DE2339676A1

DE2339676A1 - Hochspannungs-freileitungsseil fuer die elektrische energieuebertragung sowie verfahren und vorrichtung zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2339676A1
Application number: DE19732339676
Authority: DE
Inventors: Juergen Gladenbeck; Gerald Dipl Phys Mueller; Karl Dr Ing Dr Schoerken; Hanspeter Dipl Schwindenhammer
Original assignee: Felten and Guilleaume Kabelwerke GmbH
Current assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Priority date: 1973-08-04
Filing date: 1973-08-04
Publication date: 1975-02-20
Also published as: FR2239741A1; SE7405159L; BR7406407D0; DE2339676B2; JPS5044484A; NL7404100A; BE814781A; GB1479209A; AT330870B; ATA273074A; DE2339676C3; LU70653A1; CH577742A5; SE394340B; FR2239741B1; NO741949L

Description

Anmelder: Feiten & Guilleaume Kabelwerke Aktiengesellschaft 5 Köln 80 Schanzenstraße

Fl 4120 Köln-Mülheim, den 2. August 1973

Hoehspannungs-Freileitungsseil für die elektrische Energieübertragung sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Hoehspannungs-Freileitungsseil für die elektrische Energieübertragung, bestehend aus die Zugkräfte aufnehmenden Elementen und mit diesen zusammengefaßten elektrischen Leitern, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Hochspannungs-Freileitungsseiles.

Bekannte Freileitungen, bestehend aus Freileitixngsseilen mit einem die Zugkräfte aufnehmenden Element in Form eines Stahlseiles als Kern, sind in der Fachliteratur ausführlich beschrieben, Sie werden bei der Hochenergie-Übertragung über große Entfernungen eingesetzt, und es wird angestrebt, die einzelnen Leitungsabschnitte über möglichst große Längen zu spannen. Dabei

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werden die Zugkräfte, die vor allem durch das Eigengewicht des Preileitungsseilesselbst, aber auch durch andere Belastungen, z.B. Windbelastung, entstehen, von dem Stahlseil aufgenommen, welches die, z.B. in Form von Kupfer- oder Aluminiumdrähten, in einer oder mehreren Lagen auf das den Kern bildende Stahlseil aufgeseilten, elektrischen Leiter mechanisch entlastet.

Ferner ist es auch bekannt, miteinander verseilte oder auf ein Stahlseil aufgeseilte, mit dem Leitermaterial, z.B. Kupfer oder Aluminium, beschichtete Stahldrähte, sogenannte Staku-Drähte oder Alumoweld-Drähte. zu verwenden. Es werden z.B. Stahldraht-Kernseile mit einer Zugfestigkeit zwischen 120 und 200 kp/mm verwendet, und es wäre erwünscht, die Zugspannung aufnehmende Elemente mit noch höherer Zugfestigkeit imd/oder geringerem Gewicht einzusetzen, um die Seilquerschnitte zu verringern und die mechanische Belastbarkeit der Freileitungsseile bzw. deren Spannweite zwischen den einzelnen Stütz- und Abspannmasten zu erhöhen. Hochfeste Stahldrähte haben aber neben.ihrem hohen Gewicht den Nachteil, daß sie-spröde und daher gegen Schlag- und Klemmkräfte empfindlich sind, so daß sie bei den üblichen Verbindungstechniken für Freileitungsseile durch Klemmen nicht verwendet werden können. . '

Es ist daher gemäß DOS 1 515 931 als Freileitungsseil für elektrische Energieübertragung bei hohen und höchsten elektrischen Spannungen ein eine Mehrzahl von Draht-Strängen aufweisender elektrischer Leiter mit mindestens zwei unterschiedlichen metallischen .Drahtstrangarten 'Vorgeschlagen worden, bei dem die erste Drahtstrangart aus Leit-Aluminium, die zweite Drahtstrangart aus einer Aluminium-Magnesium-Bor-Siliciun-Legierung besteht, wobei die elektrische Leitfähigkeit der ersten Strangart größer , als diejenige der zweiten Strangart ist, jedoch die Zugfestig-

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keit und die Dehnung der zweiten Strangart größer als diejenige der ersten Strangart sind.

Diese bekannten Freileitungen haben alle den Nachteil, daß sie wegen der als tragendes, die Zugkräfte aufnehmendes Element verwendeten Metalldrähte, insbesondere Stahldrähte, ein sehr hohes Eigengewicht aufweisen. Beispielsweise ist bei einer Freileitung mit einem Querschnittsverhältnis von Aluminium zu Stahl 6:1 der Stahlanteil pro Längeneinheit ca. 50 Gewichtsprozent, wobei sich das hohe Gewicht der Stahldrähte negativ auswirkt und die Einhaltung relativ kleiner Abstände zwischen den Masten erforderlich macht.

Demgegenüber erbringt aber auch die Verwendung von Drähten oder Drahtsträngen aus unterschiedlichen Aluminiumlegierungen als Leiter bzw. die Zugkräfte aufnehmendes Element eines Freileitungsseiles keinen nennenswerten Fortschritt, da die im Vergleich mit Stahl beachtlich geringere Zugfestigkeit der Drähte aus legiertem Aluminium die Verwendung einer größeren Anzahl derselben erforderlich macht, was sich wiederum auf das Gewicht •des Freileitungsseiles ungünstig auswirkt, wie sich u.a. auch aus der nachstehend angeführten Vergleichswert-Tabelle ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,' ein Hochspannungs-Freileitungsseil mit die Zugkräfte aufnehmenden Elementen zu schaffen, das bei gleichen Leiter-Querschnittsverhältnissen ein wesentlich geringeres Gewicht und eine wesentlich höhere Zugfestigkeit aufweist, als die bisher bekannt gewordenen Freileitungsseile, und ein Verfahren sowie auch eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Freileitungsseiles anzugeben.

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Diese Aufgabe läßt sich mit einem Freileitungsseil der eingangs umrissenen Art lösen, bei dem erfindungsgemäß die die Zugkräfte aufnehmenden Elemente hochfeste Kunststoff-Fäden bzw, aus solchen zusammengesetzte Garne sind."

Unter dem Begriff "hochfeste Kunststoff-Fäden" sind aus einem aromatischen Homo- oder Copolyamide beispielsweise aus m-Phenylen diamin und Terephthalsäure, hergestellte, sehr dünne kontinuierliche Monofile zu verstehen, die in der Regel zu Fadenbündeln parallel gefacht oder zu Garnen zusammengedreht sind. Solche hochfeste Kunststoff-Fäden weisen bei wesentlich geringerem spezifischem Gewicht im Vergleich mit Metalldrähten, wie insbesondere Stahldrähten, hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften, wie insbesondere Zugfestigkeit und Bruchdehnung, zumindest vergleichbare wenn nicht wesentlich günstigere Werte auf, wie anhand der nachstehenden Tabelle gezeigt ist.

Material Zugfestigkeit E-modul Bruchdehnung spez.

Kp/mm kp/mm² . # ^Gew4 p/crcP Stahldrähte 150 - 210 20.000 0,8-1,0 7,80 ■Al 6201-Drähte 30 - 50 500-800 ca.6,0 2,70 Kunststoff-Fäden250 - 350 14.000 2,0 1,47

Damit ergibt sich als typischer Vergleichswert e:j,ne - auch "Reißlänge" genannte - spez. Zugfestigkeit (Zugfestigkeit/spez. Gewicht) für Stahldrähte: 20-27 km, für Aluminiumdrähte: 11-18 km, und für hochfeste Kunststoff-Fäden: 170-240 km, wobei hier als Y/erkstoff der Kunststoff-Fäden ein Copolyamid in Betracht gezogen wurde, das z.B. unter der Handelsbezeichnung "PRD-49 Type bekannt ist und hinsichtlich seiner Festigkeitseigenschaften jene der unter dem Namen Nylon, Perlon oder Trevira bekannten Polyamide bzw. Polyester weit übertrifft'.

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Bei Verwendung der in der Tabelle in Betracht gezogenen Stahldrähte kann nur etwa die Hälfte der Zugfestigkeit ausgenutzt werden, da die Streckgrenze nur etwa die Hälfte der Zugfestigkeit beträgt. Demgegenüber haben die hier in Betracht gezogenen Kunststoff-Faden trotz ihrer höheren Bruchdehnung einen erheblichen Vorteil dadurch, daß ihr Spannungs-Dehnungs-Verhalten bis zum Bruch· linear-elastisch ist. Somit kann ein höherer Anteil der Zugfestigkeit ausgenutzt werden.(Vergl. hierzu die Veröffentlichung von -Dr. Moore, Fa. DuPont: "PRD-49, a new organic high modulus reinforcing fiber").

In einer für bestimmte Zwecke bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hochspannungs-Freileitungsseiles sind aus. parallel gefachten oder miteinander verdrehten Kunststoff-Fäden bestehende, mit einem elastomer einstellbaren Material durchtränkte Fadenbündel oder Garne bzw. Garnstränge oder Litzen mit den elektrischen Leitern in abwechselnder Aufeinanderfolge verseilt. Dabei können im Sinne der Erfindung in mindestens einer Lage die Kunststoff-Fäden bzw. -Garne oder Garnstränge mit den elektrischen Leitern abwechseln. Es können, sich aber auch, ebenfalls im Sinne der Erfindung, Lagen von Kunststoff-JPäden bzw. -Garnen oder Garnsträngen mit Lagen von elektrischen Leitern abwechseln.

In einer anderen, ebenfalls sehr vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Freileitungsseiles sind im wesentlichen parallel liegende Kunststoff-Fäden oder-Garne zur Bildung eines Kernseiles zusammengefaßt, das in an sich bekannter Weise mit wenigstens einer darauf aufgebrachten, insbesondere aufgeseilten Lage der elektrischen Leiter, z.B. Aluminiumdrähte, versehen ist. Der Aufbau des erfindungsgemäßen Freileitungs- , seiles mit im wesentlichen parallel liegenden Kunststoff-Fäden oder Fadenbündeln bringt den Vorteil mit sich, daß die Zugfestig-

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keit der Kunststoff-Faden praktisch voll ausgenutzt ist. In einer Variation dieser Ausführungsform des erfindungsgernäßen Freileitungsseiles weist das Kernseil einen axialen Strang aus parallel gefachten, hochdehnfähigen Kunststoff-Fäden und wenigstens eine auf diese aufgebrachte, z.B. aufgeseilte Lage von aus hochfesten Kunststoff-Fäden bestehenden Garnen bzw. Litzen auf. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgernäßen Leitungsseiles tragen im wesentlichen die äußeren Lagen aus hochfesten Kunststoff-Fäden bei Zugbelastung die Last, wobei der - gleichsam als Füllmaterial - dienende axiale Strang aus hochdehnfähigen Kunststoff-Fäden nur verformt wird, ohne einen nennenswerten Beitrag zur Zugfestigkeit zu liefern. Diese Ausführungsform des erfindungsgernäßen Freileitungs-Seiles ist insbesondere für solche Verwendungszwecke vorteilhaft, bei denen es weniger auf die volle Ausnutzung "der Zugfestigkeit der Kunststoff-Fäden ankommt als auf die Erzielung einer möglichst großen Flexibilität des Freileitungsseiles.

Als "hochdehnfähige Kunststoff-Fäden" sind für diesen Zweck Kunststoff-Fäden mit einer Bruchdehnung zwischen 10 und 20 % in Betracht gezogen, z.B. Polyamid- oder Polyester-Fäden (Perlon, Nylon, Trevira od.dgl.).

Durch geeignete Wahl des Materials für den axialen Strang und - im Falle der Verseilung - der Schlaglänge der äußeren Lagen können die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Freileitungsseiles wie Zugfestigkeit, Gewicht, Durchmesser, Biegefähigkeit, Dehnungsverhalten, Biegewechselfestigkeit, u.dgl., für den jeweiligen Anwendungsfall optimiert werden.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die zur Bildung des Kernseiles zusammengefaßten Kunst-

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stoff-Fäden bzw. -Garne gemeinsam von einer abriebfesten, biegsamen, vorzugsweise elastischen Hülle umgeben sind. Eine solche Hülle, z.B. ein V/ickel aus Kunststoff-Folienband, ein schlauchform!ges Gewebe oder ein auf die Oberfläche des Kernseiles aufgebrachter Kunststoff-Belag, erhöht die Lebensdauer des Freileitungsseiles durch Erhöhung der Abriebfestigkeit an der Oberfläche des Kernseiles und bringt auch verfahrenstechnische Vorteile mit sich, die nachstehend bei der Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargetan werden.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn die aus parallel gefachten oder miteinander verdrehten Kunststoff-Fäden bestehenden Stränge, Garne oder Litzen mit einem elastomer einstellbaren Material, z.B. mit einem Harz durchtränkt sind. Diese .Durchtränkung kann auch auf die Oberflächenschichten beschränkt sein. Sie erfüllt zum einen die Aufgabe, die parallel liegenden Bündel oder Garne zu einem einheitlichen Strang zusammenzufassen und dient auch der besseren Kraftübertragung zwischen den Kunststoff-Fäden. Sie trägt überdies zum Schutz vor Festigkeitsminderung durch „Abrieb zwischen den Kunststoff-Fäden, zwischen dem axialen Strang des Kernseiles- und den darüber aufgeseilten Kunststoff-Faden und auch zwischen der Oberfläche des Kernseiles und den elektrisch leitfähigen Drähten bei. Die erfindungsgemäße Durchtränkung des Freileitungsseiles erleichtert auch dessen Herstellung, wie nachstehend näher erläutert ist.

Erfindungsgemäß bestehen die verwendeten hochfesten Kunststoff-Fäden aus einem aromatischen Homo- oder Copolyamid, daß beispielsweise aus m-Phenylendiamin und Terephthalsäure hergestellt ist., und die hoehdehnfahigen Kunst st off-Fäden, die eine Bruchdehnung zwischen 10 und 20 %, vorzugsweise zwischen 15 und 20$ aufweisen, aus einem Polyamid oder einem Polyester. Die Ver-

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Wendung der genannten Kunststoffe hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.

Ferner ist es auch erfindungsgemäß, daß der Volumenanteil des elastomer einstellbaren Materials in den die Zugkräfte aufnehmenden Elementen nach dem Aushärten zwischen 10 und 70 %, vorzugsweise zwischen 20 und 50 $ beträgt.

Das erfindungsgemäße Freileitungsseil bringt die folgenden Vorteile mit sich, wie sich aus den nachstehend angeführten Beispielen ergibt: Es können größere Mastabstände bei geringerem Durchhang des Seiles vorgesehen werden. Leichtere Mastkonstruktionen und leichtere Isolatoren sind ausreichend, als jene die bei den bisher verwendeten Freileitungsseilen erforderlich waren. Daraus ergibt sich eine größere Wirtschaftlichkeit bei der Montage und bei durchzuführenden Reparaturen sowie - wegen der größeren Mastabstände - Landschaftsschutz und verbesserte Umweltbedingungen. Alle diese Vorteile kommen insbesondere bei der Energieübertragung über vielte Strecken zur Geltung für die die erfindungsgemäßen Freileitungsseile hervorragend geeignet 'sind.

Beispiel 1; Bei einem Freileitungsseil mit Nennquerschnitt 50/8 mm , erhöht sich durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Kunststoff-Faden-Anordnung die rechnerische Bruchkraft des Freileitungsseiles bei gleichem Gesamtquerschnitt um 60$, und sein Gewicht wird pro Längeneinheit um mehr als 25 % vermindert. Dies ermöglicht bei gleichen Mastkonstruktionen um etwa 55 % größere Mastabstände, wobei die Tragfähigkeit des Seiles noch nicht voll ausgenutzt ist, selbst bei maximaler Eislast. Wird jedoch ein Bündel von hochfesten Kunststoff-Fäden gleicher Bruchlast verwendet, weist das Freileituhgsseil einen um ca. 20 % geringeren Durchmesser auf, wobei die Gewichtsersparnis beinahe 50 fo beträgt. Dies ermöglicht die Verwendung von

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leichteren und daher wirtschaftlicheren Mastkonstruktionen.

Beispiel 2; Bei der erfindungsgemäßen Verwendung eines Stranges von hochfesten Kunststoff-Faden in einem Freileitungsseil mit

Nennquerschnitt 120/70 mm erhöht sich bei gleichem Gesamtquerschnitt die rechnerische Bruchlast auf mehr als das doppelte, wobei gleichzeitig das Gewicht pro Längeneinheit um mehr als 50 % vermindert wird. Dies ermöglicht bei etwa gleicher relativer Tragfähigkeit doppelt so große Mastabstände wie mit dem bekannten Aluminium-Stahlseil. Wird jedoch der Kern dieses Freileitungsseiles durch einen Strang von hochfesten Kunststoff-Fäden gleicher Bruchlast gebildet, ergibt sich ein um ca. 30 % geringerer' Durchmesser des Kernseiles und eine Gewichts ersparnis von nahezu 60 % für das gesamte Freileitungsseil.

Ein erfindungsgemäßes Hochspannungs-Freileitungsseil läßt sich in vorteilhafter Weise nach einem Verfahren herstellen, bei dem elektrische Leiter auf die die Zugkräfte aufnehmenden Elemente aufgebracht, z.B. aufgeseilt bzw. mit diesen verseilt werden, wobei erfindungsgemäß vor dem Aufseilen bzw. Verseilen der "elektrischen Leiter hochfeste Kunststoff-Fäden bzw. -Garne zu einem Strang parallel zusammengefaßt oder miteinander verseilt und sodann zusammengepreßt werden.

Auch ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn die Kunststoff-Faden-Stränge bzw. die aus hochfesten Kunststoff-Fäden bestehenden Garne mit einem elastomer einstellbaren, härtbaren und/oder klebfähigen Material, z.B. einem elastomer einstellbaren Epoxydharz bzw. Novolack oder einer unvulkanisierten Gummimasse, getränkt werden, welches Material beim nachfolgenden, vorzugsweise unter Zufuhr von Wärme durchgeführten, Zusammenpressen verfestigt, z.B. ausgehärtet wird. Diese erfindungsgemäße Maßnahme bewirkt einen

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guten Zusammenhalt der einzelnen Fäden bzw. Garne jedes Stranges oder Fadenbündels schon bei der Fertigung und trägt im fertigen Freileitungsseil zu einer gleichmäßigen Übertragung der auftretenden Zugkräfte auf alle Kunststoff-Fäden und zur Formstabilität der Freileitung bei Zug-, Biege-, Torsions- und Querdruck-Belastungen bei. In einer Variation dieses erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorteilhaft sein, wenn nur die äußeren Lagen jedes Kunststoff-Faden- bzw. -Garnstranges getränkt und wärmebehandelt werden.

Statt dessen oder auch in Kombination mit der vorbeschriebenen Maßnahme ist es in weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens vorteilhaft, wenn die zusammengepreßten Kunststoff-Fäden bzw. -Garne mit einer abriebfesten, biegsamen, vorzugsweise elastischen Hülle, z.B. einem Wickel aus Kunststoff-Folienband oder einem schlauchförrnigen Gewebe umgeben bzw. unmittelbar nach dem Zusammenpressen mit einem biegsamen Kunststoff umspritzt werden. Die Aufbringung einer solchen Hülle ist ganz besonders vorteilhaft, wenn das Freileitungsseil aus produktionsbedingten Gründen in getrennten Arbeitsgängen hergestellt werden soll. Eine solche Hülle preßt die Kunststoff-Fäden zusammen und trägt somit ebenfalls zur Formstabilität der Freileitung bei sowie insbesondere zu einer Erhöhung der Abriebfestigkeit und bewirkt dadurch eine wesentliche Erhöhung der Lebensdauer eines erfindungsgemäßen Freileitungsseiles. Es versteht sich, daß je nach der gewünschten Beschaffenheit des herzustellenden Freileitungsseiles dessen Kunststoff-Fäden oder -Stränge entweder in der oben beschriebenen Weise getränkt oder mit einer elastischen Hülle versehen werden können, und die Kombination dieser beiden, hintereinander durchzuführenden Maßnahmen für bestimmte Anwendungsbereiche besonders vorteilhaft ist.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Kunststoff-Garne bzw. -Stränge und die elektrischen Leiter in abwechselnder Folge und/oder in abwechselnden Lagen miteinander verseilt bzw. aufeinander aufgeseilt werden, Ebenfalls im Sinne der Erfindung kann auf ein aus hochfesten Kunststoff-Fäden bzw.-Garnen gebildetes Kernseil wenigstens eine Lage der elektrischen Leiter in an sich bekannter Weise aufgeseilt werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich in hervorragender Weise eine Vorrichtung mit einem eine Anzahl von Ablaufspulen für die Kunststoff-Fäden bzw.*-Garne aufweisenden Gestell, einer diesem nachgereihten Abzugsvorrichtung, einer Preßmatrize, und wenigstens einer Verseileinrichtung, wobei alle Teile bzw. Einrichtungen der Vorrichtung in sinnvoller Reihenfolge in einer Straße angeordnet sind, und die sich nach der Erfindung dadurch auszeichnet, daß eine Tränkvorrichtung zum Durchsetzen des Kunststoff-Faden- bzw. -Garnstranges mit einem elastomer einstellbaren, härtbaren und/oder klebfähigen Material vor der Preßmatrize angeordnet ist, wobei diese in an sich bekannter Weise heizbar ist. Außerdem ist bei der "erfindungsgemäßen Vorrichtung nach der Preßmatrize eine zusätzliche Ofenstrecke zum Aushärten und Trocknen des Tränkmaterials angeschlossen und zwischen der Preßmatrize und der Verseileinrichtung eine Einrichtung zum Aufbringen der biegsamen Hülle, z.B. eine Bandwickelmaschine, Extrudierpresse, Schlauchführung oder dgl., angeordnet, wobei die Antriebe aller Teile bzw. Einrichtungen über ein Steuergerät miteinander gekoppelt sind.

Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei sich weitere Merkmale und Vorteile derselben erkennen lassen.

In der Zeichnung zeigen:

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Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Freileitungsseiles;

die Figuren 2 und 3 im Querschnitt bzw. in schaubildlicher Ansicht eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Freileitungsseiles;

die Figuren k und 5 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Freileitungsseiles, ebenfalls im Querschnitt bzw. in schaubildlicher Ansicht;

Fig. 6 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung nach der Erfindung zur Herstellung des erfindungsgernäßen Hochspannungs-Freileitungsseiles.

In allen Zeichnungsfiguren ist mit 1 ein aus hochfesten Kunststoff-Fäden bestehendes Garn bezeichnet, wobei es sich sowohl um ein Bündel parallel liegender,hochfester Kunststoff-Fäden als auch um zusammengedrehte hochfeste Kunststoff-Fäden handeln kann. Mit 2 sind Garne bezeichnet, die aus hochdehnfähigen Kunststoff-Fäden bestehen, wogegen die mit solchen Garnen bzw. Garnsträngen zur Bildung des erfindungsgemäßen Freileitungsseiles zusammengefaßten elektrischen Leiter, z.B. Kupfer- oder Aluminium-Drähte, mit 3. bezeichnet sind.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Freileituno'cseiles cind aus hochfesten Kunststoff-Fäden bestehende Garne oder Garnstränge 1, die mit einem elastomer einstellbaren Material, z.B. mit einem Harz getränkt sind, und elektrische Leiter 3 in abwechselnder Aufeinanderfolge derart miteinander verseilt, daß jede aufgeseilte Verseillage in gleichmäßiger Verteilung sowohl elektrische Leiter 3 als auch Garne oder Garnstränge 1 aufweist.

Bei der in den Figuren 2 und 3 veranschaulichten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Freileitungsseiles sind aus hochdehnfähigen Kunststoff-Fäden wie Perlon, Nylon oder dgl. be-

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stehende Garne 2 und aus hochfesten Kunststoff-Fäden bestehende Garne 1 derart zu einem Kernseil 5 zusammengefaßt, daß die hochdehnfähigen Garne im Zentrum und die hochfesten Garne in der Peripherie des Kernseiles angeordnet sind. Wie in Fig. 3 gezeigt, können die hochfesten Garne 1 auf die parallel liegenden hochdehnfähigen Garne 2 aufgeseilt sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn wenigstens die äußeren Lagen der hochdehnfähigen Garne 2 und der hochfesten Garne 1 mit einem elastomer einstellbaren Material getränkt sind. Auf das so gebildete Kernseil sind zwei oder mehr Lagen der elektrischen Leiter 3 in der üblichen Weise aufgeseilt. . .

Die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Ausführungsform des erf-indungsgemäßen Freileitungsseiles unterscheidet sich von der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Ausführungsform vor allem dadurch, daß das Kernseil 5 von einer darüber extrudierten, hochabriebfesten Hülle'4 aus einem biegsamen, elastischen Kunststoff, z.B. Polyäthylen oder Latex umgeben ist. Da die Hülle 4 allein ausreicht, um die Garnstränge zusammenzufassen und die Formbeständigkeit des Kernseiles 5 und somit auch des Freileitungsseiles zu gewährleisten, kann sich bei dieser Ausführungsform die Tränkung der Garnstränge 1, 2 erübrigen. Es wird jedoch für bestimmte Zwecke, z.B., wenn es auf hohe Formstabilität gegenüber Querdruck oder in ganz besonderem Maße auf Längswasserdichtigkeit ankommt vorgezogen, auch bei dieser Ausführungsform in der beschriebenen Weise durchtränkte Garne oder Garnstränge 1,2 zu verwenden. Die elektrischen Leiter 3 sind in diesem Falle auf die biegsame Hülle 4 in einer oder mehreren Lagen aufgeseilt.

Die in Fig. 6 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Gestell 15 mit einer Anzahl von Ablaufspulen β für die

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hochfesten bzw. hochdehnfähigen Kunststoff-Fäden bzw. -Garne oder Garnstränge 1 oder 2 und eine Abzugsvorrichtung in Form einer Trommel 11 auf. Zwischen dem Gestell I5 und der Abzugstrommel 11 sind in sinnvoller Reihenfolge eine Tränkeinrichtung 12 für die Garne oder Garnstränge, eine Preßmatrize 7, eine Ofenstrecke IJ, eine Extrudierpresse 8 und Verseileinrichtungen für die elektrischen Leiter in Form von Verseilkörben 9 bzw. 10 angeordnet. In der Bewegungsrichtung der Garne vor und/oder nach der Tränkeinrichtung 12 können Umlenkrollen 14 vorgesehen sein.

Die Tränkeinrichtung 12· kann in Form eines kreisringförmigen Behälters ausgebildet sein, der einander gegenüberliegende, abgedichtete Ein- und Austrittsöffnungen aufweist, durch die die Garne oder Garnstränge hindurchgeführt, werden* Die Preßmatrize 7 dient zum Zusammenfassen der Fäden oder Garne zu einem die gewünschte Querschnittsform aufweisenden Strang parallel liegender Fäden oder Garne: Sie ist in bekannter V/eise beheizbar, so daß die getränkten Garne beim Preßen in der Matrize 7 und beim nachfolgenden Trocknen in der Ofenzone 15 "eine Wärmebehandlung erfahren, die eine Verfestigung, z.B. Aushärtung, Vulkanisierung oder dgl. des elastomer einstellbaren Tränkmaterials bewirkte

Der aus der Ofenzone I5 austretende Garnstrang durchläuft die Extrudierpresse 8, in der er, wenn die.3 erwünscht ist, mit einer Hülle aus einem thermoplastischen Kunststoff versehen werden kann. Die Extrudierpresse 8 kann ausgeschaltet oder entfernt werden, wenn die Hülle nicht erforderlich ist. Sie kann aber auch durch andere Einrichtungen z.B. eine Bandwickelvorrichtung zum Aufbringen einer die gewünschten Eigenschaften aufweisenden Folie ersetzt werden. Auch können an dieser Stelle bzw. auch vor der Tränkeinrichtung Verseilmaschinen bzw. Einrichtungen zum Zusammendrehen der Fäden oder Garne angeordnet

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sein, um mehrere Fäden zu Garnen bzw. mehrere Garne zu verseilten oder verdrehten Gebilden zu vereinigen, wenn dies erwünscht ist. Andererseits können die Ablaufspulen β mit zusammengedrehten oder ungedreht zusammengefaßten Garnsträngen gefüllt sein.

In der hier gezeigten Weise werden die elektrischen Leiter mittels der gegenläufig rotierenden Verseilkörbe 9 bzw. 10 auf den aus dem Extruder austretenden Strang aus hochfesten bzw. hochdehnfähigen Kunststoff-Fäden in der üblichen Weise aufgeseilt. Es versteht sich, daß der Garnstrang gesondert aufgetrommelt und das Verseilen an anderer Stelle vorgenommen werden kann, wenn dies aus betrieblichen Gründen, z.B. wegen Platzmangels, erforderlich ist.

Für die Durchführung eines vereinfachten erfindungsgemäßen Verfahrens ist lediglich eine Vorrichtung mit dem Gestell einer Preßmatrize 7, die in diesem Falle ni.cht beheizbar zu sein braucht, und einer Extrudierpresse 8 oder einer dieser entsprechenden Vorrichtung zur Aufbringung der biegsamen Hülle, erfordcsrlich. Statt der gezeigten Verseilkörbe können ■■■■···;ch Einrichtungen zum Verseilen der in der beschriebenen Weise vorbereiteten Kunststoff-Fäden- bzv;. Garnstrang mit don elektrischen Leitern in abwechselnder Reihenfolge bzw. abv."f.-:-chselnden La^en vorgesehen sein.

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Claims

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Ansprüche:

Hochspannungs-Freileitungsseil für die elektrische Energieübertragung, bestehend aus die Zugkräfte aufnehmenden Elementen und mit diesen zusammengefaßten elektrischen Leitern, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zugkräfte aufnehmenden Elemente hochfeste Kunststoff -Fäden bzw. aus solchen zusammengesetzte Garne (l) sind.
2. Preileitungsseil nach Anspruch 1, dadurch ge-, kennzeichnet, daß aus parallel gefachten oder miteinander verdrehten Kunststoff-Fäden bestehende mit einem elastomer einstellbaren Material durchtränkte Garne (1) bzw. Garnstränge oder Litzen mit den elektrischen Leitern (5) in. abwechselnder Aufeinanderfolge verseilt sind.
"⁷J. Freileitungsseil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Lage die Kunststoff-Faden bzw. -Garne (l) oder Garnstränge mit den elektrischen Leitern (5) abwechseln. ,
4. Freileitungsseil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich Lagen von Kunststoff-Fäden bzw. -Garnen oder Garnsträngen mit Lagen von elektrischen Leitern (3) abwechseln.
5. Freileitungsseil nach Anspruch 1/ dadurch gekennz e i c hne t, daß im wesentlichen parallel liegende Kunststoff-Fäden oder -Garne (1) zur Bildung eines Kernseiles (5) zusammengefaßt sind, das in an sich

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bekannter Weise mit wenigstens einer darauf aufgebrachten, insbesondere aufgeseilten Lage der elektrischen Leiter (3)* z.B. Aluminiumdrähte, versehen ist.
6. Freileitungsseil nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Kernseil (5) einen axialen Strang aus parallel gefachten, hochdehnfähigen Kunststoff-Fäden (2) und wenigstens eine auf diesen aufgebrachte, z.B. aufgeseilte, Lage von aus hochfesten Kunststoff-Fäden gebildeten Garnen bzw. Litzen (1) aufweist.
7. Freileitungsseil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bildung des Kernseiles (5) zusammengefaßten Kunststoff-Fäden bzw. -Garne (l) gemeinsam von einer abriebfesten, biegsamen, vorzugsweise elastischen Hülle (4) umgeben sind.
8. Freileitungsseil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aus parallel gefachten oder miteinander verdrehten Kunststoff-Faden bestehenden Stränge, Garne oder Litzen mit einem elastomer einstellbaren Material, z.B. mit einem Harz, durchtränkt sind.
9. Freileitungsseil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a durch gekennzeichnet, daß die verwendeten hochfesten Kunststoff-Fäden aus einem aromatischen Homo- oder Copolyamid bestehen, das beispielsweise aus m-Phenylendiamin und Terephthalsäure hergestellt ist, und daß die hochdehnfähigen Kunststoff-Fäden, die eine Bruchdehnung zwischen 10 und 20 %, vorzugsweise zwischen 15 und 20 %, aufweisen, aus einem Polyamid oder einem Polyester bestehen.

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10. Freileitungsseil nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenanteil des elastomer einstellbaren Materials in den die Zugkräfte aufnehmenden Elementen nach dem Aushärten zwischen 10 und 70 %, vorzugsweise zwischen 20 und 50$,beträgt.
11. Verfahren zur Herstellung eines Freileitungsseiles nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem elektrische Leiter auf die die Zugkräfte aufnehmenden Elemente aufgebracht, z.B. aufgeseilt, bzw. mit diesen verseilt werden, dadurch gekennzeichnet, daß hochfeste Kunststoff-Faden bzw. -Garne zu einem Strang parallel zusammengefaßt oder miteinander verseilt und sodann zusammengepreßt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- · ze i ohne t, daß die Kunststoff-Faden-Stränge bzw. die aus hochfesten Kunststoff-Fäden bestehenden Garne mit einem elastomer einstellbaren, härtbaren und/oder klebfähigen Material, z.B. einem elastomer einstellbaren Epoxydharz bzw. Novolack oder einer unvulkanisierten Gummimasse, getränkt werden, welches Material beim nachfolgenden, vorzugsweise unter Zufuhr von Wärme durchgeführten, Zusammenpressen verfestigt, z.B. ausgehärtet wird.
15· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß nur die äußeren Lagen jedes Kunststoff-Faden bzw. Garn-Stranges getränkt und wärmebehandelt werden. «
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15* dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengepreßten Kunststoff-Fäden bzw. -Garne mit einer abrieb-

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festen, biegsamen, vorzugsweise elastischen Hülle, z.B. einem Wickel aus Kunststoff-Folienband oder einem schlauchförmigen Gewebe, umgeben bzw. unmittelbar nach dem Zusammenpressen mit einem biegsamen Kunststoff umspritzt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet,' daß die Kunst stoff-Garne (1) bzw. -Stränge und die elektrischen Leiter (3) in abwechselnder Folge und/oder in abwechselnden Lagen miteinander verseilt bzw. aufeinander aufgeseilt werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf ein aus hochfesten Kunststoff-Fäden bzw. -Garnen gebildetes Kernseil (5) wenigstens eine Lage der elektrischen Leiter (3) in 21 sich bekannter Weise aufgeseilt wird.
17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 16, mit einem eine Anzahl von Ablaufspulen (6) für die Kunststoff-Fäden bzw. -Garne aufweisenden Gestell, einer diesem nachgereihten Abzugsvorrichtung, einer Preßmatrize und wenigstens einer Verseileinrichtung, wobei alle Teile bzw. Einrichtungen der Vorrichtung in sinnvoller Reihenfolge in einer Straße angeordnet sind, dadurch g e k e η η ze i c h η e t, daß eine Tränkvorrichtung (12, 14) zum Durchsetzen des Kunststoff-Faden- bzw. -Garn-Stranges mit einem elastomer einstellbaren, aushärtbaren und/oder klebfähigen Material vor der Preßmatrize (7) angeordnet ist, wobei diese in an sich bekannter V/eise heizbar ist, daß nach der Preßrnatrize (7) eine zusätzliche Ofenstrecke (13) zum Aushärten und Trocknen des Tränkmaterials angeschlossen ist', und daß zwischen Preßmatrize (7) und der Verseileinrichtung (9,10) eine Einrichtung (8) zum Aufbringen der biegsamen Hülle (4), z.'B.

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eine Bandwickelmaschine, Extrudierpresse, Schlauchführung oder dgl. angeordnet ist, wobei die Antriebe aller Teile bzw. Einrichtungen über ein Steuergerät miteinander gekoppelt sind.

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