DE2618778A1 - Abstandhalter fuer elektrische freileitungen o.dgl. - Google Patents
Abstandhalter fuer elektrische freileitungen o.dgl.Info
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Description
PATENTANWÄLTE
DlPL-ING. BUSCHHOFF
DIPL.-ING. HENNICKE
DIPL.-ING. VOLLBACH
5 KÖLN/RH.
Aktenz.:
Reg.-Nr.
Pe 418
bitte angeben
KÖLN, den 28.4.1976
he/pa
Patentanmeldung
der Firma
Preformed Line Products Company,
660 Beta Drive, Cleveland. Ohio 44143 (U.S.A.)
Abstandhalter für elektrische Freileitungen od.dgl.
Die Erfindung betrifft einen Abstandhalter für elektrische Freileitungen od.dgl«, mit dem ein vorherbestimmter, geringstmöglicher
Abstand zwischen einzelnen Kabeln einer aus mehreren Kabeln bestehenden Freileitung aufrechterhalten
und zugleich eine unerwünschte Vibration und/oder Schwingung der Leitungen verhindert werden kann.
Es gibt zwei Arten von Schwingungen, die eine Freileitung mit mehreren Kabeln beschädigen können, und zwar durch Windwirkung
entstandene Vibration und Einzelleiterschwingungen.
6098 45/082
Durch Windwirkung hervorgerufene Vibration vollzieht sich in einer vertikalen Ebene, d.h. senkrecht zum Boden und
mit hohen Frequenzen und niedrigen Amplituden«, Um diese Art der Schwingung zu unterdrücken, ist es bekannt, zwischen
den Leiterklemmen und dem Körper des Abstandhalters eine federnd nachgiebige Verbindung herzustellen, die eine
begrenzte Nachgiebigkeit in der Vertikalebene ermöglicht.
Einzelleiterschwingungen dagegen vollziehen sich in einer horizontalen Ebene mit niedriger Frequenz und verhältnismäßig
großen Amplituden, Um diese Art der Schwingung zu unterdrücken, ist eine nachgiebige Verbindung zwischen
der Leiterklemme und dem Körper des Abstandhalters erforderlich, welche eine begrenzte Beweglichkeit in der Horizontalebene
ermöglicht. Da beide Schwingungsarten gleichzeitig auftreten können, ist eine Nachgiebigkeit gleichzeitig
in zwei Ebenen erforderlich, um solche Schwingungen wirksam zu unterdrücken.
Die bekannten Vorrichtungen für diesen Zweck arbeiten nicht vollkommen zufriedenstellend· Aufgabe der Erfindung ist es
deshalb, einen Abstandhalter für frei aufgehängte Kabel zu schaffen, der nicht nur einen gleichbleibenden, geringstmöglichen
Abstand der Einzelkabel gewährleistet, sondern auch gleichzeitig sowohl die aus Windwirkung herrührenden Schwingungen
als auch die Unterleiterschwingungen wirksam dämpft.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten eines vorbestimmten kleinsten Abstandes
KO9845/0876
zwischen elektrischen Freileitungskabeln, Einzelleitern
od.dgl· gelöst, die die vibrierende oder schwingende Bewegung
der Kabel dämpft und die einen Kabelverbinder aufweist,
der mehrere, einander ähnliche Verbindungsteile hat, derön eines Ende ein Kabel klemmend umgreift und deren anderes
Ende einen im wesentlichen kugelförmigen Umriß hat. Der starre Abstandhalter hat mehrere hohle Büchsen von im
wesentlichen kugelförmigen Umriß, die jeweils ein kugelförmiges Ende der erwähnten Kabelverbindungsteile aufnehmen.
Zwischen dem kugelförmigen Ende eines jeden Verbindungsteiles und den diese kugelförmigen Enden aufnehmenden
Büchsen der Abstandhalter ist eine elastische Dämpfvorrichtung angeordnet. Außerdem sind Mittel vorgesehen, welche
die Dämpfvorrichtung an einer Drehbewegung sowohl gegenüber den kugelförmigen Enden der Verbindungsteile als auch gegenüber
den ihnen zugeordneten Aufnahmebüchsen hindern und bei einer Schwenkbewegung der kugelförmigen Enden in ihren Haltebüchsen
auf die Dämpfvorrichtung eine Scherkraft ausüben.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß auf die Bewegungsteile der zu einem Bündel zusammengefaßten Leiter von Freileitungen
ein Polster- und Dämpfeinfluß ausgeübt wird, wobei eine Schwingungsübertragung von einem Leiter zum anderen,
Torsionsschwingungen, übermäßiges Hin- und Herschwanken der
Leitungen und ein heftiger Zusammenstoß zwischen Einzelleitern gemildert oder vermieden werden, die geeignet sind, Beschädigungen
an verschiedenen Leitungsteilen wie an Befestigungen, Isolatoren und/oder den Leitern selbst hervorzurufen.
r, η qfi/, p; / η a ? s .
Der Dämpf ungs-Abstandhalter nach der Erfindung hat eine
Kugelgelenkverbindung zwischen einem Kabel-Verbindungsarm und einem starren Teil der Abstandhalterkonstruktion„
Ein elastisches Dämmaterial, wie beispielsweise Neopren oder ein anderes Elastomer oder Kunststoff material, ist
zwischen der Kugel und der die Kugel aufnehmenden Schale angeordnet und an beiden Teilen befestigt. Das Dämmaterial
wird bei einer Schwenkbewegung der Kugel in ihrer Schale auf Scherung beansprucht. Die Verwendung eines auf Scherung
beanspruchten Elastomers wurde im Gegensatz zu einem auf Druck oder Zug beanspruchten Elastomer bei Unterdrückung
einer aus Windkräften herrührenden Vibration und bei Einzelleiterschwingungen als hochwirksam erkennt·
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles
und aus den anschließenden Ansprüchen. Die Erfindung wird zusammen mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der
folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen in einigen Abbildungen näher erläutert, in
denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen. Es zeigt»
Fig. 1 einen Abstandhalter mit Dämpfeinrichtung nach
der Erfindung, der an drei elektrischen Freileitungskabeln befestigt ist, in einer perspektivischen
Darstellung,
Fig. 2 die Hauptteile der Vorrichtung nach Fig. 1 in
R η q 8 /+ R / η ft ? R
einer Ansicht in vergrößertem Maßstab und
Fig. 3 ein Verbindungsteil der Vorrichtung nach der Erfindung in einer Ansicht und teilweise im
Schnitt.
In Fig. 1 ist mit 10 ein Abstandhalter nach der Erfindung bezeichnet, der aus einem starren, dreieckigen Abstandhalter
12 und diesem zugeordneten Verbindungsteilen 14, 16 und 18 besteht. Vie im folgenden noch näher erläutert werden
wird, sind die Verbindungsteile 14, 16 und 18 mit einem Ende an einer Spitze des dreieckigen Abstandhalters 12 befestigt
und umfassen mit ihrem anderen Ende ihnen zugeordnete Kabel einer Vielzahl von hängenden Leitern 20, 22 und 24.
Die in der Zeichnung dargestellten hängenden Leitungen 20, 22 und 24 sind sogenannte gebündelte Leiter, wie sie bei
elektrischen Freileitungen verwendet werden und man wird deshalb verstehen, daß die Leiter in Übereinstimmung mit
den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung alle die gleiche elektrische Spannung haben«, Obgleich der dargestellte Abstandhalter
12 eine dreieckige Form hat, wird der Fachmann jedoch auch erkennen, daß die Grundsätze der Erfindung auch
auf Abstandhalter mit zwei oder mehr Leitungen anwendbar sind und daß der Abstandhalter auch die Form eines geraden
Armes, eines Rechteckes usw. haben kann.
Die die Kabel umgreifenden Enden der Verbindungsteile 14, 16 und 18 haben eine untereinander identische U-förmige
Gestalt und sind so bemessen, daß ein einzelnes Kabel zwischen die beiden Schenkel des U paßt· Die Kabel sind an
den U-förmigen Enden der Verbindungsteile mit bekannten, nach einer Schraubenlinie vorgeformten Elementen 26, 28
und 30 befestigt, die um die Kabel und die U-förmigen Enden der Verbindungsteile herumgewunden sind« Jeder Satz der
schraubenlinienförmigen Stäbe besteht aus mindestens einem, vorzugsweise aber aus mehreren schraubenlinienförmigen Elementen
O
Die dargestellte Konstruktion der U-förmigen Enden der Verbindungsteile
14, 16 und 18 und die schraubenlinienförmig vorgeformten Stäbe 26, 28 und 30 zum Instellunghalten der
Verbindungsteile auf den ihnen zugeordneten Kabeln sind im wesentlichen mit denen identisch, die in dem US-Patent
Nr. 3 463 870 dargestellt sind· Man erkennt jedoch, daß auch andere Kabel-Klemmvorrichtungen anstelle der beschriebenen
in Übereinstimmung mit der Lehre der Erfindung verwendet werden können.
Nach der Erfindung werden durch Windwirkung entstandene Vibrationen
und Einzelleiterschwingungen mit Hilfe einer besonderen Verbindungskonstruktion zwischen den Verbindungsteilen
14, 16 und 18 und dem dreieckigen Abstandhalter 12 gedämpft· Die konstruktiven Merkmale der Erfindung erkennt
man aus Figo 2, in der der Abstandhalter 12 aus zwei aufeinanderpassenden und identischen Hälften 12a und 12b be-
80984 5/0826
steht. Jede der drei Seiten der Musterhälfte besteht aus Aluminium oder einem anderen steifen Material« Die drei
Scheitelpunkte bestehen mit den Seitenschenkeln aus einem Stück und sind mit untereinander identischen, halbkugelförmigen
Ausnehmungen versehen, die beispielsweise mit 32 bezeichnet sind·
Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Seitenwände der Halbkugel 32 und die Seitenwände ihrer Ergänzungsstücke mit
einer Nute oder einer Eindrückung versehen, die auf einem Durchmesser der Halbkugel liegt. Ein hufeisenförmiger Flansch
36 legt sich um die Peripherie einer jeden halbkugelförmigen Ausnehmung und ist mit zwei im Abstand voneinander angeordneten
Löchern zur Aufnahme von Bolzen versehen, die die Befestigung an dem darauf passenden Flansch 12 b erleichtern
sollen.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, sind die beiden halbkugelförmigen
Ausnehmungen der Abstandhalterhälften 12a und 12b identische Beim Zusammenbau der beiden Hälften werden von
den beiden aufeinanderpassenden Halbkugelteilen drei im wesentlichen
kugelförmige Gelenkschalen gebildet. Die beiden Hälften des Abstandhalters werden von sechs Schraubenbolzen
zusammengehalten, welche durch die Schraubenlochpaare hindurchgesteckt
sind, welche in den jede halbkugelförmige Ausnehmung umgebenden Flanschen angeordnet sind.
Die im wesentlichen kugelförmigen Enden der Verbindungsteile 14, 16 und 18 sind in jeweils einer der kugelförmigen
κ η q a a R / η 8 ? 6
Gelenkschalen angeordnete In Fig. 2 sind die kugelförmigen
Enden der Verbindungsteile 16 und 18 als in den zugehörigen halbkugelförmigen Ausnehmungen der Abstandhalterhälfte 12a
eingesetzt dargestellt, während das Verbindungsteil 14 aus der ihm zugeordneten Schale herausgenommen gezeichnet ist·
Der Zusammenbau der Vorrichtung wird dadurch vervollständigt, daß das Verbindungsteil 14 in die ihm zugeordnete
halbkugelförmige Ausnehmung eingesetzt, die zweite Abstandhalterhälfte 12b über die beschriebene untere Hälfte gelegt
und beide Hälften zusammengeschraubt werden«,
Nach der Erfindung wird eine mechanische Verbindung zwischen den kugelförmigen Enden der Verbindungsteile 14, 16 und 18
und den ihnen zugeordneten Kugelschalen des Abstandhalters
derart hergestellt, daß quer über eine elastische Dämpfvorrichtung Scherkräfte ausgeübt werden, die zwischen der Schale
und den Verbindungskonstruktionen angeordnet ist· Es wurde festgestellt, daß eine Verbindung, bei der das elastische
Material Scherkräften ausgesetzt wird, aus Windkräften herrührende Vibrationen und Einzelleitungsschwingungen besser
dämpft als die bisher bekannten Konstruktionen, bei denen das elastische Dämpfungsmaterial einem Zug oder Druck unterworfen
wird.
Bei dem in Zusammenhang mit der Verbindungskonstruktion 14
dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Schicht aus elastischem Dämpfungsmaterial 38 über die Außenfläche des
Π 11 q R i R / Π R ? R
kugelförmigen Endes des Verbindungsteiles 14 gezogene Eine
Umfangsrippe 38a besteht mit der Schicht 38 aus einem Stück und füllt die Nute 34 in der Schale 32 ausο Die Rippe 38a
stellt in Verbindung mit der Nute 34 eine Verriegelung zwischen der elastischen Schicht 38 und der Kugelschale dar,
so daß eine Schwenkbewegung der Kugel in ihrer Schale eine Scherkraft hervorruft, die quer über die Schicht aus elastischem
Material ausgeübt wird.
Zum besseren Verständnis ist ein einzelnes Verbindungsteil 14 in Figo 3 dargestellt. Das kugelförmige zweite Ende besteht
aus einem starren, im wesentlichen kugelförmigen Kern 40 aus Metall odedglo, der mit einem Arm 42 einstückig verbunden
ist· Die Kugel 40 ist an ihrer Verbindungsstelle mit dem Arm 42 in einer zur Achse des Armes 42 quer verlaufenden
Ebene leicht abgeflachte Das elastische Dämpfmaterial 38, das aus einer Vielzahl von verschiedenen bekannten elastischen
Dämpfungsmaterialien wie Neopren oder anderen Elastomeren oder Kunststoffen ausgewählt sein kann, ist in einer mit Ausnahme
der Umfangsrippen 38a und 38b in einer im wesentlichen gleichförmigen Dicke über die Außenfläche der Kugel 40 gezogene
Die Rippen 38a und 38b sind vorzugsweise längs eines Durchmessers der Kugel 40 und in einer zur Achse des Armes 42 senkrechten
Ebene angeordnete
Wie bereits früher erwähnt, füllt die Rippe 38a die Nute in der Kugelschale ausο Sie muß außerdem eine solche Größe und
Festigkeit haben, daß sie unter normalen Arbeitsbedingungen
60984 5/0826
eine sichere mechanische Verbindung mit der Kugelschale gewährleistet.
Aus dem gleichen Grunde ist die Kugelschale im Vergleich zu der ihr zugeordneten Kugel vorzugsweise so dimensioniert,
daß auf die Kugel ein starker Druck ausgeübt wird ο
Alternativ oder als Ergänzung zu der durch die Rippe 38a gebildeten
mechanischen Verbindung kann die Dämpfvorrichtung 38 beim Zusammenbau an der Lagerschale festgeklebt sein. Der
abgeflachte Teil der Kugel und die ihm zugeordnete Lippe jeder Kugelschale wirken zusammen, um das Verbindungsteil festzuhalten
und eine übermäßige Schwenkbewegung des Verbindungsteiles gegenüber der Aufnahmeschale zu verhindern·
Die Dicke und Steifigkeit des Elastomers und seine genaue Zusammensetzung hängen von den betrachteten Betriebsumständen
ab und müssen empirisch bestimmt werdeno
Das dargestellte Verbindungsteil 14 hat außerdem noch ein
erstes Ende zum mechanischen Anschluß an ein Kabel0
Im einzelnen besteht dieses eine Ende des Befestigungsteiles aus einer starren, im wesentlichen U-förmigen Kabelaufnahmeklaue
44, die mit einem Bolzen 46 aus einem Stück besteht, der in eine Hülse des Armes 42 eingeschraubt ist· Die Achse des
Bolzens 46 verläuft quer zu dem offenen Maul der U-förmigen Klaue 44. Die Schraubverbindung zwischen den beiden Teilen
des Verbindungsteiles 14 gestattet eine Verstellung der wirk-
R 0 9 Β U R / Π R 7 6
samen Länge des Verbindungsteiles von Hand.
Um eine gegenseitige Verdrehung der beiden Enden des Verbindungsteiles zu verhindern, kann eine nicht näher dargestellte
Gegenmutter vorgesehen werden· Alternativ kann der Buchsenteil des Armes 42 und das Gewindeende der das Kabel
aufnehmenden Klaue 44 ohne Gewinde ausgeführt sein und das Ganze kann nach dem Einstellen der Teile in der gewünschten
Stellung durch Kröpfen oder Zusammenpressen verbunden sein.
Das starre, U-förmige Teil 44 ist in einem gummiartigen
Polstermaterial 48 eingebettete Zusätzlich zum Fernhalten von Stoßkräften vom Kabel und zum Dämpfen einer übermäßigen
Bewegung des Kabels verhindert das gegossene Kissen 48 auch Abrieb oder Zermürbung des Abstandhalterendes 44, des
Kabels und der herumgelegten schraubenlinienförmigen Elemente ·
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind verschiedene Änderungen und Abwandlungen
möglich, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung überschritten wird«.
π η q ft /, .s / η R ? p.
Claims (1)
- - 12 Ansprüche1J Abstandhalter für elektrische Freileitungen od,dgl„ mit Einrichtungen zum Dämpfen von Vibrationen und Schwingungen der an ihm befestigten Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (10) mehrere, einander ähnliche Verbindungsteile (14, 16, 18) aufweist, deren eines Ende ein Kabel (20 bzw. 22 bzw. 24) klemmend umgreift und deren zweites Ende einen im wesentlichen kugelförmigen Umriß hat und mit denen die Verbindungsteile (14, 16, 18) in hohlen, im wesentlichen kugelförmigen Schalen (32) eines starren Abstandhalters (12) angeordnet sind und daß zwischen den kugelförmigen zweiten Enden eines jeden Verbindungsteiles (14, bzwo 16 bzw. 18) und den ihnen zugeordneten Gelenkschalen (32) des Abstandhalters (12) elastische Dämpfvorrichtungen (38) angeordnet sind und daß Mittel (38a, 38b) vorgesehen sind, welche eine Drehung der Dämpfvorrichtung (38) sowohl gegenüber den kugelförmigen Endteilen (40) der Verbindungsteile (14, 16, 18) als auch gegenüber den Kugelschalen (32) des Abstandhalters (12) verhindern und hierbei auf die Dämpfvorrichtungen (38) bei einer Schwenkbewegung der kugelförmigen Endteile (40). in ihren Schalen (32) eine Scherkraft ausüben,,2«, Abstandhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfvorrichtungen (38) mit den kugelförmigen Endteilen (40) der Verbindungsteile (14, 16, 18) und den ihnen zuge-h η q R λ R / η R 2 Rordneten Schalen (32) des Abstandhalters (12) verklebt sind ο3. Abstandhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der Verbindungsteile (14, 16, 18) in Längsrichtung gegeneinander verstellbar sind·4· Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (12) aus zwei aufeinanderpassenden, symmetrischen Hälften (12a und 12b) besteht, die miteinander durch Schraubbolzen verbunden sind ο5· Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dämpfvorrichtung (38) sich in wesentlich gleichförmiger Dicke über das ganze kugelförmige Ende (40) eines Verbindungsteiles (14 bzw. 16 bzw. 18) erstreckt und eine erhabene Umfangsrippe (38a) aufweist und daß die hohle Schale (32) des Abstandhalters (12) eine entsprechend angeordnete Umfangsnute (34) zur Aufnahme dieser Rippe (38a) aufweist·6ο Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bi s 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsrippen (38a, 38b) der Dämpfvorrichtung (38) in Ebenen liegen, die zu den Längsachsen der Verbindungsteile (14, 16, 18) senkrecht sindo7ο Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsrippen (38a, 38b) derf j 0 q R Δ R / 0 8 ? 6Dämpfvorrichtungen (38) auf Durchmessern der ihnen zugeordneten kugelförmigen Enden (40) liegen.8. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die kugelförmigen Enden (40) in Ebenen senkrecht zu den Längsachsen der Verbindungsteile (14, 16, 18) abgeflacht sind»9· Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende eines jeden Verbindungsteiles (14, 16, 18) ein U-förmiges Teil (44) aufweist, zwischen dessen beiden Schenkeln eines der Kabel (20 bzwο 22 bzwo 24) angeordnet ist und daß das Verbindungsteil (14, 16, 18) außerdem schraubenlinienförmige Dämpferdrähte (28, 30) aufweist, die um ein Kabel (20 bzw« 22 bzw. 24) und das eine Ende eines Verbindungsteiles (14 bzw. 16 bzw. 18) herumgewickelt sind, um eine feste Verbindung zwischen diesen Teilen herzustellen·10„ Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dämpfvorrichtung (38) eine zweite, nach innen gerichtete Umfangsrippe (38b) aufweist und daß das kugelförmige Ende (40) eines jeden Verbindungsteiles (14 bzw. 16 bzw* 18) eine entsprechende Umfangsnute zur Aufnahme dieser nach innen gerichteten Rippe (38b) aufweist.£0984 5/0876
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