DE2615311A1

DE2615311A1 - Freileitungsseil mit kommunikationskern

Info

Publication number: DE2615311A1
Application number: DE19762615311
Authority: DE
Inventors: Hans-Gerd Dipl Ing Dagefoerde; Guenter Dr Ing Thoennessen
Original assignee: AEG Telefunken Kabelwerke AG
Current assignee: Kabel Rheydt AG
Priority date: 1976-04-06
Filing date: 1976-04-06
Publication date: 1977-10-13
Also published as: AT352199B; CH622652A5; NO145449B; US4158185A; NO771174L; SE441316B; BE853172A; NO145449C; SE7703935L; CH614550A5; NL7703691A; DE2615311B2; ATA236877A

Description

AEG-TELEFUNPiEN Kabelwerke Aktiengesellschaft, Rheydt Sommerfeld 22 - 28

4330 Mülheim(Ruhr) - Saarn

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1. 4. 1976

Freileitungsseil mit Kommunikationskern

Die Erfindung betrifft ein Freileitungsseil mit einem Kommunikationskern, also ein Freileitungsseil, in dessen Innern eine Nachrichtenübertragungsleitung angeordnet ist»

Der Betrieb moderner Freileitungsnetze erfordert schnelle und zuverlässige Nachrichtenübertragungseinrichtungen, um den großen und ständig steigenden Informationsfluß bewältigen zu können.

Bekannt und noch allgemein gebräuchlich sind in Freileitungsnetzen die Kommunikationseinrichtungen, welche nach dem Lecher-

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bzw. TFH-Prinzip, also mit Doppelleitungen arbeiten. Die Nachrichten werden hierbei entlang zweier Freileitungsseile oder eines Freileitungsseils gegen Erde übertragen. Dar Nachteil dieser Art der Nachrichtenübertragung besteht darin, daß nur ein ganz enger Frequenzbareich zur Verfügung steht, der durch gegenseitige Beeinflussung benachbarter Freileitungsnetze noch eingeengt wird. Ebenfalls nachteilig ist bei diesem System die Abstrahlung von Übertragungsenergie. Um diesen Nachteilen zu begegnen, sind in Freileitungsnetzen für die Nachrichtenübertragung auch schon gesonderte Luftkabel vorgesehen worden, die entweder an allen Masten der Freileitung isoliert aufgehängt werden (DT-PS 893 355) oder als Koaxialleitung mit hochspannungsfest isoliertem Innenleiter ausgebildet sind und mit ihrem Rückleiter geerdet werden (DT-AS 19 33 813). Ein solches gesondertes Luftkabel im Zuge von Freileitungsnetzen, bietet den Vorteil, daß für die Nachrichtenübertragung ein weiter Frequenzbereich zur Verfügung steht, da eine Beeinflussung von außen nicht stattfindet. Darüber hinaus ist eine Nachrichtenübertragung mit größerer Reichweite möglich, weil entlang der Jbertragungsstrecke keine Energie abgestrahlt wird. Die Übertragung von Nachrichten in Freileitungsnetzen über ein gesondertes Luftkabel hat aber dennoch Nachteile, da sie nur unter zusätzlichem technischem und wirtschaftlichem Aufwand realisierbar ist.

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Es ist auch bekannt, den Innenraum eines als Hohlseil ausgebildeten Phasenseils für die konzentrische Unterbringung eines Nachrichtenleiters zu nutzen (US-PS 1 855 288). Diese Möglichkeit ist naturgemäß auf Hohlseile beschränkt, da Vollseile keinen solchen Innenraum aufweisen. Abgesehen davon bedingt eine derartige Phasenleiterkonstruktion jedoch einen recht hohen Aufwand bei der Fertigung, da praktisch eine Koaxialleitung mit einem Außenleiter aus Profildrähten hergestellt werden muß. Die Verlegung solcher Phasenseile erfordert erhöhte Sorgfalt und Vorsicht, da die Gefahr besteht, daß die hohlen Seile abknicken. Darüber hinaus kann in den Hohlraum Wasser eindringen und Kurzschlüsse zwischen dem Zentralleiter und dem Rückleiter hervorrufen.

Schließlich ist als Stand der Technik zur Informationsübertragurg ■

in Energieübertragungsnetzen auch noch ein kombiniertes Träger- | frequenz- und Hochspannungsfreileitungsseil bekannt. Im Zentrum I eines der Energieübertragung dienenden Leiterseils ist eine ein- oder mehrpaarige kunststoffisolierte Trägerfrequenzleitung

angeordnet (DT-PS 2 011 016). Dieses Kabel besitzt hinsichtlich j der Übertragungstechnik weitgehend die Vorteile der oben be-

schriebenen gesonderten Luftkabel. Es hat jedoch den Nachteil, ! daß der Außendurchmesser im Vergleich zu gleichwertigen Phasen— ' seilen stark vergrößert wird, weil der Phasenleiter die Nach— '

richtenseele mit seinem vollen Leiterquerschnitt umgibt, d.h., [

I daß es sich um ein Nachrichtenluftkabel handelt, auf welches ■

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der volle Phasenleiterquerschnitt zusätzlich aufgebracht ist. Der vergrößerte Außendurchmesser des Phasenseils hat eine wesentliche Zunahme der Zusatzlasten durch Eisbildung und Windkräfte zur Folge. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Kommunikationskern für das robuste Freileitungsseil zu weich ist, und daß das Kabel daher Schwierigkeiten bei der Aufhängung bereitet. Darüber hinaus ist der Kommunikationskern zu schwer, woraus sich eine unsymmetrische Gewichtsbelastung der Masten ergibt. Die bekannte Konstruktion eines kombinierter. Freileitungsseils eignet sich danach nur für große Seilquerschnitte, bei denen der Gewichts- und Querschnittsanteil des Nachrichtenluftkabels relativ klein sind. Schließlich bereitet die Verbindung von Seilabschnitten mittels Spannfeldmuffen mechanische Schwierigkeiten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Freileitungsseil mit einem Kommunikationskern anzugeben, der so dünn und leicht ist, daß er auch in Freileitungsseilen mit geringem Seildurchmesser Verwendung finden kann, daß er also auch für Freileitungsseile in Mittelspannungsnetzen geeignet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Kommunikationskern aus einem Koaxialleitungselement mit einem Zentralleiter und einer diesen konzentrisch umgebenden Isolierhülle und einem reusenartig ausgebildeten Rückleiter besteht,

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cer von den dem Koaxialleitungselement zugekehrten Umfangsflächenabschnitten der unmittelbar an ihm anliegenden Einzeldrähte des Freileitungsseils gebildet wird.

Die Kommunikationsseele des erfindungsgemäßen ireileitungsseils besteht also aus einem Koaxialelement aus einem isolierten Zentralleiter ohne gesonderten Rückleiter, Ler Rückleiter ist vielmehr von den das Koaxialelement unmittelbar umgebenden Drähten des Phasenseils gebildet. Er erhält dadurch eine reusenartige sternförmige Gestalt. Der Außendurchmesser und das Gewicht des erfindungsgemäßen Freileitungsseils liegen nur unwesentlich über denen des Seils gleichen Leiterquerschnitts ohne Kommunikationsseele, da alle Elemente, sowohl die Drähte als auch das Koaxialleitungselement, denselben Durchmesser haben können.

Das Koaxialleitungselement kann gemäß der Erfindung anstelle des Kerndrahtes zentral im Innern des Freileitungsseils angeordnet sein. £s kann aber auch die Stelle eines jeden beliebigen Seildrahtes einnehmen. Die Isolierhülle des Koaxialleitungselements ist zweckmäßigerweise als Voll-Dielektrikum aus thermoplastischem Kunststoff ausgebildet. Sie kann zur Verbesserung des Kopplungswiderstandes mit einer leitfähigen Schicht bedeckt sein. Der Zentralleiter des Kommunikationskerns wird nach der Erfindung vorteilhafterweise in den Leiterquerschnitt einbezogen, das heißt, der Zentralleiter wird gleichzeitig für den

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Transport der elektrischen Energie und die Übertragung von Nachrichten benutzt. Das erfindungsgemäße Preileitur.gssüil kann als Phasenseil oder als Erdseil vorgesehen .sein. Der Zentralleiter des Koaxxalleitungseletr.ents kann über eine Hochfrequenzdrossel mit dem Freileitungsseil für den technischen Wechselstrom kurzgeschlossen sein und üoer .-.bblockkondensatoren und einen Auskoppelübertrager an das zugehörige Fernmeldesystem angeschlossen sein.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Freileitung3i;eils besteht darin, daß die Einbeziehung der Kommunikationsseele nur einen geringen Gewichts- und DurchmesserZuwachs verursacht. Las ist insbesondere durch die erfindungsgemäße Materi^l-Mehrfachausnutzung ermöglicht. Während bei dem bekannten kombinierten Trägerfrequenz- und Freileitungsseil das Gewicht bereits bei

70 mm Leiterquerschnitt um ca. 68 % und bei geringeren Querschnitten auf mehrere 100 % ansteigen kann, beträgt der maximale GewichtsZuwachs beim erfindungsgemäßen Freileitungsseil mit

ρ
Kommunikationsseele bei 16 mm Leiterquerschnitt nur ca. 22 %

2
und bei 70 mm Querschnitt nur ca. 6 %. Der Reusenrückleiter der Kommunikationsseele des erfindungsgemäßen Freileitungsseils hat eine größere Oberfläche als die Rückleiter der bekannten konzentrischen Kommunikationsleitungen in Freileitungsnetzen. Dadurch verringert sich die Skin-Effekt-Komponence und die Leitungsdämpfung wird herabgesetzt. Die Verbindung der erfin-

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dungsgemäßen Freileitungsseile ist sehr einfach. Die -SeiLa können im Feld gequetscht werden, nachdem in der Quetschaor.e · ein Stahlröhrchen über den Koaxialleitungskern eingeführt worden ' ist« Auf diese Weise kann von außen ein beliebiger radialer-Druck angewendet werden. Fertigungstechnisch ist das erfindungsgemäße Freileitungsseil mit Kommunikationskern unproblematisch. Es erfordert nicht die technisch aufwendigeren Einrichtungen zur Herstellung von Koaxialkabeln, sondern es kann auf einer einfachen Seilmaschine hergestellt werden, wobei lediglich einer der Seildrähte durch eine Ader mit isolierender Umhüllung ersetzt wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Freileitungsseil mit Kommunikationskern, Figur 2 enthält einen Querschnitt durch den Kommunikationskern und Figur 3 eine schema-

I tische Darstellung der Ankopplung der Nachrichtenleitung. !

In den Figuren 1 und 2 sind die Einzeldrähte des Freileitungsseils

mit 1 bezeichnet. 2 ist der Kommunikationskern, der aus einem j

Koaxialleitungselement 3 und einem reusenartig geformten Rückleiter 6 besteht. Das Koaxialleitungseiement 3 seinerseits ist aus dem Zentralleiter 4 und der ihn konzentrisch umgeben- ^: den Isolierhülle 5 aufgebaut. Es wird vom Reusenrückleiter 6 umfaßt, der aus den dem Koaxialleitungselement zugekehrten Oberfiächenabschnitten der benachbarten Sinzeldrähte 1 gebildet

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ist. Der Rückleiter der erfindungsgemäßen Kommunikationsseele ist daher im Querschnitt etwa sterniörmig. Die resultierende Dielektrizitätskonstante des Volldielektrikums 5 verbessert sich durch die Zwickel-Luftanteile 7 auf einen niedrigeren Wert· Wie die Figuren 1 und 2 deutlich erkennen lassen, ist für den Rückleiter der unsymmetrischen Nachrichtenübertragungsleitung kein gesondertes Bauelement vorgesehen. Die Erfindung beruht daher wesentlich auf einer Material-Mehrfach-Ausr.utzur.g. Der Zentralleiter 4 für die Nachrichtenübertragung ist gleichseitig in den Energietransport einbezogen. Die inneren Einzeldrähte des Freileitungsseils bewirken neben dem Energietxansport auch die Fortleitung von Nachrichten.

Figur 3 zeigt eine gemäß der Erfindung vorteilhafte Art der Ankopplung der Nachrichtenleitung. Der Zentralleiter 4 des Koaxxalleitungselements 3 ist danach über eine Hochfrequenz-Drossel 9 mit dem Freileitungsseil 8 kurzgeschlossen. Der Informationsanteil des Übertragungsinhalts ist über einen Abblockkondensator 10 und über einen Übertrager 11 ausgekoppelt und an das zugehörige Informationssystem angeschlossen.

8 Seiten Beschreibung

8 Patentansprüche

1 Blatt Zeichnung mit

3 Figuren 709841 /0464

Leerseite

Claims

AEG-TELEFUNKEN Kabelwerke Aktiengesellschaft, Rheydt Sommerfeld 22 - 28 4Ϊ30 Mülheim(Ruhr) - Saarn Hr-uh BI 76/21 Hr

1. 4· 1976

Patentansprüche _t

i Freileitungsseil mit Kommunikationskern, dadurch qekenn- !

zeichnet,

daß der Kommunikationskern aus einem Koaxialleitungselement mit einem Zentralleiter und einer diesen konzentrisch umgebenden Isolierhülle und einem reusenartig ausgebildeten Rückleiter besteht, der von den dem Koaxialleitungselement zugekehrten Umfangsflächenabschnitten der unmittelbar an ihm anliegenden Einzeldrähte des Freileitungsseils gebildet wird.

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2. Freileitungsseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser des Koaxialleitungselementes gleich
dem der Einzeldrähte" ist.

3. Freileitungsseil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ,

daß das Koaxialleitungselement anstelle des Kerndrahtes zentral in seinem Innern oder anstelle eines beliebigen Seildrahtes angeordnet ist.

4· Freileitungsseil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet _t

daß die Isolierhülle des Koaxiallextungselements als VoIl-DieleJctriicum aus thermoplastischem Kunststoff ausgebildet ist.

5. Freileitungsseil nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet ,

daß die Isolierhülle des Koaxialleitungselements mit einer leitfähigen Schicht bedeckt ist.

6. Freileitungsseil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß der Kommunikationskern einschließlich des Zentralleiters gleichzeitig für den Transport der elektrischen Energie
benutzt wird.

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7. Freileitungsseil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß es als Phasenseil oder als Erdseil ausgebildet ist.

8. Freileitungsseil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

daß der Zentralleiter des Koaxialleitungselements über eine Hochfrequenz-Drossel mit dem Freileitungsseil für technischen Wechselstrom kurzgeschlossen ist und daß der Zentralleiter über Abblockkondensatoren und einen Auskopplungsübertrager an das zugehörige Fernmeldesystem angeschlossen ist.

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