DE2056164A1

DE2056164A1 - Schwingungstilger für elektrische Freileitungen und Rohrleitungen, insbesondere Sammelschienenrohrleitungen von Freiluftschaltanlagen

Info

Publication number: DE2056164A1
Application number: DE19702056164
Authority: DE
Inventors: Lotar 8540 Schwabach. P HOIb 17-26 Möcks
Original assignee: BERGNER FA R
Current assignee: BERGNER FA R
Priority date: 1970-11-14
Filing date: 1970-11-14
Publication date: 1972-05-31
Also published as: NL145996B; DE2056164B2; NL7113492A; DK139329C; SE383451B; DK139329B

Description

Schwingungstilger für elektrische Freileitungen und Rohrleitungen, insbesondere Sammelschienenrohrleitungen von Freiluftschaltanlagen.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungstilger für elektrische Freileitungen und Rohrleitungen, insbesondere-Sammel schienenrohrleitungen von Freiluftschaltanlagen, bestehend aus einer an der Leitung federnd aufgehängten Masse.
Es ist ein Schwingungstilger dieser Art bekannt (deutsche Patentschrift 456 363), bei dem die Masse als die Leitung konzentrisch umgebender Ring ausgebildet und mit der Leitung durch drei im Abstande von 120 oder vier im Abstande von 900 angeordneten Federn verbunden ist. Um die gewünschte Schwingungstilgung zu erreichen, muß die Eigenfrequenz des Schwingungstilgers gleich oder etwa gleich der Eigenfrequenz der Leitung sein. Der bekannte Schwingungstilger hat den Nachteil, daß seine Eigenfrequenz nicht verändert werden kann und daß in jedem Einzelfalle zunächst die Eigenfrequenz der Leitung bestimmt und ihr danach die Eigenfrequenz des Schwingungstilgers angepaßt werden muß.
Zur Dämpfung von Sammelschienenrohrleitungsschwingungen in Freiluftschaltanlagen wurden bisher Reibungsdämpfer verwendet. Diese Sammelschienenrohrleitungen werden besonders durch die sogenannte symmetrische Koppel schwingung stark beansprucht, bei der die zu beiden Seiten des Leitungsträgers liegenden Rohrteile gleichzeitig nach oben bzw. gleichzeitig nach unten schwingen. Diese symmetrische Koppel schwingung bewirkt also die gefährlichste Rohrbeanspruchung. Bei dieser symmetrischen Koppelschwingung ist der Reibungsdämpfer, der am Leitungsträger befestigt ist, nahezu wirkungslos. Außerdem beanspruchen die Reaktionskräfte des Reibungsdämpfers sowohl den Lei tungsträger als auch die darunter liegenden Stützer auf Biegung.
DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schwingungstilger der oben bezeichneten Art so auszubilden, daß er sowohl für elektrische Freileitungen als auch für Rohrleitungen, insbesondere Sammel schienenrohrleitungen von Freiluftschaltanlagen verwendet werden und seine Eigenfrequenz leicht verändert und der Eigenfrequenz der Leitungen in einfacherWeise angepaßt werden kann. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Masse verschiebbar und arretierbar auf einem parallel zur Leitung liegenden Hebel angeordnet ist, der an seinem einen Ende gelenkig und an seinem anderen Ende mittels mindestens einer Feder mit der Leitung verbunden ist.
Der erfindungsgemäße Schwingungstilger hat den großen Vorteil, daß seine Eigenfrequenz durch eine einfache Verstellung der Masse auf dem Hebel verändert und genau eingestellt werden kann. Die Einstellbarkeit der,Eigenfrequenz des Schwingungstilgers erlaubt es, für alle praktisch vorkommendenFreileitungen und Rohrleitungen nur eine einzige Tilgertype zu. verwenden, wodurch die Herstellung, die Lagerhaltung und die Montage wesentlich vereinfacht und verbilligt werden. Der Schwingungstilger gemaß der Erfindung verursacht auf Stützer und Leitungsträger keine Reaktionskräfte. Er kann nachträglich in jede schon bestehende Anlage eingebaut werden, ohne daß an den sonstigen Armaturen Veränderungen erforderlich sind. Liegen von den mit erfindungsgemäßen Schwingungstilgern zu versehenden Leitungen genaue Meßdaten über die Eigenfrequenz vor, dann können die Schwingungstilger bereits beim Hersteller auf den richtigen Eigenfrequenzwert eingestellt werden. Die Eigenfrequenz des erfindungsgemäßen Schwingungstilgers ist sich in weiten Grenzen einstellen.Hat z.B. die verschiebbare Masse ein Gewicht von 6 kp und einen Verschiebebereich-von 45 cm und die Feder eine Federkonstante von so lassen sich durch Verschieben der Masse alle Eigenfrequenzen zwischen 0,25 und 20 Hz stufenlos einstellen. Durch Verlängerung des Hebels kann der Eigenfrequenzbereich noch erheblich erweitertkerden. Um die Einstellung zu erleichtern, kann der Hebel mit einer Eigenfrequenzskala versehen sein.
Um den notwendigen Abstand des Hebels von der Leitung zu erreichen und den Gelenkpunkt des Hebels möglichst nahe an derLeitung anzuordnen, ist der Hebel als Winkelhebel ausgebildet, dessen kurzer, senkrecht zur Leitung stehender Arm gelenkig mit einer an der Leitung befestigten Klemme und dessen langer, parallel zur Leitung liegender Arm mittels einer Zug- oder Druckfeder mit einer an der Leitung befestigten Klemme verbunden ist. Zur Begrenzung der Schwingungsausschläge des Schwingungstilgers im Resonanzfall ist es vorteilhaft, außer der Werkstoffdämpfung in der Feder noch eine zusätzliche Dämpfung im Drehgelenk des Hebels vorzusehen. Zu diesem Zweck kann z.B. der Gelenkbolzen für den Hebel in einem aus elastischem Werkstoff hoher Eigendämpfung bestehenden Teil befestigt sein. Die Zuschaltung einer Dämpfung zum Schwingungstilger mindert zwar etwas seine Wirkung, erweitert aber das Frequenzband, in dem der erfindungsgemäße Schwingungstilger wirksam ist.
Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine oder beide Klemmen aus einem an der Rohrleitung mit einer winkelförmigen Aussparung anliegenden Klemmstück und einer dieses Klemmstück an der Rohrleitung festhaltenden Rohrschelle besteht, dann ergibt sich der große Vorteil, daß ein und derselbe Schwingungstilger an Rohrleitungen verschiedenen Rohrdurchmessers befestigt werden kann.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der erfindungsgemäße Schwillgungstilger innerhalb der Rollrleitung angeordnet ist Dadurch hat die Witterung auf den Schwingungstilger keinen Einfluß. Um hierbei eine Schwingungstilgung nicht nur in der senkrechten Ebene, son@ern auch in anderenEbenen an erreichen, ist der Hebel in der Mittelachse der Rohrleitung an seinem einen Ende mittels eines Kugelgelenkes in einem Querstück der Rohrleitung gelagert und an seinem anderen Ende mittels mindestens dreier im Winkel von 1200 angeordneter Federn mit einem in der Rohrleitung befestigtenRing verbunden.
Hierbei kann auch eine zusätzliche Dämpfung im Kugelgelenk vorgesehen sein. Zu diesem Zweck kann z.B. das Kugelgelenk in einem aus elastischem Werkstoff hoher Eigendämpfung bestehenden Teil angeordnet sein.
Aus führung sbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen: Fig,3. ein Ersatzbild für eine Leitung und einen an ihr befestigten Schwingungstilger gemäß der Erfindung, Fig.2 einen an einer Rohrleitung befestigten Schwingungstilger gemäß der Erfindung, Fig.3 die mit einer zusätzlichen Dämpfung versehene gelenkige Lagerung des Hebels nach Fig.2, Fig.4 die Befestigung eines Klemmstückes mittels einer Rohrschelle an einer Rohrleitung, Fig.5 einen in einer Rohrleitung angeordneten Schwingungstilger gemaß der Erfindung und Fig.6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig.5.
In Fiy.l symbolisieren die Zugfeder 1 und die daran hängende Masse 2 die Elastizität und die Masse einer Leitung, deren Schwingungen durch den erfindungsgemäßen Schwingungstilger unterbunden werden sollen. Der erfindungsgemäße Schwingungstilger ist gemäß Fig.1 durch eine mit der Masse 2 verbundene Zugfeder 3 und eine daran hängende Masse 4 symbolisiert.
Die Elastizität sowie die Masse der Leitung bzw. des Schwingungstilgers bestimmen ihre Eigenfrequenz. Stimmen die Eigenfrequenzen des Schwingungstilgers und der Leitung überein, dann werden die Leitungsschwingungen getilgt, d.h. daß die Schwingungsamplituden der Leitung Null werden. Die Wirksamkeit des als Reaktionsschwinger arbeitenden Schwingungstilgers ist deshalb im entscheidenden Maße abhängig von der genauen Übereinstimmung der Eigenfrequenz des Schwingungstilgers mit der Eigenfrequenz der Leitung.
Bei dem Schwingungstilger gemäß Fig.2 ist die Masse 4 auf einem Hebel 5 verschiebbar gelagert. Eine Feststellschraube 6 dient zur Arretierung der Masse 4 auf dem Hebel 5. Der als Winkelhebel ausgebildete Hebel 5 weist einen kurzen Arm 7 und einen langen Arm 8 auf. Mit dem kurzen Arm 7 ist der Hebel 5 mittels eines Gelenkbolzens 9 in einer Klemme 10 schwenkbar gelagert, die an einer Rohrsammelschiene 11 befestigt ist. Die Zugfeder 3 verbindet den parallel zur Rohrsammelschiene 11 verlaufenden langen Arm 8 des Hebels 5 mit einer an der Rohrsammelschiene 11 befestigten Klemme 12.
Gemäß Fig.3 ist der Gelenkbolzen 9 in einem aus elastischem Werkstoff hoher Eigendämpfung bestehenden Teil 9' befestigt.
Die Klemmen 10 und ia können durch ein Klemmstück 13 gemäß Fig.4 ersetzt werden, das mit einer winkelförmigen Ausspasparung 14 an die Rohrsammelschiene 11 angelegt und mittels einer Rohrschelle 15 an dieser Rohrsammelschiene 11 befestigt wird. Die Rohrschelle 15 kann eine Spannvorrichtung aufweisen.
Zur Lagerung des Armes 7 des Hebels 5 mit Hilfe. des Gelenkbolzens 9 ist das Klemmstück 13 mit einem Einschnitt 16 versehen. An Stelle des Armes 7 kann in dem Einschnitt 16 die Zugfeder 3 befestigt werden.
Gemäß Fig.5 ist in der Rohrsammelschiene 11 ein Querstück 17 befestigt, in dem mittels eines Kugelgelenkes 18 ein Hebel 5' gelagert ist. Der Hebel 5' trägt die mit der Feststellschraube 6 versehene Masse 4. Der Hebel 5' ist in der Mittelachse der Rohrsammelschiene 11 angeordnet. Sein rechtes Ende gemaß Fig.5 ist mittels dreier im Abstande von 1200 angeordneter Zugfedern 3 mit einem in der Rohrsammelschiene 11 befestigten Ring 19 verbunden.
Wird der Schwingungstilger an elekbischenLeitern hoher Spannung befestigt, so kann zur Lösung des Koronaproblems im Bereich des Gelenkbolzens 9 und des entgegengesetzten Endes des Hebels 5 je ein bekannter Koronaring angebracht sein.

Claims

Patentansprüche:

Schwingungstilger für elektrische Freiltitungen und Rohrleitungen, insbesondere Sammelschienenrohrleitungen von Freiluftschaltanlagen, bestehend aus einer an der Leitung federnd aufgehängten Masse, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (4) verschiebbar und arretierbar auf einem parallel zur Leitung (11) liegenden Hebel (5,5') angeordnet ist, der an seinem einen Ende gelenkig und an seinem anderen Ende mittels mindestens einer Feder (3) der Leitung (11) verbunden ist.
2. Schwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (5,5') mit einer Eigenfrequenzskala versehen ist.
3. Schwingungstilger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (5) als Winkelhebel ausgebildet ist, dessen kurzer, senkrecht zur Leitung (11) stehender Arm (7) gelenkig mit einer an der Leitung (12) befestigten Klemme (10) und dessen langer, parallel zur Leitung (11) liegender Arm (8) mittels einer Zug-(3) oder Druckfeder mit einer an der Leitung (11) befestigten Klemme (12) verbunden ist.
4. Schwingungstilger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkbolzen (9) für den Hebel (5) in einem aus elastischem Werkstoff hoher Eigendämpfung bestehenden Teil (9') befestigt ist.
So Schwingungstilger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Klemmen (10,12) aus einem an der Rohrleitung (11) mit einer winkelförmigen Aussparung (14) anliegenden Klemmstück (13) und einer dieses Klemmstück (13) an der Rohrleitung (11) festhaltenden Rohrschelle (15) besteht,
6. Schwingungstilger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er innerhalb der Rohrleitung t11) angeordnet ist.
7. Schwingungstilger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (5') in der Mittelachse der Rohrleitung(11) an seinem einen Ende mittels eines Kugelgelenkes (18) in einem Querstück (17) der Rohrleitung ( gelagert und an seinem anderen Ende mittels mindestens dreier im Winkel von 1200 angeordneter Federn (3) mit einem in der Rohrleitung (11) befestigten Ring (19) verbunden ist.
8. Schwingungstilger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk (18) in einem aus elastischem Werkstoff hoherEigendämpfung bestehenden Teil angeordnet ist.