DE2339676C3

DE2339676C3 - Hochspannungs-Freileitungsseil zur elektrischen Energieübertragung sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE2339676C3
Application number: DE2339676A
Authority: DE
Inventors: Juergen 5300 Bonn Gladenbeck; Gerald Dipl.-Phys. 5000 Koeln Mueller; Karl Dr.-Ing. Dr. Schoerken; Hanspeter Dipl.-Ing. 5000 Koeln Schwindenhammer
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Priority date: 1973-08-04
Filing date: 1973-08-04
Publication date: 1979-08-16
Also published as: DE2339676A1; SE7405159L; DE2339676B2; FR2239741B1; GB1479209A; BE814781A; LU70653A1; AT330870B; JPS5044484A; SE394340B; ATA273074A; FR2239741A1; CH577742A5; BR7406407D0; NL7404100A; NO741949L

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochspannungs-Freileitungsseil zur elektrischen Energieübertragung, das zusammengedrehte bzw gefachte, zu Garnen, Litzen oder Strängen bzw. einem Kern oder Kernseil vereinigte, die Zugkräfte aufnehmenden Fäden sowie mit diesen zusammengefaßte, vorzugsweise in wenigstens einer Lage aufgebrachte elektrische Leiter aüiweist-

In der Fachliteratur sind Freileitungsseile dieser Art bzw. bekannte Freileitungen ausführlich beschrieben. Sie werden für die Hochenergie-Übertragung über große Entfernungen eingesetzt, und es wird angestrebt, die einzelnen Leitungsabschnitte über möglichst große Längen zu spannen. Dabei werden die Zugkräfte, die vor allem durch das Eigengewicht des Freileitungsseils selbst, aber auch durch andere Belastungen, z. B. Windbelastung, entstehen, in der Regel von einem 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, z. B. Stahldraht-Kernseile mit einer Zugfestigkeit zwischen 120 und 200 kp/mm² zu verwenden. Die Zugspannung aufnehmende Stahlelemente mit noch höherer Zugfestigkeit, insbesondere hochfesten Si-'hldrähte, haben aber neben ihrem hohen Gewicht den Nachteil, daß sie spröde und daher gegen Schlag- und Klemmkräfte emfpindlich sind, so daß sie bei den üblichen Verbindungstechniken für Freileitungsseile durch Klemmen nicht verwendet werden können.

Diese bekannten Freileitungen haben alle den Nachteil, daß sie ein sehr hohes Eigengewicht aufweisen. Beispielsweise ist bei einer Freileitung mit einem Querschnittsverhältnis von Aluminium zu Stahl 6 :1 der Stahlanteil pro Längeneinheit ca 30 Gew.-%, 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 aus DE-OS 15 15 931 bekannte Verwendung von Drähten oder Orahtüträncrpn ans untercchiedlichen Aluminiumlegierungen als Leiter bzw. die Zugkräfte aufnehmendes Element eines Freileitungsseils keinen nennenswerten Fortschritt, da die im Verg'eicn 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 Freileitungsseils ungünstig auswirkt, wie sich u.a. auch aus der nachstehend angeführten Vergleichswert-Tabelle ergibt.

Es sind Tcrner Spezialausführungen isolierter Kabel, insbesondere bewehrungsfreie Fernmeldekabel (DE-PS 9 75 724, DE-AS 10 25 030) bekannt, deren Isolierung aus Kunststoff so zugfest ausgebildet ist, daß sie anstelle

der Bewehrung die ansonsten von dieser aufgenommenen Zugkräfte auszuhalten vermag. Freileitungen sind jedoch für den Energietransport über sehr weite Strecken vorgesehen und daher aus Rentabilitätsgründen üblicherweise so ausgelegt, daß sich eine Isolierung derselben erübrigt. Hiervon abgesehen, weisen die als Verstärkung der Isolierung oder für dergleichen Zwecke bekannten Kunststoffe wie gegebenenfalls gerecktes Polystyrol oder auch solche auf Polyamid-, Polyester-, Polyolefin-, Polyacryl- oder Polyvinylöasis keineswegs die für deren Einsatz als z?igaufnehmendes Element eines Freileitungsseils erforderS^hen mechanischen und sonstigen Eigenschaften, iasbesosr^re nicht die notwendige, außerordentlich hebe Zugfest!.,'-. '^ auf.

Hingegen sind aus DE-AS 11 74 383 .-^wit -ach aus DE-AS 15 40218 isolierte FreikHimgss* ^r. bekannt, deren Isolierhülle aus Poryvinykh!'»»·'»* «ier Gießharz mittels darip vorgesehener, reiSie*~= ■-: »-anlagen, z. B. aus Glasfasern oder Rovings, so * .-1 ausgebildet, daß sie die sonst von einer Stahlseelc auig./iommenen Zugbeanspruchungen zu übernehmen vermag, isolierte, auch sogenannte teilisolierte Freileitungen lassen sich iedoch aus den vorerwähnten Gründen und wegen ihres gegenüber nicht isolierten Leitungen höheren Gewichtes nur in sehr beschränktem Maße einsetzen. Weitere Nachteile liegen in den nachstehend eingehender erörterten Schwierigkeiten der Verarbeitung von Glaselementen, wie Fasern, Fäden, Rovings u.dgl, sowie in zusätzlichen Montageschwierigkeiten.

Schließlich sind auch schon ein Tragkabel (DE-AS 1103 815) sowie ein elektrisches Freileitungsseil (GB-PS 8 38 494) bekanntgeworden, als deren erhebliche Zugkräfte aufnehmende Elemente imprägnierte, anorganische Fasern, insbesondere Glasfasern u. dgL, in verschiedenen Arten der Anordnung, etwa als Kern bzw. in Kombination mit Leiterdrähten, vorgesehen sind.

Ähnlich wie isolierte oder »teilisolierte« Freileitungen sind auch an Tragkabeln gehaltene Freileitungen aus Wirtschaftlichkeits- und Sicherheitsgründen für die großräumige Energieübertragur . nicht geeignet Wie zuvor angedeutet, bringt jedoch die Verarbeitung nichtorganischer und nichtmetallischer Fasern wie Glasfaden od. dgl. bei der Herstellung von Freileitungsseilen sowie die Montage und der dauerhafte Einsatz solcher Seile sehr große Schwierigkeiten mit sich.

Diese liegen in der Notwendigkeit einer Einbettung oder Beschichtung der Glasfaden oder -rovings bzw. mit einem Elastomeren od. dgL, ohne die weder deren Zusammentassen zu einen einheitlichen Seilelement möglich, noch der rasche Verschleiß durch Bruch und gegenseitigen Abrieb derselben vermeidbar ist Darüber hinaus hat sich gezeigt daß trotz dieser Maßnahmen so ausgestattete Frei'eitungsseile wegen der Zerbrechlichkeit und Sprödigkei' des deren Elemente bildenden Glases den an sich gestellten Anforderungen nicht zu entsprechen vermögen.

Dies liegt z.T. daran, daß die Glasebmente wegen ihrer Sprödigkeit sehr empfindlich gegen Querbeanspruchungen sind, die jedoch beim Verseilen derselben bzw. beim Aufseilen der elektrischen Leiter auf einen daraus gebildeten Kern ebenso unvermeidbar sind, wie bei der üblichen Befestigung von Freileitungsseilen mittels Klemmverbindungen. Ein weiterer Nachteil ist die mangelnde Wjchselbiegefestigkeit und Dauerstandsfestigkeit solcher Freüeäüingssesle. Diese sind nicht nur bei dem für deren Transport und Montage unvermeidbaren Auf- und Abtrommeln starken Biegebeanspruchungen ausgesetzt, sondern beginnen schon nach verhältnismäßig kurzem Einsatz unter den üblichen Wind- und Wetterbedingungen innerlich zu brechen, so daß sie nach und nach ihre mechanische > Festigkeit verlieren. Daher haben sich mit Glasfaden oder -fasern ozw. Faserrovings ausgestattete Freiieitungsseile im praktischen Einsatz nicht bewährt und, obgleich aus dem Schrifttum seit vielen Jahren bekannt keine Verbreitung gefunden.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zur Montage mit größeren Spannweiten geeignetes Hochspannungs-Freileitungsseil mit die Zugkräfte aufnehmenden nichtmetallischen Elementen zu schaffen, das gegenüber den bisherigen Freileitungsseilen bei gleiehern Leiterquerschnitt ein wesentlich geringeres Gewicht und erhöhte Zugfestigkeit bei geringer Dehnung sowie den gänzlich metallischen Freileitungsseiler. zumindest gleichwertige Querdjnck-, Abrieb-, Biegewechsel- und Dauerstandsfestigkeit und dementsprechend große Lebensdauer r.tsfweist und ein Verfahren zur Herstellung eines solcnr . Freileitungsseils anzugeben. Diese Aufgabe wird erfmd-'ngsgemäß durch ein Hochspannungs- Freileitungsseil nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst Nachstehend näher erläuterte, vorteilhafte Weiterbildungen de· Erfindung sind mit den Unteransprüchen 2—8 gekennzeichnet von welchen die Ansprüche 2—5 auf bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Freileitungsseils und die Ansprüche 6—8 auf ein Verfahren zu: wirtschaftlichen Herstellu-ig desselben gerichtet sind.

Die Vorteile der Erfindung liegen vor allem in der Verwendung leichter, nichtmetallischer, aus einem organischen Kunststoff definiert hoher Festigkeit bestehender Fäden als zugaufnehmende Elemente des Freilietungsseils, nämlich sowohl in der Erschließung der Möglichkeit, hierfür derart außerordentliche Festipkeitseigenschaften aufweisende organische Kunststoffe zu verwenden, als auch in der mit der Erfind :ng getroffenen Auswahl eines hierfür geeigneten speziellen Kunststoffes. Hierbei ist die Angabe, wie ein die gewünschte Eignung zur Verlegung mit übergroßen, bisher unerreichbaren Spannweiten aufweisendes, dauerhaftes Hochspannungs-Freileitungsseil unter Verwendung derartiger Kunststoffäden vorteilhaft ausgebildet und herzustellen ist von wesentlicher Bedeutung. Wie sich aus der vorausgegangenen Würdigung des Standes der Technik ergibt war es trotz intensiver Bemühungen auf diesem Gebiet bisher nicht gelungen, derart erstaunliche Festigkeitswerte und sonstige Eigenschaften aufweisende organische Kunststoffe zu finden, die sich in der erforderlichen Weise verarbeiten tesse;- Daher hatte sich dieser Bereich der Technik einem anderen Werkstoff, nämlich Glasfasern und -fäden, zugewendei, deren Eigenschaften, wie vorausgehend dargelegt in vieler Beziehung wesentlich mgünstiger als jene vieiei Kunststoffe sind. Durch die Erfindung wurde die Möglichkeit des Einsatzes von hochfesten Kunststoffäden der beschriebenen Art als zugaufnehmende Elemente in einem elektrischen Freileitungsseil geschaffen, die wider Erwartung alle hierfür erforderlichen Eigenschaften in hervorragender Weise besitzen.

Unter dem Begriff »hochfeste Kunststoi/äden« aus einem aromatischer Homo- oder Copolyamid sind sehr dünne kontinuierliche Monofile zu verstehen, die vorzugsweise aus m-Phenylendiamin und Terephthalsäure hergestellt sind. Diese Fäden weisen gegenüber den bekannten Glasfäden oder -fasern die erheblichen

Vorteile eines um etwa 40% geringeren Gewichts, eines um 60% höheren Elastizitätsmoduls und somit einer wesentlich höheren Biegewechselfestigkeit, einer leichteren Verarbeitbarkeit sowie geringer Sprödigkeit und Kratzempfindlichkeit auf. Trotz wesentlich geringerem spezifischen Gewicht im Vergleich mit Metalldrähten wie insbesondere Stahldrähten, weisen sie hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften, wie insbesondere Zugfestigkeit und Bruchdehnung, zumindest vergleich' bare, wenn nicht wesentlich günstigere Werte auf, wie anhand der nachstehenden Tabelle gezeigt ist.

Material

Stahldrähte
Al 6201-Drähte
Hochfester Kunststoff

Zugfestigkeit
kp/mm²

150-210

30-50

250-350

E-Modul kp/mm^J

20

500-800

14000 Bruchdehnung Spez. GeW.
% p/cm³

0^-1.0
ca. 6.0
2,0

7.80
2,70
1.47

Als typischer Vergleichswert ergibt sich eine — auch »Reißlänge« genannte — spezifische Zugfestigkeit (Zugfestigkeit'—2zifisches Gewicht), deren Wert für Stahfdrähte 20—27 km, für Aluminiumdrähte 11-18 km, für Glasfaden 80-110 km, für übliche Kunststoff- z. B. Polyamidfäden 60—80 km und für diese hochfesten Kunststoffäden 170—240 km beträgt Für die letztgenannten wurde ein hinsichtlich seiner Festigkeitseigenschaften die mit den Namen »Nylon«, »Perlon« oder »Trevira« bekanntgewordenen Polyamide bzw. Polyester weit übertreffender, hochfester Kunststoff dieser Art in Betracht gezogen, der unter der Handelsbezeichnung »PRD-49. Type 3« bekannt ist. (Veröffentlichung vm Dr. Moore, Fa. DuPont: »PRD-49, a new organic high modulus reinforcing fiber«). Hochfeste Kunststoffäden dieser Art weisen gegenüber den bisher für zugaufnehmende Elemente eingesetzten Werkstoffen trotz höherer Bruchdehnung den erheblichen Vorteil eines bis zum Bruch linear elastischen Spannungs-Dehnungsverhaltens auf. so daß ein höherer Anteil ihrer Zugfestigkeit voll ausgenutzt werden kann.

Diese Erkenntnisse lassen sich mit verschiedenen Ausführungsformen des Hochspannungsfreileitungsseils optimal anwenden. Die zugfesten Elemente können aus parallel gefachten oder aus miteinander zu Garnen oder Garnsträngen verbundenen hochfesten Kunststoffäden bestehen. Diese gegebenenfalls mit einem im Endzustand biegeelastischen Material getränkten Fadenbündel. Garne oder Garnstränge bzw. Litzen können in abwechselnder Aufeinanderfolge der elektrischen Leiter, beispielsweise Aluminiumdrähte, und der zugfesten Elemente wenigstens einer Verseillage oder in dementsprechend aufeinanderfolgend wechselnden Verseillagen mit den elektrischen Leitern verseilt bzw. umseilt sein. Vorzugsweise sind die hochfesten Kunststoffäden oder -garne zur Bildung eines abriebfesten, biegsamen, gegebenenfalls von einer entsprechenden Hülle fest umschlossenen Kems oder Kernseils zusammengefaßt auf dem die elektrischen Leiter in wenigstens einer Lage, wie üblich aufgeseilt sind.

Der Aufbau des Kerns oder Kernseils mit im wesentlichen parallel liegenden Kunststoffäden oder Fadenbündeln bringt den Vorteil mit sich, daß die Zugfestigkeit derselben voll ausgenutzt ist In einer speziellen, weniger auf die volle Ausnutzung der Zugfestigkeit der Kunststoffäden als auf die Erzielung einer möglichst großen Flexibilität gerichteten Ausführungsform des Freileitungssefls weist dessen Kern einen axialen Strang aus parallel gefachten, hochdehnfähigen Kunststoffäden und wenigstens eine auf diese aufgebrachte, z. B. aufgeseilte. Lage hochfester Kunststoffgame bzw. -litzen auf. Bei Zugbelastung wird hierbei die Last im wesentlichen von den äußeren Lagen aus hochfesten Kunststoffäden getragen, wobei der — gleichsam als Füllmaterial dienende — axiale Strang im Kernzentrum ohne nennenswerten Beitrag zur Zugfestigkeit, im wesentlichen nur verformt wird. Als »hochdehnfähige Kunststoffäden« sind für diesen Zweck Kunststoffäden mit einer Bruchdehnung zwischen 10 und 20% in Betracht gezogen, z. B. Polyamidoder Potyesterfäden der unter Handelsbezeichnungen wie »Perlon«, »Nylon«, »Trevira« od. dgl. bekannten Art Durch geeignete Auswahl der Fäden des axialen Stranges und — bei Verseilung — der Schlaglänge der äußeren Lagen können die mechanischen Eigenschaften des Freileitungsseils wie Zugfestigkeit, Gewicht Durchmesser, Biegefähigkeit, Dehnungsverhalten, Biegewechselfestigkeit u.dgl. für den jeweiligen Anwendungsfall optimiert werdea

Die den Kern dieser Ausfühnmgsform des Freileitungsseils fest umschließende, abriebfeste, biegsame und vorzugsweise elastische Hülle kann z. B. ein Wickel aus Kunststoffolienband, ein schlauchförmiges Gewebe oder ein auf dessen Oberfläche aufgebrachter Kunststoffbelag sein. Sie erhöht die Lebensdauer des Freileitungsseils durch Erhöhung der Abriebfestigkeit der Oberfläche des Kerns und bringt auch, nachstehend näher erläutert, verfahrenstechnische Vorteile mit sich.

Die unter cnderem aus Herstellungsgründen vorteilhafte, gegebenenfalls anstelle dieser Hülle oder auch zusätzlich vorgesehene. Durchtränkung wenigstens der Randzonen der Stränge, Garne oder Litzen aus den hochfesten Kunststoffäden mit einem elastomer einstellbaren, d. h. im Endzustand seiner Aushärtung bzw. Trocknung oder Vulkanisation biegeelastischen r.,ateriaL z. B. einer Harz- oder Gummimasse, erleichtert und verstärkt den Zusammenschluß parallel liegender hochfester Fäden oder Fadenbündel bzw. Game zu einheitlichen Zugelementen bzw. einem einheitlichen Kernseil und verbessert die Kraftübertragung zwischen diesen. Ferner trägt sie zur Verminderung des Abriebes zwischer dem axialen Strang dehnfähiger Fäden und den aufgeseilten hochfesten Fäden bzw. zwischen der Oberfläche des Kernseils und den aufgeseilten Leiterdrähten, und somit ebenfalls zur Erhöhung der Lebensdauer des Freileitungsseils bei. Eine unter Berücksichtigung des Gesamtgewichtes des Freileitungsseils optimale Tränkung sieht einen Volumenanteil im Endzustand des Tränkmaterials in den die Zugkräfte aufnehmenden Elementen, insbesondere dem Kern oder Kernsefl. von zwischen 10 und 50% vor.

Das indungsgemäße Freileitungsseil bringt die folgenden Vorteile mit sich, wie sich aus den

nachstehend angeführten Beispielen ergibt: Es können größere Mastabstände bei geringerem Durchhang des Seils 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 Mastabscände — Landschaftsschutz und verbesserte Umweltbedingungen. Alle diese Vorteile kommen insbesondere bei der Energieübertragung über weite Strecken zur Geltung, für die die erfindungsgemäßen Freileitungsseile hervorragend geeignet sind.

Beispiel 1

Bei einem Freileitungsseil mit Nennquerschnitt 50/8 mm¹ erhöht sich durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Kunststoffzdenanordnung die rechnerische Bruchkraft des Freileitungsseils bei gleichem Gesamtquerschnitt um 60%. und sein Gewicht wird pro Längeneinheit um mehr als 25% vermindert. Dies ermöglicht bei gleichen Mastkonstruktionen um etwa 33% größere Mastabstände, wobei die Tragfähigkeit des Seils noch nicht voll ausgenutzt ist, selbst bei maximaler Eislast. Wird jedoch ein Bündel von hochfesten Kunststoffäden gleicher Bruchlast verwendet, weist das Freileitungsseil einen um ca. 20% geringeren Durchmesser auf. wobei die Gewichisersparnis benahe 30% beträgt. Dies ermöglicht die Verwendung von leichteren und daher wirtschaftlicheren M astkonstruktionen.

Beispiel 2

Bei der erfindungsgemäßen Verwendung eines Stranges von hochfesten Kunststoffäden ii> einem Freileitungsseil mit Nennquerschnitt 170/70 mm² 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 Alumrniumslahlseil. Wird jHoch der Kern dieses Freileitungsseils durch einen Strang von hochfesten Kunststoffäden gleicher Bruchlast gebildet, ergibt sich ein um ca. 30% geringerer Durchmesser des Kernseils und eine Gewichtsersparnis von nahezu 60% für das gesamte FreileitungsseiL

Ein solches Hochspannungs-Freileitungsseil läßt sich in vorteilhafter Weise nach einem mit dem Anspruch 6 umrissenen Verfahren herstellen. Hierbei werden wie bekannt, die Zugkräfte aufnehmende Fäden, Garne oder Litzen zu einem den Kern des Seils bildenden Strang zusammengefaßt und umfänglich mit elektrischen Leitern belegt. Wesentlich Tt jedoch nach der weiteren Erfindung, daß die zusammengefaßten Fäden in einem kontinuierlichen Durchgang zusammengepreßt, unmittelbar nach dem Zusammenpressen gemeinsam umhüllt, z.B. mit einem festen Kunststoffolienband umwickelt und hierbei im gepreßten Zustand fest zusammengeschlossen werden, und daß schließlich auf die so geschaffene Hülle die elektrischen Leiter in an sich bekannter Weise aufgebracht, vorzugsweise aufgeseilt werden. Zur Bildung dieser Hülfe ist es zwecks rationeller Fertigung besonders vorteilhaft, wenn die Fäden unmittelbar nach dem Zusammenpressen mit einem druck- und abriebfesten, biegsamen Werkstoff umspritzt, bzw. mit einen? schlauchförmigen Gewebe überzogen werden. Durch das Aufbringen der Hülle werden die Kunststoffäden, vorzugsweise mit elastischem Druck, zusammengehalten. Die Hülle ist daher besonders vorteilhaft, wenn das Freileitungsseil aus produktiortsbedingten Gründen in getrennten Arbeits-

-j gangen hergestellt werden soll. Eine solche Hülle trägt sehr wesentlich zur Formstabilität sowie zur Erhöhung der Lebensdauer des Freileitungsseils durch Verminderung des Abriebes an dessen Kern bei.
Statt der Hülle oder als zusätzliche nützliche

to Maßnahme können die Fäden vor dem Zusammenpressen in an sich bekannter Weise mit einem im Endzustand biegeelastischen Material getränkt werden. Je nach der gewünschten Beschaffenheit des herzustellenden Freileitungsseils können die Maßnahmen der Tränkung bzw.

ι "> des Aufbringens der Hülle alternativ oder mit großem Vorteil auch in zweckentsprechender Kombination hintereinander durchgeführt werden.

Die Tränkung der hochfesten Kunststoffgarne und/oder des das Kernseil bildenden Fadenstranges erfolgt mit einem hierbei gegebenenfalls mäßig erwärmten, zunächst zähflüssigen oder klebfähigen, härtbaren bzw. vulkanisierbaren Tränkmaterial, ζ. Β. einem zum Übergang in den elastomeren Zustand eingestellten Epoxidharz bzw. Nivolack oder einer

2"> unvulkanisierten Gummimasse. Das Tränkmaterial, das sich beim nachfolgenden, vorzugsweise unter Zufuhr von Wärme durchgeführten. Zusammenpressen der Fäden verfestigt, ζ. Β. ausgehärtet wird, bewirkt schon bei der Fertigung einzelner Elemente einen guten

jo Zusammenhalt der Fäden bzw. Garne jedes Stranges oder Fadenbündels und trägt im verfestigten, biegeelastischen Zustand sehr wesentlich zu einer gleichmäßigen Verteilung bzw. Übertragung der auftretenden Beanspruchungen auf alle Kunststoffäden und zur

js Formstabilität des Freileitungsseils bei Zug-, Biege-, Torsions- und Querdruckbelastungen bei

Nachstehend ist die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei sich weitere Merkmale und Vorteile derselben erkennen lassen. In der Zeichnung zeigen:

Die F i g. 1 bis ü im Querschnitt bzw. in schaubildlicher Ansicht verschiedene Ausführuugsformen des erfindungsgemäßen Freile-tungsseils und F i g. 6 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen.

In allen Zeichnungsfiguren ist mit 1 ein aus hochfesten Kunststoffäden bestehendes Garn bezeichnet, wobei es sich sowohl um ein Bündel parallel liegender, I cchfester Kunststoffäden als auch um zusammengedrehte hochfes*e Kunststoffäden handeln kann. Mit 2 sind Garne bezeichnet, die aus hochdehnfähigen Kunststoffäden bestehen, wogegen die mit solchen Garnen bzw. Garnsträngen zur Bildung des erfindungsgemäßen Freileitungsseils zusammengefaßten elektrischen Leiter, z. B. Kupfer- oder Aluminiumdrähte, mit 3 bezeichnet sind.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform des Freileitungsseils sind aus hochfesten Kunststoffäden bestehende Garne oder Garnstänge 1, die mit einem zum biegeelastischen Endzustand aushärtbaren Material 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 Fig.2 und 3 veranschaulichten Ausführungsform sind aus bochdehnfähigen Kunstsos 633/1S5

stoffäden bestehende Garne 2 und aus hochfesten Kunststoffäden bestehende Garne 1 derart zu einem Kern oder Kernseil 5 zusammengefaßt, daß die hochdehnfähigen Garne im Zentrum und die hochfesten Garne in der Peripherie angeordnet sind. Wie in F ig. 3 gezeigt, können die hochfesten Garne 2 aufgeseilt sein. Dabei ist es vorleunaft, wenn wenigstens die äußeren Lagen der hochdehnföhigen Garne 2 und der hochfesten Garne 1 mit einem elastomer aushärtbaren 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 F i g. 4 und 5 dargestellte Ausführungsform des Freileitungsseils unterscheidet sich von der in den Fig.2 und 3 gezeigten Ausführungsform vor allem dadurch, daß das Kernseil 5 von einer darüber extrudieren, 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 Kernseils 5 und somit auch des Freileitungsseils zu gewährleisten, kann sich bei dieser Ausführungsform die Tränkung der Garnstränge 1, 2 erübrigen. Es wird jedoch für bestimmte Zwecke, z. B. wenn es at;f hohe Forms'.abilität 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 Vorrichtung weist ein Gestell 15 mit einer Anzahl von Ablaufspulen 6 für die hochfesten bzw. hochdehnfähigen Kunststoffäden bzw. -garne oder Garnstränge 1 oder 2 und eine Abzugsvorrichtung in Form einer Trommel 11 auf. Zwischen dem Gestell 15 und der Abzugstrommel 11 sind in sinnvoller Reihenfolge eine Tränkeinrichtung 12 für die Garne oder Garnstränge, eine Preßmatrize 7, eine Ofenstrecke 13, 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 kreisförmigen Behälters ausgebildet sein, der einander gegenüberliegende, abgedichtete Ein- und Austrittsöffnungen aufweist, durch die die Garne oder Garnstränge hindurchgeführt werden. Die Preßmatrize 7 dient zum

ίο Zusammenfassen der Fäden oder Garne zu einem die gewünschte Querschnittsform aufweisenden Strang parallel liegender Fäden oder Garne. Sie ist in bekannter Weise beheizbar, so daß die getränkten Garne beim Pressen in der Matrize 7 und beim nachfolgenden Trocknen in der Ofenzone 13 eine Wärmebehandlung erfahren, die eine Verfestigung, z. B. Aushärtung, Vulkanisierung od. dgl., des Tränkmateriak bewirkt.

Der aus der Ofenzone 13 austretende Garnstrang

ίο durchläuft die Extrudierpresse 8, in der er mit einer Hülle aus einem thermoplastischen Kunststoff versehen werden kann. Die Extrudierpresse 8 kann durch andere Einrichtungen, z. B. eine Bandwickelvorrichtung, ersetzt werden.

In der hier gezeigten Weise werden die elektrischen Leiter 3 mittels der gegenläufig rotierenden Verseilkörbe 9 bzw. 10 auf den aus der Extrudierpresse 8 austretenden Strang aus hochfesten bzw. hochdehnfähigen Kunststoffäden in der üblichen Weise aufgeseilt. Es

so versteht sich, daß der Garnstrang gesondert aufgetrommelt und das Verseilen an anderer Stelle vorgenommen werden kann, wenn dies aus betrieblichen Gründen, z. B. wegen Platzmangel, erforderlich ist

Für die Durchführung eines vereinfachten erfindungs-

Vt gemäßen Verfahrens ist ledigiich eine Vorrichtung mit dem Gestell 15 und der Preßmatrize 7, die in diesem Fall nicht beheizbar zu sein braucht sowie mit der Extrudierpresse 8 oder einer dieser entsprechenden Vorrichtung zur Aufbringung der biegsamen Hülle erforderlich.

1 licr/ii 'S Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochspannungs-Freileitungsseil zur elektrischen Energieübertragung, das zusammengedrehte bzw. gefachte, zu Garnen, litzen oder Strängen bzw. einem Kern oder Kernseil vereinigte, die Zugkrälte aufnehmende Fäden sowie nut diesen zusammengefaßte, vorzugsweise in wenigstens einer Lage aufgebrachte elektrische Leiter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß als die Zugkräfte aufnehmende Fäden zumindest teilweise Fäden (1) aus einem hochfesten, organischen Kunststoff mit einer Zugfestigkeit von mehr als 250kp/rnm², einer Bruchdehnung von etwa 2% und einer Reißl.änger von wenigstens 15Q km vorgesehen sind, und daß als is hochfester Kunststoff für die Fäden (1) ein aromatisches Homo- oder Copolyamid verwendet ist.

2. Freileitungsseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß als die Zugkräfte aufnehmender Kern (5) desselben ein Strang der hochfesten Kunststoffäden (1) in an sich bekannter paralleler Anordnung von einer seiner Umfiäche fest anliegenden, abriebfesten, biegsamen Hülle (4) umschlossen ist, auf weiche die elektrischen Leiter (3) in an sich bekannter Weise aufgeseilt sind.

3. Freiteitungsseil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß wenigstens eine Lage der hochfesten Kunststoffäden (1) auf einem axialen Strang para'lel angeordneter, hochdehnfähiger jo Kunststoffäden (2) mit einer Bruchdehnung zwischen 10 und 20%. z.B. Polyamidfäden od.dgl, aufgebellt ist

4. Freüeitungsseil nach hinein ( 2r Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die hochfesten y> Kunststoffäden (1) aus einem auf der Basis von m-Phenylendiamin und Terephthalsäure erstellten aromatischen Polyamid bestehen.

5. Freileitur.gsseil nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Randzone der zusammengefaßten Fäden (1, 2) mit einem im Endzustand seiner Aushärtung bzw. Trocknung oder Vulkanisation biegeelastischen Material, beispielsweise einer unvuikanisierten Gummimasse, in an sich bekannter Weise getränkt ist, wobei der Volumenanteil des im Endzustand befindlichen Tränkmaterials zwischen 10 und 50% des Kern- oder Kernseilvolumens beträgt.

6. Verfahren zur Herstellung eines Freileitungsseils nach einem der Ansprüche 1 bis 5, b^i dem die Zugkräfte aufnehmende Fäden, Garne oder Litzen zu einem dessen Kern bildenden Strang zusammengefaßt und umfänglich mit elektrischen Leitern belegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zusarr:nicr;~efs£ien Fade" Ί, 2^Λ \" einsm kontinüier- H liehen Durchgang zusammengepreßt, unmittelbar nach dem Zusammenpressen gemeinsam umhüllt, z. B. mit einem festen Kunststoffolienband umwikkelt, und hierbei im gepreßten Zustand fest zusammengeschlossen werden, und daß schließlich ω auf die so geschaffene Hülle (4) die elektrischen Leiter (3) in an sich bekannter Weise aufgebracht, vorzugsweise aufgeseilt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (i, 2) unmittelbar nach dem Zusammenpressen mit einem druckfesten biegsamen Werkstoff umspritzt bzw. einem schlauchiörmigen Gewebe überzogen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (1, 2) vor dem Zusammenpressen in an sich bekannter Weise mit einem im Endzustand biegeelastischen Material getränkt werden.