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Verfahren und Vorrichtung zum Aufbau elektrischer Frei leitungen und
Kabel mit besonders hoher Reißlänge zur Energie- und Nachrichtenübertragung Zusatz
zu Patentanmeldung P 21 29 843.1 In der unter gleichem Titel laufenden Patentanmeldung
P 21 29 843.1 ist ein Verfahren nebst Vorrichtungen beschrieben, mit welchem Freileitungen
zur Energie- und Nachrichtenübertragung mit besonders großer Reißlänge hergestellt
werden können.
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Wie in der vorgenannten Patentschrift erläutert, wird dies dadurch
erreicht, daß als zugaufnehmendes Mittel bei Freileitungen und Kabel verstreckte
Kunststoffe, sog. Monofile, verwendet werden.
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Wie weiterhin in der vorgenannten Patentschrift erläutert, setzen
die verschiedenen physikalischen Eigenschaften der meist in der Form von Seilen
als Tragmittel und Stromleitmittel verwendeten Stoffe es voraus, daß zwischen den
beiden vorgenannten Seilen keine wärmeleitende Verbindung besteht, da beim Betrieb
das zur Stromleitung dienende Seil erheblich höhere Temperaturen annehmen kann,
als solche, die für aus verstrecktem Kunststoff bestehenden Tragseile zulässig sind.
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Unter Beachtung des vorgenannten Sachverhalts ist das Leiter seil
in dem einen Fall an dem Tragseil mit Haltern aufgehängt, im anderen Fall sind Leiterseile
mit den den Abstand präzisierenden Stützscheiben kreisförmig um ein Tragseil herum
angeordnet, wobei zur Kühlung der Leiterseile und gleichzeitig zur weitgehenden
Verhinderung des Wärmeübergangs von dem oder den Lelterseilen auf das oder die Tragseile
Zwischenräume zum Durchtritt der Luft vorgesehen sind.
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Beide der vorerläuterten Maßnahmen führen - bezogen auf gleichen Leiterquerschnitt
- zu einer nicht unerheblichen Vergrößerung der Anströmfläche der Freileitung, was
bei Windströmungen quer zur Seilrichtung sich in einer entsprechenden Vergrößerung
des Winddruckes auf die Freileitung auswirkt. Durch den vorgenannten Sachverhalt
können die Vorzüge der nach der Patentanmeldung P 21 29 843.1 hergestellten Freileitungen,
bestehend in der wesentlich größeren Reißlämge derselben, eine Einschränkung erfahren,
weil bei dem möglichen größeren Abstand zwischen zwei Aufhängemasten die Winddrucklast
auf die Masten und die Freileitung nicht nur durch die größere Länge der Freileitung,
sondern auch durch den größeren Anströmquerschnitt dieser erhöht wird.
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Gegenstand der Erfindung ist der Aufbau von Freileitungsseilen für
Energie- und Nachrichtenübertragung nach der Patentanmeldung P 21 29 843.1, bei
welchen - bezogen auf gleichen stromführenden Leiterquerschnitt und gleicher Seitenwindgeschwindigkeit
- erheblich kleinere Windkräfte als bei konventionellen Freileitungsseilen mit kreisförmigem
Querschnitt auftreten.
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Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß das Leiterseil mit
Abstand zwischen zwei Tragseilen aus verstrecktem Kunststoff mit annähernd spitzbogenförmigem
Querschnitt aufgehängt ist, so daß Tragseile und Leiterseil in ihrem Gesamtprofil
einen quasi lanzettförmigen oder flach-ovalen Querschnitt aufweisen, dessen größte
Querschnittsachse horizontal verläuft.
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Auch unter Berücksichtigung dessen, daß ein solches Profil keine geschlossene
Oberfläche besitzt, da; zwischen Leiter seil und den Tragseilen zur Vermeidung unzulässiger
Erwärmung der letzteren ein Luft spalt vorhanden sein muß, ist der Widerstandsbeiwert
und damit die auf das Profil wirkende Windkraft nur etwa 1/3 so groß, als die eines
normalen kreisförmigen Leiterseils gleichen Durchmesse9En n o h h sr,/ Ci
Zum
Ausgleich der verschiedenen elastischen Eigenschaften zwischen Tragseil und Leiterseil-Werkstoffen
ist es weiterhin Gegenstand der Erfindung, die in Schraubenlinien verlaufenden Einzeldrähte
des hohlen Leiterseils mit einer solchen Steigung zu wickeln, daß das dann aus zahlreichen
einzelnen Zugfedern bestehende Leiterseil den gleichen Elastizitätsmodul, wie die
Tragseile besitzt und damit befähigt ist, wenigstens einen kleinen Teil der auf
die Freileitung wirkenden Zuglast aufzunehmen. In diesem Fall treten mit dem Aufhängen
der Freileitung durch die Zugbeanspruchung zwischen den ineinander gedrehten, das
Leiterseil bildenden Zugfedern Luftspalte auf, die eine bessere Kühlung des Leiterseils
bewirken und damit eine höhere Strombelastung seines Quer schnitts zulassen.
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Die Erfindung werde anhand der Abbildungen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Freileitungsseils gemäß der Erfindung,
bei welchem zur Verdeutlichung der aerodynamischen Eigenschaften lediglich die Hüllkurven
der Seile und deren Lage zueinander dargestellt sind.
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Hiernach ist das zylindrische Leiterseil, welches z.B.
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in der bekannten Bauform der Hohlseile ausgeführt sein kann, jedoch
kein Stahlseil mehr in seinem Innern benöti;t, von den beiden, aus verstreckten
Kunststoff-MonoI len bestehenden Tragseilen (2), (3) so umschlossen, daß die Seile
(1),(2) und (3) ein quasi lanzettförmiges Gesamtprofil besitzen, wobei die größte
Achse bei Aufhängung eines solchen Freileitungsseils horizontal verlaufen soll.
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Gleichgültig, ob ein derartiges Profil in Richtung seiner größten
Achse von links oder von rechts angeströmt wird, ist immer die sich hinter jedem
quer ange -;j;nten Zylinder ausbildende Wirbelzone entweder durch 6Ad5 Seil (2)
oder das Seil (3) ausgefüllt.
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Hierdurch erfolgt ein glattes Abströmen des Windes, welches eine Verminderung
des Widerstandsbeiwertes zur Folge hat.
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Zum Schutz der tragenden Monofile gegen Wärmeabstrahlung des Leiterseils
sowie gegen Sonneneinstrahlung, befinden sich die tragenden Monofile innerhalb der
in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Linienzüge (4) und (5).
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Bei der Fertigung können dabei die tragenden Monofile mit einem lichtabschirmenden
und wärmeabweisenden Kunststoff umspritzt oder umhüllt werden, wobei an diesen Kunststoff
keine besonderen Festigkeitsanforderungen gestellt werden brauchen.
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Infolge der natürlichen Isoliereigenschaften der aus Kunststoff bestehenden
Tragseile besitzt eine nach Fig. 1 aufgebaute Freileitung trotz ihrer windschlüpfigen
Form keine höheren Koronaverluste als die üblichen zylindrischen Freileitungsseile.
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Zur Verringerung der Wärmeübertragung zwischen Leiterseil und Tragseil
durch Strahlung können die Zugseile auf ihren dem Leiterseil zugewandten Oberflächen
mit einer dünnen Auflage eines Stoffes mit niederer Strahlungsziffer beschichtet
sein. Auch gegen die Einwirkung der Sonnenstrahlung lassen sich die Tragseile durch
einen entsprechenden Überzug hoher Reflexion auf ihren Oberseiten wirksam schützen.
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In Fig. 2 ist eine zweckmäßige Ausführung für die Abstandshalterung
zwischen den Seilen (1), (2) und (3) wiedergegeben, welche auch eine leichte Montage
der Freileitung gestattet. Mittels eines Drahtbügels (7) sind die beiden Tragseile
(2) und (3) mit der Muffe (6) heftklammerähnlich verbunden.
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Die Muffe (6) besitzt zum nachträglichen Einziehen des Leiterseils
(1) einen etwas größeren Durchmesser als dieses und besteht aus einem Werkstoff
mit geringer Wärmeleitfähigkeit, z.B. Porzellan oder warmfestem Kunststoff. Durch
die gegebene gleitende Verbindung zwischen Tragseilen und Leiterseil lassen sich
die verschiedenen elastischen und Festigkeitseigenschaften zwischen Tragseil und
Leiter seil sicher beherrschen. Bedingt durch die vorgenannte gleitende Verbindung
einerseits und die verschiedenen elastischen Eigenschaften der Seile andererseits,
wird überdies das Aufschaukeln von Schwingungen, das sog.
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gefürchtete Tanzen der Freileitungen sicher vermieden.
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Bei dem Aufbau eines Leiterseils in der Weise, daß dieses wie vorbeschrieben,die
gleichen elastischen Eigenschaften wie die Tragseile aus verstreckten Monofilen
besitzt, kann auf eine in Längsrichtung gleitende Verbindung zwischen Leiter seil
und Tragseil verzichtet werden. In diesem Fall könnteimittels der Klammer (7) bei
Anwendung einer geteilten Muffe (6), deren innerer Durchmesser nun dem Leiterseildurchmesser
entspricht, alle drei Seile miteinander fest verbunden werden.