DE2618778C3

DE2618778C3 - Feldabstandhalter für elektrische Freileitungen

Info

Publication number: DE2618778C3
Application number: DE2618778A
Authority: DE
Inventors: Raymond Joseph Macedonia Ohio Champa; William Fred Shaker Heichts Corkran
Original assignee: Preformed Line Products Co
Current assignee: Preformed Line Products Co
Priority date: 1975-05-02
Filing date: 1976-04-29
Publication date: 1982-03-25
Also published as: DE2618778A1; BE841363A; GB1551762A; IN145137B; IE42581B1; IT1060496B; DE2618778B2; FR2310002A1; AR209647A1; NZ180727A; ATA315276A; US3978276A; DE7613456U1; IE42581L; AU1353976A; ES447509A1; CA1066375A; CH609498A5; SE7604956L; SE418437B

Description

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Die Erfindung betrifft einen Feldabstandhalter für elektrische Freileitungen mit Einrichtungen zum Dämpfen von Vibrationen und Schwingungen der an ihm befestigten Bündelleiter eines Abstandfeldes, mit einem starren Mittelstück mit mehreren einander ähnlichen Verbindungsarmen, deren eines Ende eine Klaue trägt und deren zweites Ende eine Verdickung aufweist, die in eine Gelenkschale des Mittelstückes eingreift, wobei zwischen der Verdickung eines jeden Verbindungsarmes und der ihr zugeordneten Gelenkschale des Mittelstückes ein in im wesentlichen gleichförmiger Stärke über die ganze Verdickung eines jeden Verbindungsarmes sich erstreckendes, elastisches Dämpfmaterial angeordnet ist, das mit der Verdickung und der Wand der Gelenkschale verbunden ist.

Es ist ein Feldabstandhalter dieser Art bekannt (DE-AS 12 85 033), bei dem die Verdickung der Verbindungsarme d|e Gestalt eines Doppelkegelstumpfes hat. Bei einer Verschwenkung der Verbindungsarme im Gelenk wird auf das Dämpfmaterial auf der einen Kegelseite ein Druck und auf der diametral gegenüberliegenden Kegelseite ein Zug ausgeübt; das Dämpfmaterial wird also bei Schwingungen, welche die Verbindungsarme um ihre Gelenke schwenken lassen, periodisch auf Druck und Zug beansprucht Wenn das Dämpfmateria! elastisch ist werden bei einer solchen Beanspruchungsart die Schwingungen der Verbindungsarme nur sehr unzureichend gedämpft d. h. sie gehen nur sehr langsam auf Null zurück, da das auf Druck beanspruchte, elastische Material federnd zurückschnellt wenn der Druck aufhört.

Ferner ist ein Feldabstandhalter bekannt (DE-OS 22 32 587), dessen Verbindungsarme am Mittelstück derart gelagert sind, daß sie nur in einer Richtung, nämlich in der Ebene des Mittelstückes, schwenken können. Zum Dämpfen der Vibrationen sind auf die Gelenkachse zwischen den Verbindungsarmen und dem Mittelstück einfache Beilagscheiben aus Polyisopren aufgesteckt, die in Schwenkrichtung nur bei genügend hohem Reibungsdruck und nur senkrecht zur Schwenkrichtung wirksam werden, wenn auf sie ein Druck ausgeübt wird.

Schließlich gibt es auch Feldabstandhalter für zwei Bündelleiter (DE-OS 17 65 951), die jedoch keine Dämp'vorrichtung haben, sondern wo der Bündelleiter nur in einer mit elastischem Material ausgekleideten Klaue liegt.

Bei Feldabstandhaltern für Freileitungen ist zu berücksichtigen, daß es zwei Arten von Schwingungen gibt, welche die Bündelleiter eines Abspannfeldes beschädigen können, nämlich durch Windeinwirkung entstehende Vibrationen und Schwingungen der einzelnen Bündelleiter. Die durch Windwirkung hervorgerufenen Vibrationen vollziehen sich in einer vertikalen Ebene, d. h. senkrecht zum Boden, mit hohen Frequenzen und niedrigen Amplituden. Um diese Art Schwingungen zu unterdrücken, ist es bekannt, zwischen den Leiterklemmen und dem Körper des Feldabstandhalters eine federnd nachgiebige Verbindung herzustellen, die eine begrenzte Nachgiebigkeit in der Vertikalebene ermöglicht.

Schwingungen der einzelnen Bündelleiter 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 Abstandshalters erforderlich, welche eine begrenzte Beweglichkeit in der Horizontalebene ermöglicht. Da beide Schwingungsarten gleichzeitig auftreten können, ist eine Nachgiebigkeit gleichzeitig in zwei Ebenen erforderlich, um beide Schwingungen wirksam zu unterdrücken.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Feldabstandhalter der eingangs näher erläuterten Art zu schaffen, mit dem Schwingungen des Abspannfeldes und seiner Bündelleiter in Vertikal- und Horizontalrichtung wirksam gedämpft werden und bei dem die Verbindungsarme so ausgebildet und derart am Mittelstück gelagert sind, daß ihre Schwenkbewegungen, die sie infolge von Längsund Querschwingungen der Seilleiter erfahren, möglichst rasch abklingen.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die Verdickung der Enden der Verbindungsarme und die Gelenkschalen des Mittelstückes kugelförmig

sind und daß das Dämpfmaterial auf der äußeren und auf der inneren Umfangsfläche je eine erhabene Umfangsrippe trägt, von denen die eine in eine entsprechend angeordnete Umfangsnut in der Gelenkschale des Mittelstückes und von denen die andere in eine -, entsprechende Umfangsnut auf dem kugelförmigen Ende des Verbindungsarmes eingreif L

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß auf das Dämpfmaterial keine Druck- und Zugkräfte, sondern nur Scherkräfte ausgeübt werden. Bei dieser Beanspruchung dämpft das elastische Dämpfmaterial die Schwenkbewegung der Verbindungsarme besonders gut, ohne Rücksicht darauf, in welcher Richtung die Schwenkbewegungen erfolgen. Hierbei ist es wesentlich, daß das Dämpfmaterial auf der äußeren und inneren Umfangsfläche je eine erhabene Umfangsrippe trägt, von denen die eine in eine entsprechend angeordnete Umfangsnute in der Gelenkschale des Mittelstückes und von denen die andere in eine entsprechende Umfangsnute auf dem kugelförmigen Ende des Verbindungsarmes eingreift Das Dämpfmaterial kann hierdurch sehr leicht auf dem kugelförmigen Ende der Verbindungsarme angebracht werden, und die Verbindungsarme lassen sich leicht in das Mittelstück einsetzen, wenn dieses, wie an sich bekannt, aus zwei aufeinanderpassenden, symmetrischen Hälften besteht, die miteinander durch Schraubbolzen verbunden werden. Außerdem werden die Scherkräfte in das Dämpfmaterial längs einer Linie eingetragen und beanspruchen dieses in seiner kugelförmigen Umfangs- jo fläche ungleichmäßig. Der Dämpfeffekt wird hierdurch noch erheblich verstärkt.

Die Umfangsrippen des Dämpfmaterials liegen zweckmäßig in Ebenen, die zu den Längsachsen der Verbindungsarme senkrecht sind. Hierdurch ergibt sich jj für jede beliebige Schwenkrichtung der Verbindungsarme der höchstmögliche Scherwiderstand im Dämpfungsmaterial, insbesondere dann, wenn die Umfangsrippen nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auf Durchmessern der ihnen zugeordneten kugelförmigen 4ii Enden der Verbindungsarme liegen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die kugelförmigen Enden der Verbindungsarme in Ebenen senkrecht zu den Längsachsen der Verbindungsarme abgeflacht. Der freie Rand der Wandung des nach einer Hohlkugel geformten Dämpfmaterials kann sich dann senkrecht gegen den Außenumfang des Verbindungsarmes anlegen und sich unter Scherbeanspruchung voll abstützen, ohne sich am Verbindungsarm entlangzuschieben.

Die beiden Enden der Verbindungsarme sind in Längsrichtung zweckmäßig gegeneinander verstellbar, so daß der Abstand der Bündelleiter vom Mittelstück und gegeneinander eingestellt werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sina in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Feldabstandhalter mit Dämpfeinrichtung nach der Erfindung, an dem drei Bündelleiter befestigt sind, in einer perspektivischen Darstellung,

F i g. 2 den in seine Einzelteile zerlegten Feldabstandhalter nach F i g. 1 in einer Ansicht in vergrößertem Maßstab und

F i g. 3 einen der Verbindungsarme des Feldabstandhalters in einer Seitenansicht und teilweise im Schnitt.

In F i g. 1 ist mit 10 ein Feldabstandhalter bezeichnet, der aus einem starren, dreieckigen Mittelstück 12 und an diesem angeschlossenen Verbindungsarmen 14, 16 und 18 besteht. Die Verbindungsarme 14,16 und 18 sind mit ihrem einen, kugelförmigen Ende 40 an je einer Spitze des dreieckigen Mittelstiickes befestigt und umfassen mit ihrem anderen, klauenförmigen Ende je einen Bündelleiter 20 bzw. 22 bzw. 24 eines aus drei Leitern bestehenden Abspannfeldes, die alle die gleiche elektrische Spannung haben. Der Feldabstandhalter nach der Erfindung kann auch bei zwei oder mehr als drei Bündelleitern verwendet werden und dann die Form eines geraden Armes, eines Rechteckes od. dgl. haben.

Die die Bündelleiter umgreifenden Enden der Verbindungsarme 14, 16 und 18 haben die Form einer U-förmigen Klaue und sind so bemessen, daß ein einzelner Bündelleiter zwischen die beiden Schenkel des U paßt Hierbei sind die Leiter an den U-förmigen Klauen der Verbindungsarme 14, 16 und 18 mit an sich bekannten, nach einer Schraubenlinie geformten Befestigungselementen 26, 28 und 30 befestigt, die um die Leiter und die U-förmigen Klauen der Verbindungsarme 14,16 und 18 herumgewunden sind. Hierbei besteht jedes schraubenlinienförmige Element aus mindestens einem, vorzugsweise jedoch aus mehreren, schraubenlinienförmig gewundenen Drähten. Anstelle dieser schraubenlinienförmigen Drähte können auch andere Klemmvorrichtungen zum Befestigen der Bündelleiter an den Verbindungsarmen verwendet werden.

Die durch Windeinwirkung entstehenden Vibrationen und Schwingungen der einzelnen Bündelleiter werden nach der Erfindung durch die besondere Art der Verbindungskonstruktion zwischen den Verbindungsarmen 14, 16 und 18 einerseits und dem dreieckigen Mittelstück 12 andererseits gedämpft. Wie aus Fig.2 hervorgeht, besteht das Mittelstück 12 aus zwei aufeinanderpassenden, identischen Hälften 12a und \2b. Die drei Stege des Mittelstückes sind aus Aluminium oder einem anderen steifen Material hergestellt. Sie sind an ihren Scheitelpunkten einstückig miteinander verbunden und mit einander gleichen, halbkugelförmigen Gelenkschalen 32 versehen. Diese Gelenkschalen haben je eine Umfangsnute 34, die auf dem gleichen Durchmesser der einander gegenüberliegenden Hälften liegen. Jede Gelenkschale wird von einem hufeisenförmigen Flansch 36 umgeben, der zwei im Abstand voneinander angeordnete Löcher aufweist, durch welche Bolzen hindurchgesteckt werden können, mit denen die beiden Hälften des Mittelstückes verbunden werden.

Beim Zusammenbau der beiden Hälften des Mittelstückes 12 werden von den beiden aufeinanderpassenden Halbkugelteilen drei im wesentlichen kugelförmige Gelenkschalen gebildet, in denen die im wesentlichen kugelförmigen Enden 40 der Verbindungsarme 14, 16 und 18 liegen.

In Fig. 2 sind die kugelförmigen Enden 40 der Verbindungsarme 16 und 18 als in den zugehörigen, halbkugelförmigen Ausnehmungen der einen Hälfte 12a des Mittelstückes 12 eingesetzt dargestellt, während der Verbindungsarm 14 aus der ihm zugeordneten Gelenkschale herausgenommen gezeichnet ist. Beim Zusammenbau wird der Verbindungsarm 14 in die ihm zugeordnete halbkugelförmige Ausnehmung eingesetzt, die zweite Hälfte 12f> des Mittelstückes 12 über die erste Hä?fte 12a gelegt, und dann werden beide Hälften durch Bolzen miteinander verschraubt.

Die mechanische Verbindung zwischen den kugelförmigen Enden 40 der Verbindungsarme 14,16 und 18 und den ihnen zugeordneten Gelenkschalen 32 des Mittel-

Stückes 12 wird durch eine Schicht elastischen Dämpfmaterials 38 hergestellt, die über die Außenfläche des kugelförmigen Endes 40 der Verbindungsarme 14, 16 und 18 gezogen ist. Das Dämpfmaterial ist ein elastisches Material, in dem bei Schwingungen der Bündelleiter gegenüber dem Mittelstück Scherkräfte hervorgerufen werden, welche den Scherwiderstand wecken, welcher diese Schwingungen dämpft.

Der Überzug aus Dämpfmaterial 38 hat eine äußere Umfangsrippe 38a und eine innere Umfangsrippe 38b, die mit dem Überzugmantel aus einem Stück bestehen. Die Umfangsrippe 38a füllt die Umfangsnute 34 in der Gelenkschale 32 aus und stellt eine Verriegelung zwischen dem Dämpfmaterial 38 und der Gelenkschale 32 her, so daß eine Schwenkbewegung des kugelförmigen Endes 40 in der Gelenkschale 32 im Dämpfmaterial 38 eine Scherkraft hervorruft, die quer über die Schicht aus Dämpfmaterial ausgeübt wird.

Zum besseren Verständnis ist in F i g. 3 ein einzelner Verbindungsarm 14 dargestellt. Man erkennt, daß das kugelförmige Ende 40 aus einem im wesentlichen kugelförmigen Kern aus Metall od. dgl. besteht, der an einem Stiel 42 sitzt. An seiner Verbindungsstelle mit dem Stiel 42 ist der Kern quer zur Längsachse des Stieles 42 leicht abgeflacht. Das über den Kern gezogene, elastische Dämpfungsmaterial 38, das aus verschiedenen bekannten, elastischen Dämpfungsmaterialien, wie Neopren oder anderen Elastomeren oder Kunststoffen, bestehen kann, hat eine mit Ausnahme der Umfangsrippen 38a und 3Sb im wesentlichen gleichförmige Dicke. Die Umfangsrippen 38a und 3Sb sind vorzugsweise längs eines Durchmessers des Kugelkernes und in einer zur Achse des Stieles 42 senkrechten Ebene angeordnet.

Die die Nute in der Gelenkschale 32 ausfüllende Umfangsrippe 38a muß eine solche Größe und Festigkeit haben, die sie unter normalen Arbeitsbedingungen eine sichere, mechanische Verbindung mit der Gelenkschale gewährleistet. Aus diesem Grunde ist die Gelenkschale gegenüber dem ihr zugeordneten, kugelförmigen Ende des Verbindungsarmes so dimensioniert, daß auf die Kugel ein starker Druck ausgeübt wird. Alternativ oder zusätzlich zu der durch die Umfangsrippe 38a gebildeten mechanischen Verbindung kann das -, Dämpfmaterial 38 beim Zusammenbau auch an der Gelenkschale 32 festgeklebt sein. Der abgeflachte Teil der Kugel und die ihm zugeordnete Rippen jeder Gelenkschale halten gemeinsam den Verbindungsarm fest und verhindern eine übermäßige Schwenkbewe-

Ki gung des Verbindungsarmes gegenüber der Gelenkschale.

Die Dicke und Steifigkeit des Elastomers und seine genaue Zusammensetzung hängen von den Betriebsumständen ab und müssen empirisch bestimmt werden.

is Der dargestellte Verbindungsarm 14 ist an seinem anderen Ende mit einer im wesentlichen U-förmigen Klaue versehen, die mit einem Bolzen 46 aus einem Stück besteht, der in eine Hülse des Steges 42 eingeschraubt ist. Die Achse des Bolzens 46 verläuft quer zum offenen Maul der U-förmigen Klaue 44. Die Schraubverbindung zwischen den beiden Teilen des Verbindungsarmes 14 gestattet eine Verstellung der wirksamen Gesamtlänge des Verbindungsarmes.

Um eine gegenseitige Verdrehung der beiden Enden des Verbindungsarmes zu verhindern, kann eine nicht näher dargestellte Kontermutter vorgesehen werden. Es ist auch möglich, den Buchsenteil des Stieles 42 und das Gewindeende der den Bündelleiter aufnehmenden Klaue 44 ohne Gewinde auszuführen und das Ganze

jo nach dem Einstellen der Teile in ihrer gewünschten Stellung durch Verkröpfen oder Zusammenpressen miteinander zu verbinden.

Die U-förmige Klaue 44 ist in einem gummiartigen Polstermaterial 48 eingebettet Um Stoßkräfte vom Leiter fernzuhalten und eine übermäßige Bewegung des Leiters zu dämpfen, verhindert das aufgegossene Gummipolster 48 auch einen Abrieb oder eine Zerstörung der Klaue 44 des Verbindungsarmes, des Bündelleiters und der herumgelegten Befestigungselemente.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Feldabstandhalter für elektrische Freileitungen mit Einrichtungen zum Dämpfen von Vibrationen und Schwingungen der an ihm befestigten Bündellei- ί ter eines Abspannfeldes, mit einem starren Mittelstück und mit mehreren einander ähnlichen Verbindungsarmen, deren eines Ende eine Klaue trägt und deren zweites Ende eine Verdickung aufweist, die in eine Gelenkschale des Mittelstückes eingreift, wobei ι ο zwischen der Verdickung eines jeden Verbindungsarmes und der ihr zugeordneten Gelenkschale des Mittelstückes ein in im wesentlichen gleichförmiger Stärke über die ganze Verdickung eines jeden Verbindungsarmes sich erstreckendes, elastisches Dämpfmaterial angeordnet ist, das mit der Verdikkung und der Wand der Gelenkschale verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdikkung der Enden (40) der Verbindungsarme (14, 16, 18) und die Gelenkschalen (32) des Mittelstückes (12) kugelförmig sind und daß das Dämpfmaterial (38) auf der äußeren und auf der inneren Umfangsfläche je eine erhabene Umfangsrippe (38a bzw. 3&b) trägt, von denen die eine (3Sa) in eine entsprechend angeordnete Umfangsnut (34) in der Gelenkschale (32) des Mittelstückes (12) und von denen die andere (3Sb) in eine entsprechende Umfangsnute auf dem kugelförmigen Ende (40) des Verbindungsarmes (14 bzw. 16 bzw. 18) eingreift.

2. Abstandhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsrippen (38a, 38b) des Dämpfmaterials (38) in Ebenen liegen, die zu den Längsachsen der Verbindungsarme (14, 16, 18) senkrecht sind.

3. Abstandhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsrippen (38a, 386,) des Dämpfmateria!s (38) auf Durchmessern der ihnen zugeordneten kugelförmigen Enden (40) der Verbindungsarme (14,16,18) liegen.

4. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis *o

3, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelförmigen Enden (40) der Verbindungsarme (14, 16, 18) in Ebenen senkrecht zu den Längsachsen der Verbindungsarme (14,16,18) abgeflacht sind.

5. Abstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der Verbindungsarme (14, 16, 18) in Längsrichtung gegeneinander verstellbar sind.