DE2206138C3 - Schneebeständige Freileitung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine schneebeständige Freileitung, die verseilte Teildrähte und einen radialen Vorsprung am Außenumfang des Leiters aufweist, der mit den TeildrShten der äußersten Seillage des Leiters einen Winkel bildet

Die Nachfrage nach Versorgung mit elektrischer Energie hat sich in letzter Zeit bedeutend erhöht Deshalb haben sich Energieversorgungssysteme sehr stark ausgedehnt, und es sind hilufig Übertragungs- und Verteilungsleitungen installiert worden, die durch hügeliges Gelände mit starkem Schneefall pihren.

in Herkömmliche Leiter, die durch hügeliges Gelände mit starkem Schneefall führen, sind so aufgebaut daß sich auf ihrer Oberfläche eine große Menge von Schnee ansammelt Wenn sich eine große Schneemenge auf einem Leiter ansammelt erzeugt die erhöhte Belastung

π abnormale mechanische Spannung im Leiter, in den Leitungsarmaturen und in den Mastkonstruktionen. Als Folge kommt es zu so schwerwiegenden Defekten wie Leitungsbruch oder Beschädigung von Armaturen, oder es können so schwerwiegende Unfälle wie Kippen oder

2i) Umfallen eines Masts verursacht werden. Deshalb sollte an Leitern keine große Schneemenge anhaften.

Es ist bekannt Leiter von Freileitungen mit zusätzlichen Leitern zu versehen und anhaftenden Schnee durch im zusätzlichen Leiter erzeugte Wärme zu

r> schmelzen. Dabei kann der zusätzliche Leiter ein isolierter Draht oder ein um den Leiter herumgelegter schraubenlinienförmiger Vorsprung in Form eines Bandes aus ferromagnetischem Material (CH-PS 4 32 608) sein. Dieses Band bildet einen verhältnismäßig

ι» großen Winkel, insbesondere einen rechten Winkel, mit den Teildrähten der äußersten Seillage des Leiters. Das ferromagnetische Material besitzt eine Curie-Temperatur im Bereich von 0 - 20⁰C, so daß sich unterhalb der Curie-Temperatur die Wirbelstrom- und/oder magneti-

i) sehen Hystereseverluste erhöhen, wodurch sich das Band erwärmt und am Leiter anhaftender Schnee geschmolzen wird.

Bei beiden bekannten Ausführungen ist jedoch nachteilig, daß zum Aufschmelzen des anhaftenden

4(i Schnees bzw. Eises elektrische Energie verbraucht wird. Im erstgenannten Fall ist der Leiter überdies schwierig herzustellen und zu verbinden, während im letztgenannten Fall spezielle ferromagnetische Legierungen zum Einsatz kommen müssen, die vergleichsweise teuer sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ansammlung einer Schneeschicht auf einer Freileitung der eingangs genannten Art auf rein mechanische Art zu verhindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer gattungsge-

w mäßen Freileitung entweder vorgesehen, daß der radiale Vorsprung eine Reihe von auf dem Leiter ortsfest angebrachten Schneeabweisringen umfaßt. Alternativ kann diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Freileitung auch dadurch gelöst sein, daß der radiale

v> Vorsprung ein spiralförmiger Schneeabweisstrang aus Gummi oder Kunststoff ist.

Die Erfinder haben Beobachtungen über das Phänomen der Schneeansammlung gemacht, d. h. darüber, wie der an einem Leiter anhaftende Schnee eine röhrenför-

ho mige Schneeschicht ausbildet Es wurde bei diesen Beobachtungen entdeckt, daß der am Leiter anhaftende Schnee sich spiralförmig entlang der Schlagrichtung der Teildrähte der äußeren Seillage des Leiters bewegt und allmählich zu einer röhrenförmigen Schneeansammlung

h-, aufwächst. Die röhrenförmige Schneeansammlung bildet sich am ehesten aus, wenn die Temperatur während des Schneefalls im Bereich von etwa 0 bis 2°C liegt. Wenn nämlich der Schnee bei Temperaturen unter 0⁰C

fällt, enthält er wenig Wasser und haftet nur schwer am Leiter. Selbst wenn er am Leiter haftet, wird er leicht durch äußere Kräfte wie Windkräfte u,dgl. von ihm getrennt, weil derartiger Schnee ziemlich trocken ist Wenn andererseits Schnee, bei Temperaturen oberhalb 2° C fällt, wird er bei Berührung mit dem Leiter fast vollständig schmelzen. Selbst wenn er am Leiter anhaftet, wird er leicht durch äußere Kräfte wie Windkräfte u. dgL und unter dem eigenen Gewicht von ihm getrennt, wei! er eine große Menge Wasser enthält und schwer ist Schnee jedoch, der im Temperaturbereich zwischen 0 und 2°C fällt, enthält eine solche Menge an Wasser, daß er zum Anhaften an einem Leiter befähigt wird. Der an einem Leiter anhaftende Schnee entwickelt sich selbst zu einer öhrenförmigen Ansammlung durch die folgenden Vorgänge.

Da der Leiter aus einer Anzahl verlitzter, runder Teildrähte besteht besitzt er spiralförmige Rinnen an seiner äußeren Umfangsfläche. In dem Moment, wo der Leiter mit Durchhang abgestützt ist hat er eine Neigung gegenüber der Horizontalen. Darüber hinaus bildet sich ein Wasserfiim zwischen dem am Leiter anhaftenden Schnee und dem Leiter selbst weil ein Teil des jchnees schmilzt Deshalb erhält der Schnee, der in gewisser Menge an dem oberen Teil der Leiteroberfläche anhaftet ein Drehmoment das bestrebt ist, den Schnee in Richtung auf den unteren Teil in drehende Bewegung zu versetzen, wenn er sein Gleichgewicht durch änßere Kräfte wie Windkräfte u. dgl. verliert Deshalb bewegt sich der Schnee spiralförmig entlang den Rinnen auf der äußeren Umfangsfläche des Leiters, d. h. entlang den Teildrähten der äußersten Seillage. Der Schnee, der zum unteren Teil des Leiters bewegt wird, fällt nicht ab. Er wird statt dessen am Leiter anhaftend gehalten durch die Oberflächenspannung des Wasserfilms, der zwischen Schnee und Leiter besteht In diesem Stadium haftet weiterer Schnee an dem oberen Teil des Leiters. Und dieser Schnee kommt ebenfalls in drehende Bewegung entlang den Teildrähten der äußeren Seillage des Leiters, wenn er eine gewisse Menge erreicht. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die äußere Umfangsfläche des Leiters mit einer röhrenförmigen Schneeansammlung bedeckt ist. Der die äußere Umfangsfläche des Leiters bedeckende Schnee nimmt weiterhin neu fallenden Schnee an, der daran anhaftet. So entwickelt sich eine dicke röhrenförmige Schneeansammlung, wenn solcher Schnee weiterhin in drehender Bewegung bleibt

Beim erfindungsgemäßen Leiter wird eine drehende Bewegung des auf der oberen Oberfläche des Leiters liegenden Schnees verhindert, und der Schnee bleibt dort bis er eine solche Menge erreicht, daß das Gewicht, das auf den dort liegenden Schnee einwirkt, größer wird als die Oberflächenspannung, die in der Grenzfläche des Wasserfirms wirkt der sich zwischen Leiter und Schnee ausbildet, so daß der Schnee schließlich unter dem eigenen Gewicht vom Leiter herabfällt. Diese neue Methode, die Ausbildung einer röhrenförmigen Schneeschicht zu verhindern, unterscheidet sich vollständig von einer solchen Methode, die den Leiter heizt, um den anhaftenden Schnee zu schmelzen, Die drehende Bewegung des am Leiter anhaftenden Schnees kann verhindert und die röhrenförmige Ansammlung einer übermäßig großen Schneemenge dadurch vermieden werden, daß man an der äußeren Umfangsfläche des Leiters solche Schiieeabweisvorsprünge vorsieht, die quer zu den Teildrähten der äußersten Leiterschicht an vielen Stellen laufen.

Die Freileitung gemäß der Erfindung ist von einfachem Aufbau, leicht zu warten, leicht herstellbar, auch für bereits installierte Leitungen verwendbar unrf verursacht geringe Kosten. Insbesondere wird zum Betrieb keinerlei elektrische Energie benötigt und lassen sich gängige und preiswerte Materialien verwenden. Die Höhe der Vorsprünge soll vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 mm, insbesondere von 1 bis 3 mm, liegen, um gute Schneeverhütung zu erreichen.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei die angegebenen Weiterbildungen der Schneeabweisringe besonders einfach montierbar sind.

An sich ist es bereits bekannt (DT-AS 16 15 552), einen äußeren spiralförmigen Strang in einer Schlagrichtung, die der Schlagrichtung der Teildrähte der äußersten Seillage des Leiters entgegengesetzt ist, oder in gleicher Schlagrichtung wie die äußerste Seillage des Leiters, jedoch mit einer unterschiedlichen Schlaglänge, anzuordnen. Den spiralförmigen Strang als Band auszubilden, ist ebenfalls bereits '.ckannt (CH-PS 4 32 608). Für diese Weiterbildungen v.jrd deshalb Schutz nur in Verbindung mit dem Nebenanspruch 2 beansprucht.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 a und 1 b einen Teil des schneebeständigen bzw. schneeabweisenden Leiters,

Fig.2a, 2b, 2c, 2d und 3 Ausführungsformen von Schneeabweisringen,

F i g. 4 einen spiralförmigen Schneeabweisstrang; und F i g. 5 bis 7 ein Schneeabweisgitter.

F i g. 1 zeigt einen Teil eines schneebeständigen Leiters 2, um dessen äußere Umfangsfläche eine Anzahl von Schneeabweisringen 3 in bestimmten Abständen angebracht ist Der Leiter ist aus einer Anzahl von verlitzten, runden Teildrähten 1 aufgebaut, und die Schneeabweisringe 3 liegen an vielen Stellin un. die Teildrähte la der äußersten Seillage des Leiters. Die Schneeabweisringe 3 sind vorzugsweise im Abstand der Schk^Iänge der äußersten Seillage des Leiters angebracht oder in kleinerem Abstand. Als Material für die Schneeabweisringe 3 wird Gummi, Kunststoff oder gummiumhüllter Metalldraht mit Federvermögen verwendet Die Schneeabweisringe 3 sind in einer solchen runden Form hergestellt, daß ihr innerer Fertigungsdurchmesser etwas kleiner als der äußere Durchmesser des Leiters 2 ist (F i g. 2a und 2b). Um einen Schneeabweisring 3 auf dem Leiter 2 anzubringen. werden seine beiden Enden 3' geöffnet und so auf dem Leiter 2 zusammengefaßt, als wenn der Schneeabweisring 3 auf den Leiter 2 aufgeschoben wäre. Da der aufgep»3;e Schneeabweisring 3 den Leiter 2 infolge seines Federvermögens zusammendrückt, kann er auf der äußeren Umfangsfläche des Leiters 2 nicht frei wandern. Die Schneeabweisringe können durch Zusammendrücken des Leiters 2 und/oder durch elastisches Aufweiten der Schneeabweisringe ortsfest auf dem Leiter 2 gehalten sei.i.

Der Schneeabweisring 3 kann gemäß F i g, 2c oder Fig. 2d einen offenen unteren Teil aufweisen. Dabei können die freien Enden hakenförmig nach innen oder schräg nach unten und außen weisend gebogen sein, was für das Abweisen des Schnees u. U. besonders günstig sein kann.

Der schneebeständige Leiter kann Bänder 4 aufweisen, die in vorgeschriebenen Abständen derart um seine

äußere Umfangsfläche angebracht sind, daß sie die Teildrähte la der äußersten Seillage des Leiters 2 an vielen Stellen gemäß Fig. 3 kreuzen. Die Breite der Bänder 4 beträgt vorzugsweise etwa 1 cm. die Dicke der um den Leiter herumgelegten Bandschicht 4 etwa 0,5 bis 5 mm, vorzugsweise 1 bis 3 mm. Ein Band mit einer Dicke von etwa 0,5 bis 5 mm kann in einer einzigen Lage oder ein Band mit einer geringen Dicke in mehreren aufeinanderfolgenden Lagen herumgelegt werden, bis die gesamte Dicke etwa 0,5 bis 5 mm erreicht. Irgendein Bandmaterial aus Metall, Kunststoff oder Gummi kann verwendet werden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 wird ein Schneeabweisstrang 5 spiralartig in einer solchen Richtung um die äußere Umfangsfläche des Leiters 2 herumgelegt, daß er die Teildrähte la der äußersten Seillage des Leiters 2 an vielen Stellen kreuzt. Die Schlagrichtung ist also entgegengesetzt zu der der Teildrähte la der äußersten Seillage. Als Material des Schneeabweisstrangs 5 wird ein Gummi oder Kunststoff verwendet, der widerstandsfähig gegen Schnee ist. Der Schneeabweisstrang 5 wird im Verlauf der Herstellung um den Leiter 2 herumgewunden oder um einen bereits installierten Leiter 2 mit einer Zurrmaschine angebracht, die sich längs des Leiters 2 bewegt.

Es können zwei Schneeabweisstränge 5 in einer Schlagrichtung um den Leiter angebracht werden, die derjenigen der äußersten Seillage des Leiters 2 entgegengesetzt ist. Der Schneeabweisstrang kann auch in derselben Schlagrichtung wie die äußerste Seillage um den Leiter angebracht werden, aber mit einer Schlaglänge, die sich von der der äußersten Seillage des Leiters unterscheidet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 bis 7 ist ein Schneeabweisgitter 6 in Längsrichtung auf der äußeren Umfangsfläche des Leiters 2 in engem Kontakt mit ihm angebracht. Das Schneeabweisgitter 6 besteht aus gekrümmten Querstangen 6a und Verbindungsstegen 6b und ist in Längsrichtung auf der äußeren Umfangsfläche des Leiters 2 derart angebracht, daß die gekrümmten Querstege 6a und die Verbindungsstege 6ö die Teildrähte der äußersten Seillage des Leiters 2 kreuzen. Das Schneeabweisgilter 6 wird auf dem Leiter 2 in engem Kontakt mit ihm angebracht, indem man zwei Verbindungsstege ft'b an den äußeren Enden des Schneeabweisgitters 6 stumpf aneinanderstoßen läßt und dann die beiden Verbindungsstege b'b mit Klebband 7 gemäß F i g. 7 verbindet. Als Material für das Schneeabweisgitter 6 wird vorzugsweise ein Kunststoff oder Gummi verwendet, der flexibel ist und an dem Schnee schwer haftet. Die Dicke des Schneeabweisgitters 6 beträgt vorzugsweise 0,5 bis 5 mm. Das Schneeabweisgitter kann spiralartig um den Leiter angeordnet werden.

Der Leiter 2 besteht beispielsweise aus Kupfer, ganz aus Aluminium oder ist ein stahlverstärkter Aluminiumleiter.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche;

1. Schneebeständige Freileitung, die verseilte Teildrähte und einen radialen Vorsprung am Außenumfang des Leiters aufweist, der mit den Teildrähten der äußersten Seillage des Leiters einen Winkel bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Vorsprung eine Reihe von auf dem Leiter (2) ortsfest angebrachten Schneeabweisringen (3; 4; 6; 6a) umfaßt

2. Schneebeständige Freileitung, die verseilte Teildrähte und einen radialen Vorsprung am Außenumfang des Leiters aufweist, der mit den Teildrähten der äußersten Seillage des Leiters einen Winkel bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Vorsprung ein spiralförmiger Schneeabweisstrang (5) aus Gummi oder Kunststoff ist

3. Schneebeständige Freileitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneeabweisring (3; 4; 6; 6a) aps einem Material mit Federvermögen besteht

4. Schneebes'.ändige Freileitung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneeabweisring (3) an seinem unteren Teil offen ist

5. Schneebeständige Freileitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Schneeabweisrings (3) hakenförmig nach innen oder schräg nach unten und außen weisend gebogen sind.

6. Schneebeständige Freileitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneeabweisring ein Band (4) ist

7. Schneebeständige Freileitw.j nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Schneeabweisringe (3; 4; 6·. Sa) höchstens im Abstand der Schlaglänge der Drähte (la) der äußersten Seillage des Leiters (2) angeordnet sind.

8. Schneebeständige Freileitung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schneeabweisringe (6a) durch einen oder mehrere Verbindungsstege (6b) verbunden sind.

9. Schneebeständige Freileitung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneeabweisring (3; 4; 6; 6a) aus Metall, Gummi oder Kunststoff besteht.

10. Schneebeständige Freileitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der spiralförmige Schneeabweisstrang t(5) in einer Richtung angeordnet ist, die der Schlagrichtung der Teildrähte (la) der äußersten Seillage des Leiters (2) entgegengesetzt i' t.

11. Schneebeständige Freileitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spiralförmige Schneeabweisstrang (5) in gleicher Schlagrichtung wie die Teildrähte (la) der äußersten Seillage des Leiters (2) angeordnet ist und eine Schlaglänge aufweist, die sich von der der Teildrähte der äußersten Seillage des Leiters unterscheidet.

12. Schneebeständige Freileitung nach einem der Ansprüche 2, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der spiralförmige Schneeabweisstrang (5) ein Band ist.