DE210391C - - Google Patents

Description

PATENTSCHRIFT

öscl

ΛΙ 210391 KLASSE 21 c. GRUPPE

FERNAND BOURDIL in PARIS.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. September 1907 ab.

Bei der Prüfung dieser Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom

20. März 1883

14. Dezember 1900

Es sind Sicherheitsvorrichtungen für Hochspannungsleitungen bekannt, bei welchen bei Bruch einer Leitung ein Kurzschluß mit einer anderen Leitung oder eine Verbindung mit der Erde durch einen Kontaktarm hergestellt wird, der an dem die Leitung tragenden Isolator befestigt ist und dadurch zur Wirkung kommt, daß der Isolator seinerseits drehbar angeordnet ist. Bei den Vorrichtungen dieser Art war der Isolator an einem drehbaren Arm befestigt, so daß seine Bewegung um einen außerhalb liegenden Drehpunkt stattfand. Hierdurch wurde im Falle eines Bruches der Isolator und damit der Befestigungspunkt der Leitung nicht unbeträchtlich seitlich verschoben, so daß das benachbarte Stück der Leitung lose wurde und seine Spannung verlor. Hierdurch wurde gleichzeitig die Wiederherstellung der beschädigten Leitung erschwert, weil der Befestigungspunkt sich nicht mehr an der richtigen Stelle befand, so daß das gesamte System verändert war und erst wieder in die richtige Lage gebracht werden mußte. Diesem Übelstand wird gemäß der Erfindung dadurch abgeholfen, daß der Isolator sich nicht um einen außerhalb gelegenen Punkt, sondern um seine eigene Achse dreht. Um die eigene Achse drehbare Isolatoren sind an sich bekannt. Man hat sie aber lediglich dazu verwendet, die Spannung der von ihnen getragenen Leitungen zu regeln, während es sich hier darum handelt, die Bewegung eines an ihnen befestigten Kontaktarmes zu ermöglichen. Die bekannten, um die eigene Achse drehbaren Isolatoren standen auch unter der Einwirkung einer Feder, was erforderlich war, weil sie zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Spannung der Drähte dienen sollten. Bei der Einrichtung nach der Erfindung ist dagegen keine Feder vorhanden, vielmehr sind die Isolatoren um ihre Achse frei drehbar. Auch war nicht ohne weiteres vorauszusehen, daß es möglich sein würde, lediglich durch die freie Drehbarkeit des Isolators den erforderlichen Grad der Drehung zu erhalten.

Um zu vermeiden, daß die Drehung des Isolators unbeabsichtigt eintritt, wenn etwa durch eine zufällige. Kraftwirkung, beispielsweise durch den Wind, eine Drehung um einen gewissen Winkel eintritt, ist bei der Einrichtung nach der Erfindung ferner die Anordnung getroffen, daß der Apparat in seine ursprüngliche Lage zurückgedreht wird, wenn die Drehung eine gewisse Größe nicht überschreitet und die zufällige Kraftwirkung aufhört. Es ist zu diesem Zweck zwischen der Achse des Isolators und ihrem Träger ein sogenanntes Kippgesperre vorgesehen, vermöge dessen die Achse sich in beiden Richtungen um einen Winkel von einer gewissen Größe

drehen kann,. beispielsweise um höchstens qo°, und durch das die Achse selbsttätig in ihre Anfangslage zurückgebracht wird, sobald die zufällige Kraftwirkung aufgehört hat, durch welche die Verschiebung hervorgerufen wurde. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an Beispielen dargestellt.

Fig. ι zeigt einen Isolator und die zugehörige Sicherheitsvorrichtung in Seitenansicht, ίο Fig. 2 ist eine Ansicht der gleichen Teile von oben nach Wegnahme des Isolators.

Fig. 3 ist eine Vorderansicht der Einrichtung nach Fig. i.

Fig. 4 zeigt die Anwendung der Erfindung auf drei übereinanderliegende Leitungen.

Die Fig. 5 und 6 zeigen beispielsweise verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtungen zur Befestigung des Leitungsdrahtes am Isolator.

Fig. 7 zeigt die Anwendung auf drei nicht übereinanderliegende Leitungen und
Fig. 8 einen Einzelteil.

Die Fig. 9 bis 14 zeigen eine Ausführungsform mit Einrichtung zum Zurückdrehen der Vorrichtung in ihre Anfangslage, und zwar ist

Fig. 9 eine Seitenansicht des Isolators,
Fig. 10 eine Vorderansicht,
Fig. 11 ein senkrechter Schnitt nach A-A der Fig. 12 durch das Kippgesperre.

Fig. 12 ist eine Oberansicht des Unterteiles des Kippgesperres,

Fig. 13 ein Schnitt nach B-B der Fig. 12 und Fig. 14 ein entsprechender Schnitt, in welchem die beiden Teile des Kippgesperres in der Stellung gezeigt sind, in der die zufällige Drehung der Achse ihre äußerste Grenze . erreicht hat.

Die Fig. 15 und 16 zeigen von vorn und von der Seite eine weitere Ausführungsform. Fig. 17 stellt eine Anordnung der Leitungen dar, bei welcher beim Bruch einer der in Gebrauch befindlichen Leitungen ein Kurzschluß zwischen einer anderen Leitung und einer von der gebrochenen abgezweigten Hilfsleitung hergestellt wird.

In der Anordnung nach Fig. 1 bis 8 ist a ein am Mast b befestigter Träger, der z. B. zwei Gabelarme c trägt, in denen sich die Achse d des Isolators e frei drehen kann. Diese wird in senkrechter Richtung durch einen Bund m und einen Vorsteckstift η gehalten. Zur Verminderung der Reibung kann die Achse d unten in einen Zapfen auslaufen, der sich in einem Lager drehen kann, das vom unteren Gabelarm des Trägers α getragen wird. Die Achse d des Isolators trägt einen wagerechten Arm f, an dessen Ende ein leichter Stab oder ein Rohr g aus leitendem Material befestigt ist.

Der Draht h, der die Leitung bildet, wird von den Isolatoren in gewöhnlicher Weise getragen, muß aber genügend fest an dem Isolator, dessen Hals er umgibt, anhaften. Diese Verbindung kann durch verschiedene Mittel erhalten werden, beispielsweise durch einen geeigneten Kitt, oder indem man den Draht nicht nur um den Hals des Isolators, sondern auch um einen oder mehrere Knöpfe i wickelt, die an dem Porzellankörper ausgebildet sind (Fig. 5). Man kann auch, wie aus Fig. 6 ersichtlich, den Draht in eine Klammer oder Klemmschraube einpressen, die aus einem in das Porzellan eingesetzten Körper k mit Gewinde und Mutter / besteht. Diese Einrichtungen zur Befestigung sind beliebig. Man könnte z. B. vielfache Vorsprünge und Vertiefungen im Porzellan anordnen und den Draht darin durch Herumschlingen um die Vorsprünge festklemmen.

Der Leitungsdraht h kann auch, anstatt um den Isolator gewickelt zu sein, mit diesem durch einen biegsamen Hilfsdraht verbunden werden, der um den Hals des Isolators gewickelt und mit beiden Enden an dem Leitungsdraht durch Anlöten, Herumschlingen oder eine andere zweckmäßige Verbindungsart befestigt werden kann. In diesem Falle läuft der Leitungsdraht seitlich am Isolator vorbei oder über dessen Kopf. Diese Anordnung sichert eine größere Beweglichkeit der Einrichtung infolge der Biegsamkeit des Befestigungsdrahtes.

Wie der Draht h auch mit dem Isolator verbunden und daran befestigt sein mag, jedenfalls wird bei einem Bruch der Leitung an irgendeiner Stelle das Gleichgewicht der Spannungen gestört, und der Isolator e dreht sich unter dem Einfluß der nicht gebrochenen Strecke um seine eigene Achse und nimmt den Arm f und den Stab g mit. Bei dieser Bewegung kommt der Stab g in Berührung mit der Leitung selbst und gleichzeitig mit einer der benachbarten Leitungen oder einem besonderen Erdschluß, wodurch ein Kurzschluß herbeigeführt wird, der die Leitungen stromlos macht. Beispielsweise sind in Fig. 4 drei Leitungen angeordnet, die von drei übereinanderliegenden Isolatoren e¹, e², e³ getragen werden. Diese Isolatoren sind in der beschriebenen Weise eingerichtet, und ihre Arme f¹,/²,/³ tragen die Kontaktstäbe oder -rohre g¹» g²> g^s- Wenn sich bei dieser Anordnung der Isolator e¹ infolge eines Bruches des entsprechenden Leitungsdrahtes dreht, so legt sich der Stab g¹ gegen die den Isolatoren e¹ und e² entsprechenden Leitungen; wenn der Draht am Isolator e¹ bricht, so legt sich der Stab g² gegen die den Isolatoren e¹ und e² entsprechenden Leitungen usw. .

In der Fig. 7 liegen die drei Leitungen nicht in derselben Ebene, und die Isolatoren

e¹, e² und e³ sind zweckmäßig so angeordnet, daß sie an den_Spitzen eines gleichseitigen Dreiecks liegen. In diesem Falle erhält der Stab f³ einen senkrechten Arm g³, wie aus der Ansicht in Fig. 8 ersichtlich, und zwei gabelartig angesetzte Verlängerungen g·⁴. Diese Anordnung ist notwendig, um bei Bruch des dem Isolator e^s entsprechenden Leitungsdrahtes

. zu ermöglichen, daß einer der Arme g⁴ sich ίο beispielsweise gegen die Leitung des Isolators e² legt, während der senkrechte Arm g^s mit der Leitung des Isolators e³ in Kontakt kommt.

Die Achse des Isolators könnte, anstatt mit

Reibung durch zwei Gabelarme c (Fig. i) hindurchzugehen, nur durch den oberen Arm hindurchgehen und auf dem anderen mittels Zapfen und Spurlager ruhen. Ebenso können die Isolatoren von beliebiger Form und Art sein; sie können aufrecht oder umgekehrt stehen, ihre Achse kann wagerecht, senkrecht oder beliebig geneigt sein

Endlich kann, anstatt daß der Kurzschluß, wie oben beschrieben, unmittelbar hergestellt wird, die Drehbewegung der verschiedenen Isolatoren mittels verschiedener mechanischer Mittel auf größere Entfernungen übertragen werden, um Erdschlüsse oder irgendwelche anderen Sicherheitsvorrichtungen zu schließen.

Die Vorteile der beschriebenen Vorrichtung gegenüber den bereits bekannten ergeben sich aus der Anwendung eines um seine Achse drehbaren Isolators. Die hauptsächlichsten Vorteile sind folgende: 1. der Leitungsbau geschieht fast ebenso wie gewöhnlich; 2. in der Ruhelage liegt die Sicherheitsvorrichtung außerhalb des Stromkreises; 3. die Einrichtung kann in Ecken oder bei beliebigen Steigungen oder Senkungen angewendet werden und wirkt dabei in beiden Richtungen; 4. die Zwischenmasten, d. h. diejenigen, an denen keine Sicherheitsvorrichtung vorhanden ist, können mit denselben drehbaren Isolatoren ausgerüstet werden, wodurch man die Zahl der Sicherheitsvorrichtungen vermindern kann;

5. der Befestigungspunkt der Leitungen wird in der Leitungsrichtung nur wenig verschoben, weil der Weg des Befestigungspunktes nur klein ist.

Bei der beschriebenen Vorrichtung ist die Achse des Isolators in ihrem Träger lose eingesetzt, so daß sie bei Bruch des Drahtes sich drehen kann.

Es kann nun der Fall eintreten, daß durch eine zufällige Kraftwirkung, z. B. durch Wind, die Einrichtung, welche stehen bleiben soll, um einen gewissen Winkel gedreht wird.

j Wenn keine Vorrichtung vorgesehen ist, um sie in ihre Anfangslage zurückzubringen, so wird dadurch die Einrichtung in Unordnung

gebracht. ■

Um dem abzuhelfen, kann zwischen der Achse des Isolators und ihrem Träger ein Kippgesperre, angebracht werden, welches eine Drehung in beiden Richtungen um einen gewissen Winkel, beispielsweise höchstens go°, ermöglicht und die Achse in ihre Anfangslage zurückbringt, sobald die zufällige Wirkung aufhört, welche die Drehung hervorgebracht hat. Eine Ausführungsform einer solchen Vorrichtung ist in den Fig. 9 bis 14 dargestellt. In diesen Figuren ist a, wie vorher, der an dem Mast b befestigte Träger mit den beiden Gabelarmen c, in denen sich die Achse d des Isolators β frei drehen kann. Die Achse d trägt einen wagerechten Arm/ mit dem Konstück g·.

Das Kippgesperre besteht darin, daß auf dem oberen Gabelarm c des Trägers α eine in der Mitte durchbohrte Schale r mit gewellter Stirnfläche befestigt ist, so daß die Achse d frei hindurchgehen kann. Auf dieser Achse ist eine zweite entsprechend ausgebildete Schale s befestigt, die sich auf die Schale r legt.

Die Wirkung ist die bei Kippgesperren übliehe.

Befindet sich die Vorrichtung in ihrer Normallage (Fig. 9 bis 13), so liegen die Vorsprünge der oberen Schale s in den Vertiefungen der unteren Schale r. Wenn dagegen durch eine beliebige Kraftwirkung die Achse d in dem Träger um einen gewissen Winkel gedreht wird, so steigen die Vorsprünge der Schale s auf denen der Schale t nach oben, so daß bei Aufhören der Kraftwirkung, welche die Drehung der Achse hervorgerufen hat, die Achse der Schale s und des Isolators das Bestreben hat, in die Anfangslage zurückzukehren, indem die Vorsprünge der Schale s auf den Steigungen der Schale r gleiten, um in ihre Anfangsstellung zurückzukehren.

Wenn dagegen die Leitung bricht, so überschreitet die Größe der Drehung" 90⁰, und die Vorsprünge der Schale steigen zunächst auf denen der Schale r nach oben (vgl. die Fig. 14), in welcher die Stellung für eine Drehung um 90° dargestellt ist. Wenn dann die Bewegung sich fortsetzt, so wird sie durch die Schalen r und s erleichtert, sobald die. Vorsprünge der Schale s über diejenigen der Schalen r hinausgegangen sind und auf den auf der anderen Seite befindlichen Abschrägungen der letzteren hinabgleiten.

Selbstverständlich kann die Form der Schale ohne Änderung des Wesens der Einrichtung geändert werden, und die Schalen können durch beliebige gleichwirkende Einrichtungen ersetzt werden, sofern sie nur eine Drehung um einen gewissen Winkel zulassen und in ihre Anfangslage zurückkehren oder bei Überschreitung dieses Winkels die Drehbewegung fortsetzen. Dieselbe Wirkung könnte auch

bei gleichzeitiger größerer Beweglichkeit der Einrichtung erzielt werden, indem man die Schale s durch eine an der Achse d befestigte Achse ersetzt., welche zwei Rollen trägt, die auf den Steigungen und Senkungen der festen Schale r laufen können

Wie beschrieben, wird der Kontakt zwischen den beiden Leitungen, die bei dem Bruch der einen in Verbindung gesetzt werden

ίο sollen, mittels der Stäbe g hergestellt. Es kann nun der Fall eintreten, daß durch Verschiebung der Stäbe aus der senkrechten Lage oder durch eine Verschiebung der Leitungen der Stab g sich nicht genau gegen die beiden zu verbindenden Drähte legt. Um dies zu vermeiden, verwendet man zweckmäßig eine Einrichtung, wie sie in den Fig. 15 und 16 dargestellt ist. Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, trägt der Stab g einen geraden oder gebogenen Querarm p, an welchem auf beiden Seiten zwei Stäbe oder Hebel q und r angelenkt sind. Diese Hebel können sich daher in der Ebene des Querarmes drehen, und infolge der gelenkigen Verbindung s ist der Kontakt zwischen dem Hebel und den Leitungen gesichert, selbst wenn die Leitungen nicht in derselben Ebene liegen.

Durch die Einrichtung wird eine Leitung, wenn sie bricht, mit einer benachbarten Leitung oder mit der Erde verbunden. Man kann aber die Drehung auch benutzen, um irgendeine andere Verbindung herzustellen und so die Gefahrlosigkeit der gebrochenen Leitung zu sichern. Beispielsweise kann bei Bruch einer der Leitungen die Sicherheitsvorrichtung in bekannter Weise zwei andere benachbarte Leitungen in Verbindung bringen, die den Kurzschluß bilden, der zur Wirksamkeit der Ausschaltvorrichtungen nötig ist. Auch können einige oder mehrere der Linien mit der Erde verbunden werden, die derjenigen benachbart sind, deren Bruch den Apparat in Tätigkeit gesetzt hat, wie es ebenfalls bekannt ist.

In Fig. 17 ist eine Leitungsanordnung dar- i gestellt, bei welcher im Falle des Bruches j einer der Betriebsleitungen der Kurzschluß j zwischen einer anderen Leitung und.einer von der Hinleitung abgezweigten Hilfsleitung hergestellt wird. In dieser Figur stellt beispielsweise A eine Leitung dar, in der Vorrichtungen B hintereinander geschaltet sind, und C die Rückleitung. In einem Stromkreis dieser Art ist es möglich, daß der Bruch der Leitung A und ihr Kurzschluß mit der Leitung C nicht ausreicht, rim den Unterbrecher oder die sonstige Sicherheitsvorrichtung in der Zentrale in Tätigkeit zu setzen, und zwar wegen des Widerstandes der in der Leitung A liegenden Vorrichtungen, besonders wenn der Bruch an einer Stelle stattfindet, die von der Zentrale entfernt liegt. Um dem abzuhelfen, ist eine Hilfsleitung D in der Nähe der Zentrale von der Leitung A abgezweigt und bildet einen offenen Hilfstromkreis; bei einem Bruch der Leitung A wird durch die Vorrichtung ein Kurzschluß zwischen C und D hergestellt.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1.' Selbsttätige Sicherheitsvorrichtung für Hochspannungsleitungen, bei welcher bei Bruch einer Leitung durch Drehung des Isolators mittels eines an diesem befestigten Kontaktarmes die gebrochene Leitung mit einer anderen Leitung kurzgeschlossen oder geerdet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der den Kurz- oder Erdschluß herstellende Arm an der Stütze eines in bekannter Weise bei Drahtbruch oder Drahtschwankungen sich mit der Stütze um seine eigene Achse drehenden Isolators befestigt ist.

2. Selbsttätige Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die im Träger drehbare Isolatorstütze durch ein Kippgesperre mit dem Träger in Eingriff steht, derart, daß der an der Stütze des Isolators befestigte Arm bei zufälligen Drehungen, die einen gewissen Winkel nicht überschreiten, in seine Mittellage zurückkehrt, dagegen, wenn bei Drehung der Leitung dieser Winkel überschritten wird, die zum Kurz- oder Erdschluß erforderliche Bewegung ausführt.

3. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines starren Kontaktarmes zwei an einem wagerechten Arm drehbar aufgehängte Kontaktarme angeordnet sind.

4. Bei Vorrichtungen nach Anspruch 1 bis 3 die Anordnung, daß der Kurzschluß zwischen einer von der Hinleitung in der Nähe der Zentrale abgezweigten Hilfsleitung und der Rückleitung hergestellt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.