DE2317894A1

DE2317894A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbau elektrischer freileitungen und kabel mit besonders hoher reisslaenge zur energieund nachrichtenuebertragung

Info

Publication number: DE2317894A1
Application number: DE2317894A
Authority: DE
Inventors: Joachim Pauls; Guenter Prof Dr Ing Schoell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-04-10
Filing date: 1973-04-10
Publication date: 1974-10-24
Also published as: FR2225861A1; GB1436656A; IT1009440B; US3927248A; CH562524A5

Description

Professor Dr.-Ing. Cur.te.J- GohöJi 6549 Pianezzo/Paudo Energietechnik Cr.sa Rosina (Schweiz)

2.4.1973

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbau elektrischer Freileitungen 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 sowie der Zusatz-Anmeläung P 21 43 134.5 ist ein Verfahren nebst Vorrichtungen beschrieben, mit welchen Freileitungen zur Energie- und Nachrichtenübertragung mit besonders großer Reißlänge und auch in einer Anordnung von Leiter- und Tragseilen vorgeschlagen wurden, bei welcher die Belastung der Seiikombinationen durch Winddruck relativ klein gehalten werden kann.

Bei den in den vorgenannten Patentanmeldungen beschriebenen Verfahren werden die auf die Freileitung wirkenden Kräfte durch Eigengewicht, Eisbelastung oder Seitenwind im wesentlichen allein von dem Kunststoffseil aufgenommen.

In der Zusatz-Patentanmeldung P 21 43 134.5 ist bereits ein Vorschlag gemacht, auch das oder die Leiterseile wenigstens teilweise mit zur Lastaufnahme heranzuziehen, was dadurch erreicht werden soll, daß durch schraubenförmige, zugfederartige Gestaltung der Leiterseile diese in Ihrem Elastizitätsmodul dem Elastizitätsmodul der Tragseile angepaßt v/erden. Bei dieser Ausführungsart lassen sich bei gleichem Durchhang der Freileitung bereits etwas größere Spannweiten erreichen, da hier auch die Leiterseile wenigstens zu einem Bruchteil ihrer Zugfestigkeit mit zur Lastaufnähme beitragen.

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren nebst Vorrichtung, bei dem es möglich ist, zusammen mit dem Kunststoff-Tragseil auch das oder die an dem Kunststoffseil befestigten Leiterseile mit ihrer vollen Zugfestigkeit an der Lastaufnahme der Freileitung zu beteiligen.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß bezogen auf den unbelasteten Zustand der Seile, das oder die Kunststoff-Tragseile um mehrere Prozent kürzer, hingegen die Leiterseile um Bruchteile eines Prozentes langer als die gestreckte Länge zwischen den Mastaufhängepunkten sind.

Bei den vorbeschriebenen Längenabmessungen des oder der Kunststoff-Tragseile und des oder der Γ-eiterseile gegenüber der gestreckten Länge zwischen den Aufhängepankten wird je nach dem werkstoffabhängigen Elestizitätsmodul der zum Aufbau des Kunststoff-TragseiIs verwendeten Mono- oder Multifile durch entsprechende Auswahl der Verkürzung des oder der Kunststoff-Tragseile erreicht, daß beim Aufhängen des Tragseiles und der daran befestigten Leiterseile das Tragseil mit etwa 90 % seiner zulässigen Dauerzugfestigkeit, die Leiterseile jedoch nur mit et«a 10 % ihrer zulässigen Dauerzugfestigkeit beansprucht werden, wenn zur.Zeit der Aufhängung, die miteinander abschnittweise durch Halteverbundenen Kunststoff-Tragseile und Leiterseile weder duirch Eisbehang noch durch Windcruck belastet sind, also die kombinierte Leitung nur sich selbst trägt.

Durch entsprechende Querschnittauswahl des Kunststoff-Seiles bei gegebenem Querschnitt und damit Metergewicht der Leiterseile ergibt sich ein bestimmter, einstellbarer Durchhang der rein durch Eigengev/icht belasteten aus Trag- und Leiterseilen bestehenden Freileitung.

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Treten nun durch Raureif und Eis Belastungen des Seiles ein oder liegen durch Windanfall Seitenwindkräfte vor, so wird die nach vorgegebenen Richtlinien gespannte
Leitung ihren Durchhang vergrößern. Bei dieser Durchhangvergrößerung durch Zunahme der Seillast wird nun
bei den Leiterseilen infolge deren großen Elastizitätsmoduls sehr rasch die Zugbeanspruchung steigen, während hingegen bei dem. Kunststoff-rTragseil infolge des bei
diesem gegeben-en niederen Elastizitätsmoduls die Zugbeanspruchung nur geringfügig zunehmen wird.
Es ist also hier der Sachverhalt gegeben, daß mit
wachsender Belastung der Freileitung die Zugbelastung
des Kunststoff-Tragseiles nur geringfügig, die Zugbelastung der Leiterseile hingengen sehr stark zunimmt. Durch Anpassung der Längenabmessungen des oder der
Kunststoff-Tragseile und des oder der Leiterseile auf
das verschiedene elastische Verhalten der Werkstoffe
läßt es sich erreichen, daß im Falle der Höchstbelastung, Kunststoff-Tragseil und Leiterseile diese Höchstbelastung in der Weise aufnehmen, daß jedes Seil mit der höchtzulässigen Zugbeanspruchung belastet ist.

Voraussetzung zur Durchführung des Verfahrens und damit ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, daß
die Befestigungshalter unverrückbar auf dem Kunststoffseil festgeklemmt sind und die Leiterseile in ösen der
Tragarme gleiten können.

Zur Verringerung der Windlast auf das Kunststoff-Tragseil ist es schliesslich noch Gegenstand der Erfindung, diesem Tragseil eine windschnittige Form zu geben, z.B. das Tragseil mit ellipsenförmigem Querschnitt herzustellen, wobei die große Achse der Ellipse parallel zur Erdoberfläche verläuft oder das Tragseil aus mehreren
kreisförmigen Seilen verschiedenen Durchmessers so
zusammensetzen, daß die Hüllkurve der zusammengesetzten Einzelseile die Gestalt einer flachen Ellipse besitzt,

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deren größte Achse wieder parallel zur Erdoberfläche verläuft.

Die in der vorbeschriebenen Weise aufgebaute Freileitung besitzt infolge der Möglichkeit gleitender, Reibungsarbeit verbrauchender Verschiebungen zwischen Trag- und Leiterseilen, hohe schwingungsdämpfende Eigenschaften. Das letztere wird dadurch erreicht, daß die Eigenschwingungszahl von Kunststoff und Leiterseilen sehr verschieden sind und z.B. durch Wind angeregte Schwingungen durch die auftretende Reibungsarbeit an den Ösen der Tragarme schnell gedämpft werden.

Die Erfindung sei anhand der Abbildungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine zwischen zwei Mastaufhängepunkten befestigte Freileitung (1), die gemäß der Erfindung aus Kunststoff-Tragseilen und Leiterseilen bestehen, die miteinander durch Halter nach Fig. 2 oder 3 verbunden sind.

In unbelastetem, d.h. nur selbsttragendem Zustand, hat die Seilkombination den Durchhang h,. In diesem Fall wird erfindungsgemäß der in der Seilkombination auftretende Zug, z.B. zu 9/lotel vom Tragseil und zu 1/lotel von den Leiterseilen aufgenommen. In Fig. 1 ist mit (2) dieselbe Seilkombination bezeichnet, wenn diese z.B. durch Rauhreif oder Eis bis zur Grenze ihrer Tragfähigkeit belastet ist. Der Durchhang kann sich hierbei um z.B. 2o % vergrößern und ist mit h~ bezeichnet. Bei diesem Belastungsfall hat sich die Zug-beanspruchung des Kunststoffseils nur um 1/lotel, also von 9/lotel auf lo/lotel erhöht, hingegen ist die Zugbeanspruchung der Leiterseile von 1/lotel um 9/lotel auf lo/lotel gestiegen.

In Fig. 2 ist ein Halter (3) dargestellt, der mittels einer Rohrschelle (4) rutschfest auf dem Kunststoff-Tragseil (11) befestigt ist. Der Halter besitzt zwei Arme mit den Tragösen (5) und (6), in denen gleitend, d.h. mit geringem Spiel die Leiterseile (13) und (14) angeordnet

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Die Ösen sind dabei zweckmäßig geteilt und besitzen die aufschraubbaren Halbschalen (7) und (8).

Während in Fig. 2 eine Zweileiteranordnung mit Tragseil gezeigt ist, stellt die Fig. 3 eine Vierleiter-Anordnung mit mehreren Kunststoff-Tragseilen (8, 9, lo) dar, die verschiedenen Durchmesser besitzen und dadurch eine windschnittige Form erhalten.

Statt eines Aufbaus der Freileitung mit einem Tragseil und 2, 3 oder 4 Leiterseilen, kann natürlich sinngemäß auch eine Anordnung mit einem oder mehreren Tragseilen und einer kreisringförmigen Anordnung von Leiterseilen erfolgen, wie diese bereits in Fig. 3 der Patentanmeldung P 21 29 843.1 dargestellt ist.

Der Abstand der Halter nach Fig. 2 oder 3 auf dem oder den Tragseilen richtet sich nach dem Verhältnis der Vorspannung der Leiterseile in unbelastetem Zustand zum vollbelasteten Zustand.

Gemäß der Erfindung soll in unbelastetem Zustand, d.h. also in dem Zustand, in dem sich die Leitung nur selbst trägt, die Vorspannung der Leiterseile nur etwa 1/Ioeel der zulässigen Spannung betragen.

In diesem Fall ergibt sich rein rechnerisch der Abstand der Halter auf dem Tragseil dadurch, daß der Durchhang der Leiterseile zwischen den Aufhängepunkten am Tragseil nicht größer sein soll als etwa der Durchmesser des Tragoder Leiterseils.

Unter den vorgegebenen Voraussetzungen kann der Abstand der Halter nach der Seilformel berechnet werden, wobei sich Abstände der Halter untereinander in der Größenordnung von Io und mehr Metern ergeben.

Im Falle der Höchstlast des Seiles verlaufen die Seilkurven von Trag- und Leiterseil fast parallel zueinander, so daß im Falle des Windangriffs bei paralle.l zur Erdoberfläche ausschwingender Leitung, bestehend z.B. aus einem Trag- und zwei Leiterseilen, Leiter- und Tragseile im Windschatten zueinander liegen.

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Claims

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Ansprüche

Verfahren und Vorrichtungen zum Aufbau elektrischer Freileitungen und Kabel mit besonders hoher Reißlänge zur Energie- und Nachrichtenübertragung nach Patentanmeldung P 21 29 843.1 und P 21 43 134.5 dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf den unbelasteten Zustand der Seile (8, 9, lo, 11, 12, 13 und 14) das oder die Kunststoff-Tragseile (8,9,lo,ll) um mehrere Prozent kürzer, hingegen die Leiterseile (12, 13 und 14) um Bruchteile eines Prozentes langer als die gestreckte Länge zwischen den Mastaufhängepunkten sind.
2. Verfahren und Vorrichtungen zum Aufbau elektrischer Freileitungen und Kabel mit besonders hoher Reißlänge zur Energie- und Nachrichtenübertragung nach P 21 29 843.1 und P 21 43 134.5 urid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungshalter (3, 15) unverrückbar auf dem oder den Kunststoffseilen (8,9,lo,ll) festgeklemmt sind und die Leiterseile in Ösen der Tragarme (5,6,16) gleiten können.
3. Verfahren und Vorrichtungen zum Aufbau elektrischer Freileitungen und Kabel mit besonders hoher Reißlänge zur Energie- und Nachrichtenübertragung nach P 21 29 843.1 und P 21 43 134.5 und nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Tragseile eine windschnittige Form mit ellipsenförmigem Querschnitt besitzen, wobei die große Achse der Ellipse parallel zur Erdoberfläche verläuft, oder das Tragseil aus mehreren, kreisförmigen Seilen (8,9,lo) verschiedenen Durchmessers so zusammenzusetzen, daß die Hüllkurve der zusammengesetzten Einzel seile die Gestalt einer Ellipse besitzt.

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ORIGINAL