luftkabel und sog. ADL-Kabel (All- Dielectric-Lash). Während selbsttragende Luftkabel mit me­ tallfreien, konzentrisch bezüglich der Kabellängsachse ange­ ordneten Zugentlastungselementen (All-Dielectric-Self-Suppor­ ting- bzw. ADSS-Kabel) oder mit einem die Zugkräfte aufneh­ menden Trägerseil (Figur-8-Kabel) ausgestattet sind, besitzen ADL-Kabel keine eigenen Tragelemente. Sie werden üblicher­ weise mittels eines Klebe- oder Laschbandes an einem bereits montierten Erd- oder Phasenseil der Hochspannungs-Freileitung befestigt (s. beispielsweise WO 96/38892). Als optisches Übertragungselement dient beispielsweise eine zentral im Ka­ bel angeordnete LWL-Bündelader. Da die LWL-Fasern, Faserbün­ del oder Faserbändchen mit definierter Überlänge in der Ader­ hülle liegen, werden sie selbst unter extremen Bedingungen (Sturm, große Temperaturschwankungen, Eislast, usw.) nicht mechanisch belastet.

2. Stand der Technik

Um eine durch Scheuern, Abrieb oder Abknicken hervorgerufene Beschädigung des Kabelmantels und die damit einhergehenden Nachteile (Wassereinbruch, Erhöhung der Dämpfung der LWL-Fa­ sern) zu vermeiden, muß das ADL-Kabel mit ausreichendem Ab­ stand an Seilstützen, Mastklemmen, Schwingungsdämpfern, Iso­ latoren, Preßverbindern usw. vorbeigeführt werden. Hierbei bediente man sich bisher eines beispielsweise am Erdseil be­ festigten, aus Aluminium gefertigten und ggf. gewendelten Ka­ belführungsbogens. Da der Führungsbogen allmählich ver­ schmutzt und Strom führt, kann der Kabelmantel durch die im Bereich der Auflagefläche des Führungsbogens am Erdseil auf­ tretenden Schmorvorgänge oder durch Abbrand beschädigt wer­ den. Zur Lösung dieses Problems wurde vorgeschlagen,

• - den Führungsbogen in seiner Mitte mit einem den Stromfluß unterbindenden Isolatorelement zu versehen,
• - die auf dem Erdseil aufliegenden Teile des Führungsbogens durch Aufziehen eines Schrumpfschlauches zu isolieren,
• - den Führungsbogen mittels speziell angefertigter, isolie­ rende Einsätze aufweisender Klemmen am Erdseil zu befesti­ gen und
• - den Führungsbogen aus einem elektrisch isolierenden Mate­ rial (glasfaserverstärkter Kunststoff) zu fertigen (siehe beispielsweise DE 197 06 748 A1).

Alle diese Lösungen sind vergleichsweise teuer, da sie einen hohen Aufwand (Sonderanfertigung, viele Einzelteile) und/oder die Verwendung hochwertiger Materialien erfordern.

3. Gegenstand, Ziele und Vorteile der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Halteelement zur Führung eines an einem langgestreckten oder strangförmigen Objekt (Trägerseil, Rohr) befestigten Nachrichtenkabels im Bereich eines Hinder­ nisses. Das Halteelement soll es ermöglichen, beispielsweise ein ADL-Kabel in einfacher Weise an einem Hindernis (Mast­ klemme, Isolator, Preßverbinder usw.) vorbeizuführen, ohne daß der Kabelmantel durch Abbrand oder Schmorprozesse beschä­ digt wird. Ein die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweisen­ des Halteelement besitzt diese Eigenschaft.

Da der zwei jeweils spiral- oder wendelförmig gebogene, das Erdseil vor bzw. hinter dem Hindernis umfangende Abschnitte und einen das ADL-Kabel bogenförmig am Hindernis vorbeifüh­ renden Mittelteil aufweisende Trägerkörper insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff besteht, kann kein Strom durch das Halteelement fließen. Eine Beschädigung des Kabelmantels durch Schmorprozesse oder durch Abbrand ist so­ mit ausgeschlossen. Außerdem lassen sich die mit einem kunst­ stoffbeschichteten Metallmantel versehenen Abschnitte des Halteelements sehr leicht biegen und dadurch in einfacher Weise dem Querschnitt des Trägerkörpers anpassen.

4. Zeichnungen

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das am Erdseil einer Hochspannungs-Freileitung mon­ tierte, ein ADL-Kabel an einer Seilstütze/Seilklemme vorbeiführende Halteelement;

Fig. 2 den Aufbau des Halteelements vor der Verformung sei­ ner jeweils mit einem Metallrohr versehenen endseiti­ gen Abschnitte zu einer Wendel oder Spirale,

Fig. 3 ein am Erdseil einer Hochspannungsfreileitung mon­ tiertes Halteelement mit einem wendel- oder spiral­ förmig gebogenen Mittelteil,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Halteelements vor der Verformung seiner jeweils mit einem Metall­ rohr versehenen endseitigen Abschnitte zu einer Wen­ del oder Spirale,

Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Halteelements und

Fig. 6 das mittels Schellen am Erdseil befestigte Halteele­ ment gemäß Fig. 5.

5. Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Um das mit Hilfe eines Klebe- oder Laschbandes 1 am Erdseil 2 einer Hochspannungsfreileitung befestigte ADL-Kabel 3 von ei­ nem Abspannfeld in das benachbarte Abspannfeld zu überführen, muß die auf der Mastspitze angeordnete, mit einer Seilführung 4 und einer Seilklemme 5 ausgestattete Stütze 6 ("C-Bock") umgangen werden. Hierbei kommt vorteilhafterweise das im fol­ genden beschriebene und mit dem Bezugszeichen 7 versehene Halteelement zum Einsatz.

Wie in Fig. 2 nicht maßstabsgetreu dargestellt, besteht das Halteelement 7 aus einem dielektrischen Trägerkörper 8, zwei endseitig aufgeschobenen, mit dem Trägerkörper 8 verklebten Metallrohren 9/9' und einem den Trägerkörper 8 und die Me­ tallrohre 9/9' umhüllenden Schrumpfschlauch 10. Zwei Schrumpfkappen 11/11' dichten das Halteelement 7 endseitig ab.

Im montierten Zustand (siehe Fig. 1) umfangen die beiden je­ weils spiral- oder wendelförmig gebogenen, mit Metallrohren 9/9' versehenen Abschnitte 12/12' des Halteelementes 7 das Erdseil 2 vor bzw. hinter der Stütze 6 mit jeweils 3 bis 5 Windungen, während der mittlere Abschnitt 13 das ADL-Kabel 3 im Bogen an der Stütze 6 vorbeiführt. Jeweils mehrere Kabel­ binder 14, Kabelklemmen oder Klebebänder verhindern das Durchhängen des ADL-Kabels 3 unterhalb der gewendelten Ab­ schnitte 12/12'. Da das ADL-Kabel 3 den der Umgehung der Stütze 6 dienenden und unter einem Winkel ϕ = 20-30° vom Erdseil 2 abgehenden Abschnitt 13 des Halteelements 7 wendel­ förmig umschlingt, benötigt man innerhalb des in Fig. 1 mit TB bezeichneten Bereichs im allgemeinen keine weiteren Fi­ xiermittel zur Halterung des ADL-Kabels 3.

Das in Fig. 3 dargestellte Halteelement 7 weist einen gebo­ genen und entsprechend den beiden endseitigen Abschnitten 12/12' gewendelten Mittelteil 13 auf. In dieser langgestreck­ ten Spirale 13 wird das ADL-Kabel 3 geschützt an der auf der Mastspitze befestigten Stütze 6 des Erdseils 2 vorbeigeführt.

Ausgangspunkt des Verfahrens zur Herstellung des in Fig. 2 dargestellten Halteelements 7 ist beispielsweise ein etwa 1 = 3000-5000 mm langer und d_GFK = 3-5 mm dicker Stab 8 aus glasfaserverstärktem Kunststoff, auf dessen endseitigen Ab­ schnitten 12/12' man jeweils ein etwa l = 300-500 mm lan­ ges, aus Weichkupfer, Aluminium oder Stahl bestehendes Rohr 9/9' (Innendurchmesser d_i = d_GFK, Wandstärke w ≈ 1 mm) auf­ schiebt und mittels eines Epoxidklebers fixiert.

Anschließend wird ein aus der Spleißtechnik bekannter Schrumpfschlauch 10 über die aus dem GFK-Stab 8 und den auf­ geklebten Metallrohren 9/9' bestehende Einheit gezogen, die­ ser durch Erwärmen aufgeschrumpft und endseitig mit ebenfalls wärmeschrumpfbaren Kappen 11/11' verschlossen. Sowohl der Schrumpfschlauch 10 als auch die Kappen 11/11' können bei­ spielsweise aus geschwärztem, mit den üblichen Stabilisatoren versehenen und innenseitig mit einem Schmelzkleber beschich­ teten, molekularvernetzten Polyolefinmaterial (z. B. Polyethy­ len) bestehen.

Zur Formung der endseitigen Spiralen werden die mit den Me­ tallrohren 9/9' ummantelten Abschnitte 12/12' des GFK-Stabes 8 in mehreren, insbesondere 3-5 Windungen um ein Rohr oder einen Zylinder gewickelt, dessen Durchmesser dem des Erdseils 2 entspricht. Die aufgezogenen und durch verkleben fixierten Metallrohre 9/9' erzwingen und erhalten hierbei die Wendel- bzw. Spiralform der endseitigen Abschnitte 12/12' des GFK- Stabes 8. Außerdem ermöglichen sie es dem Monteur, den Innen­ durchmesser der Wendel/Spiralen den Gegebenheiten vor Ort in einfacher Weise anzupassen.

Noch kostengünstiger läßt sich das in Fig. 4 schematisch dargestellte Halteelement 7 herstellen. Es besitzt einen von einer Vorratsrolle abgezogenen, in der entsprechenden Länge zugeschnittenen und bereits mit einem etwa 2-3 mm dicken Kunststoffmantel 15/15' (geschwärztes, die üblichen Stabili­ satoren enthaltendes Polyethylen, Polypropylen oder Fluor­ kunststoff FEP) versehenen GFK-Stab 8 (d ≈ 3-5 mm). Die beiden etwa 1 = 40-60 mm langen Metallrohre 9/9' aus Weich­ kupfer, Aluminium oder Stahl sind wieder mit dem in diesem Bereich entmantelten GFK-Stab 8 verklebt. Zwei endseitig auf­ gebrachte Schrumpfschläuche 16/16' verhindern das Eindringen von Wasser und Feuchtigkeit im Bereich der Übergänge Metall­ rohr/GFK-Stab bzw. unterdrücken die elektrochemische Reaktion zwischen den beispielsweise aus Weichkupfer bestehenden Me­ tallrohren 9/9' und dem Stahl des Erdseils 2. Die beiden auf­ gesetzten Schrumpfkappen 11/11' dichten das Halteelement 7 endseitig ab. Zur Formung der gewendelten Endstücke werden die mit den Metallrohren 9/9' umhüllten Abschnitte 12/12' des GFK-Stabes 8 wieder in mehreren Windungen um ein Rohr oder einen Zylinder mit dem erforderlichen Außendurchmesser ge­ wickelt.

Bei Verwendung eines bereits mit einem geschwärzten und ent­ sprechend stabilisierten Kunststoff (Polyethylen, Polypropy­ len, FEP) beschichteten Metallrohrs 9/9' genügt es, nur den Übergang Metallrohr/GFK-Stab mit einem vergleichsweise kurzen Schrumpfschlauch 16/16' abzudichten und die jeweilige End­ kappe 11/11' dann unmittelbar auf das kunststoffummantelte Metallrohr 9/9' aufzuschrumpfen.

Das in Fig. 5 schematisch dargestellte Halteelement 7 be­ steht im wesentlichen aus einem PE-ummantelten GFK-Stab 8/10 (Außendurchmesser ~ 5,5-6 mm) und zwei endseitig aufgescho­ benen, durch zwei- bis dreimaliges crimpen fest mit dem GFK- Stab verbundenen, PE-ummantelten Cu- oder Al-Rohren 9/9' (Außendurchmesser 7 mm). Die beiden jeweils etwa 1500 mm langen Metallrohre 9/9' werden parallel zur Längsachse des Erdseils 2 ausgerichtet mittels Schellen 17/17' oder Klemmen derart am Erdseil 2 befestigt, daß der beispielsweise 6000 mm lange mittlere Abschnitt des Halteelements 7 im Bogen an der Mastspitze 18 vorbeiläuft (siehe Fig. 6). Mehrere, vorzugs­ weise aus PE bestehende Wendel 19 verhindern das Durchhängen des ADL-Kabels 3 im Bereich des Halteelements 7. Es ist selbstversändlich möglich, das Halteelement 7 wieder mit ei­ nem Schrumpfschlauch und endseitig aufgebrachten Schrumpfkap­ pen zu versehen (vergl. die in den Fig. 2 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele).

6. Ausgestaltungen und Weiterbildungen

Die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. So ist es ohne Weiteres möglich,

• - nicht nur die Stütze 6 eines Erdseils 2, sondern auch an­ dere Hindernisse (Kabelklemmen, Isolatoren, Preßverbinder usw.) mit Hilfe des Halteelements 7 zu umgehen;
• - das Halteelement 7 auch an einem Phasenseil oder einem an­ deren langgestreckten oder strangförmigen Objekt (Rohr) zu befestigen und
• - einen aramidgarnverstärkten Kunststoff oder eine Kunst­ stoffmatrix (Schmelzkleber) mit darin eingebetteten Glasfa­ sern, Glasgarnen oder Mischgeweben als Material für den Trägerkörper 8 zu verwenden.

Claims (11)

1. Halteelement (7) zur Führung eines an einem langgestreck­ ten oder strangförmigen Trägerelement (2) befestigten Nach­ richtenkabels (3) im Bereich eines Hindernisses, mit einem dielektrischen Trägerkörper (8), welcher zwei jeweils mit ei­ nem Metallmantel (9/9') versehene, spiral- oder wendelförmig gebogene oder stabförmige endseitige Abschnitte (12/12') und einen das Nachrichtenkabel (3) am Hindernis (6) vorbeiführen­ den Mittelteil (13) aufweist.

2. Halteelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spiral- oder wendelförmig gebogenen endseitigen Ab­ schnitte (12/12') des Trägerkörpers (8) jeweils mit einem entsprechend gebogenen Metallrohr (9/9') als Mantel versehen sind.

3. Halteelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stabförmigen endseitigen Abschnitte (12/12') annä­ hernd parallel zur Längsachse des Trägerelements (2) ausge­ richtet und mit einem Metallrohr (9/9') als Mantel versehen sind.

4. Halteelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallrohre (9/9') mit dem Trägerkörper (8) verklebt und/oder mit diesem preßverbunden sind.

5. Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel oder die Metallrohre (9/9') aus Kupfer, Aluminium oder Stahl bestehen.

6. Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (13) und/oder die Metallrohre (9/9') mit einem Kunststoffmantel (15, 16) versehen sind.

7. Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Metallmantel oder die Metallrohre (9/9') mit einem elektrisch nichtleitenden, elastischen Material (10, 15, 16) beschichtet und jeweils mit einer Kappe (11/11') endseitig verschlossen sind.

8. Halteelement nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein wärmeschrumpfbares Material.

9. Halteelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Metallmantel oder die Metallrohre (9/9') jeweils mit einem Schrumpfschlauch (10, 16) versehen und mit­ tels einer Schrumpfkappe (11/11') endseitig verschlossen sind, wobei der Schrumpfschlauch (10, 16) auch den jeweiligen Übergang des Metallrohrs (9/9') oder des Metallmantels zum Mittelteil (13) des Trägerkörpers (8) abdichtet.

10. Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der durch die endseitigen Abschnitte (12/12') gebildeten Spiralen oder Wendeln dem Außendurchmes­ ser des Trägerelements (2) entspricht.

11. Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (8) aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff oder aus einer Kunststoffmatrix mit darin einge­ betteten Aramidgarnen, Glasgarnen oder Mischgeweben besteht.