DE2705262C2

DE2705262C2 - Vorrichtung zum Kurzschließen und Erden von Leitern eines mehrphasigen Hochspannungs-Freileitungssystems

Info

Publication number: DE2705262C2
Application number: DE19772705262
Authority: DE
Inventors: Max 7061 Berglen-Steinach Höckele
Original assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Current assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Priority date: 1977-02-09
Filing date: 1977-02-09
Publication date: 1984-04-26
Also published as: DE2705262A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ku₁-¹Z-schließen und Erden von Leitern eines mehrphasigen Hochspannungs-Freileitungssystems, das zwischen zwei metallischen Masten eines Portals hindurchgeführt ist, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.

Vielfach ist die Höhe, in der sich die Leiter des durch das Portal hindurchgeführten Freileitungssystems befinden, so groß, daß eine Erdung dieser Leiter mittels einer von einem Monteur frei zu handhabenden Erdungsstange nicht mehr möglich ist. In der Regel werden hier Erdungswagen eingesetzt, deren mittels einer Antriebseinrichtung betätigbare Erdungsstange eine wesentlich größere Länge als die manuell zu handhabenden Stangen hat. Der Aufwand, den der Einsatz von Erdungswagen bedingt, ist aber relativ groß, zumal für ein Kurzschließen des Systems eine der Zahl der Phasen entsprechende Anzahl von Erdungswagen benötigt wird.

Einen großen Aufwand erfordert auch eine bekannte Vorrichtung der eingangs genannten Art (DE-GM 66 07 474), bei welcher in der oberhalb der Leiter verlaufenden Traverse des Portales Erdungsstangen angeordnet sind, die mittels je einer Antriebsvorrichtung in vertikaler Richtung verschoben werden können und elektrisch leitend mit der Traverse verbunden sind. Diese Antriebsvorrichtungen müssen fernsteuerbar sein, was zu den hohen Kosten beiträgt. Ein weiterer, wesentlicher Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die Leiter nicht geerdet werden können, wenn sie, wie dies häufig der Fall ist, durch den Wind ausgelenkt sind, weil dann das nach unten weisende Ende der Erdungsstangen nicht mehr auf die zugeordneten Leiterseile ausgerichtet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Kurzschließen und Erden von Leitern eines zwischen zwei Masten eines Portals hindurchgeführten, mehrphasigen Hochspannungs-Freileitungssystems zu schaffen, die es bei möglichst geringem Aufwand erlaubt, eine Höhe zu erreichen, die im Arbeitsbereich der Erdungswagen liegt. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Der Aufwand für eine derartige Vorrichtung ist wesentlich geringer als für Erdungswagen oder eine

^w fernsteuerbare, in die Traverse des Portals eingebaute Erdungseinrichtung, da zusätzlich zu den manuell betätigbaren Erdungsstangen nur die metallischen Seile, die vom einen zum anderen Mast gespannt werden, und die Kontaktkörper für die Erdungsstangen benötigt

^ werden. Dank der Erdung der Erdungsstangen über die zwischen den Masten gespannten Seile, was den Fortfall des bei frei handhabbaren Erdungsstangen üblichen Erdungsseiles erlaubt, braucht der Monteur bei der Handhabung der Erdungsstangen nur noch deren

^fe0 Gewicht zu tragen. Außerdem wird die Handhabung durch die Führung der Erdungsstange mittels des an den Seilen befestigten Kontaktkörpers wesentlich erleichtert, so daß sich Erdungssiangen mit einer Lange von beispielsweise 6 m noch mühelos handhaben lassen. Ein

^h5 weiterer wesentlicher Vorteil besteht dann, daß die Seile und die schwenkbare Lagerung der Kontaktkörper eine so weitgehende liewegbarkcit der Erdungsstange zulassen, daß die zu erdenden Leiter auch dann

erreicht werden können, wenn sie aus ihrer Ruhelage ausgelenkt sind. Schließlich ist noch von Vorteil, daß die zwischen den beiden Masten gespannten Seile optisch nicht störend in Erscheinung treten und hinsichtlich der Belastbarkeit des Portals keine Probleme aufwerfen.

Es ist zwar bekannt (von Girkmann und Königshofer, Die Hochspannungs-Freileitungen, 2. Auflage, Wien, Springer-Verlag 1952, Seiten 337 bis 343), unterhalb einer ein Freileitungssystem tragenden Traverse eines Portals eiue zweite Traverse vorzusehen. Diese als Fachwerkträger ausgebildete zweite Traverse dient jedoch lediglich dazu, wenigstens ein weiteres Leitungssystem an das Portal anhängen zu können.

Ferner ist es bekannt (AT-PS 6 615), ein von Masttraversen getragenes Schwachstromleitungssystem mit Hilfe von Bügeln, von unten her zu umfassen, die oberhalb des Systems an ihren freien Enden mit Tragseilen verbunden sind, um zu verhindern, daß beim Herabfallen von Schwachstromleitungen oiese auf sich darunter befindende Starkstromleitungen fallen und dort Kurzschlüsse verursachen. Als Erdungs- und Kurzschließvorrichtung der eingangs genannten Art ist diese Schutzvorrichtung unbrauchbar.

Eine bevorzugte Ausführungsform weist die Merkmale des Anspruches 2 auf, weil sich bei einer Anordnung des Kontaktkörpers zwischen zwei Seilen sowohl die Verbindung mit den beiden Seilen als auch die Positionierung des Kontaktkörpers besonders einfach ausführen läßt.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrchtung gemäß Anspruch 3 erleichtert das Einführen der Erdungsstangen in die Kontaktkörper und das Herausnehmen aus ihnen. Außerdem erlaubt eine derartige Ausbildung die Verwendung von Erdungsstangen, deren freies, den zu erdenden Leiter erfassende Ende so groß ist, daß es nicht durch den Kontaktkörper hindurchgeführt werden kann, wie dies in der Regel der Fall ist, wenn am freien Ende der Erdungsstange eine Phasenschraubklemme vorgesehen ist.

Eine konstruktiv besonders einfache, dennoch aber hinsichtlich der leitenden Verbindung mit den Seilen zuverlässige Ausbildung der Kontsktstücke erhält man durch die Merkmale des Anspruches 4.

Um die für eine Längsverschiebung der Erdungsstange im Kontaktkörper erforderliche Kraft se gering wie möglich zu halten, weist eine vorteilhafte Ausführungsform die Merkmale des Anspruches 5 auf. Der sich an die Kontakthülse anschließende, im Durchmesser kleinere Abschnitt kann dann ohne nennenswerte Reibung durch den Kontaktkörper hindurchgeführt werden, da der für eine gute Kontaktierung erforderliche Kontaktdruck erst im Bereich der Kontakthülse wirksam wird.

Durch die nach außen breiter werdende Lücke des Ringes gemäß Anspruch 6 wird das Einlegen der Erdungsstange in den Kontaktkörper noch weiter vereinfacht. Ferner wird durch die Merkmale des Anspruches 6 sichergestellt, daß die Erdungsstange trotz der Lücke sicher im Kontaktkörper geführt und kontaktiert wird.

Um bei sehr großer Länge der Erdungsstangen ihren Transport und ihre Handhabung /u erleichtern, können sie. wie an sich bekannt (Katalog 1 335. Lieferprogramm der Firma Karl Pfisterer. Ausgabe 1974. Seite 13). teleskopisch verlängerbar ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist hierbei eine Ausbildung gemäß Anspruch 7, da mit Hilfe einer derartigen Verriegelungseinrichtung die beiden Abschnitte der Erdungsstange in

den verschiedenen Stellungen festgehalten werden und dank des Zugseils auch dann wieder freigegeben werden können, wenn die Verriegelungseinrichtung nicht unmittelbar zugänglich ist, sich .-ilso beispielsweise in Höhe der gespannten Seile befindet, wie dies während des Einsatzes der Erdungsstange der Fall sein kann.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbcispiels im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematisch dargestellte Gesamtansicht des Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einem Portal,

F i g. 2 eine Teilansicht des Ausführungsbeispiels mit einer der Erdungsstange in der eine der Leitungen endenden Stellung,

Fig. 3 eine Teilansicht des Ausführungsbeispiels mit einer der Erdungsstangen in Positionen während der Handhabung der Erdungsstange,

F i g. 4 eine vergrößert dargestellte und teilweise im Schnitt gezeichnete Draufsicht auf einen der Kontaktkörper für die Erdungsstange.

Ein in einer Freiluft-Hochspannungsschaltanlage stehendes Portal besteht aus zwei metallischen Masten 1 und einer von diesen getragenen Traverse 2, die im Ausführungsbeispiel durch einen Profilträger gebildet wird. Das Portal dient als Träger für wenigstens ein dreiphasiges Hochspannungs-Freileitungssystem, von dem in Fig. 1 zwei Zweierbündelleiter 3 dargestellt sind, jeder der Zweierbündelleiter 3 hängt an einer von der Traverse 2 getragenen Zweifachisolatorabspannkette 4 in einer Höhe von etwa 8 m über dem Erdboden. In der durch das Portal definierten Ebene sind die beiden Seile jedes Zweierbündelleiters 3 durch einen stabförmigen, horizontal liegenden Abstandhalter S leitend miteinander verbunden.

Eine Vorrichtung zum Kurzschließen und Erden der vom Portal getragenen Zweierbündelleiter 3 weist zwei Kupferseile 6 auf, die in gleicher Höhe, im Ausführungsbeispiel h einer Höhe von etwa 5 m und einem Abstand voneinander, der im Ausführungsbeispiel etwa 0,2 m beträgt, vom einen zum anderen Masten 1 verlaufen und mit ihren Enden an diesen beiden Masten elektrisch leitend befestigt sind. Mit Hilfe ie eines Spannschlosses 7 kann jedem Seil die erforderl jhe Spannung gegeben werden. Anstelle der Kupferseile 6 könnten auch andere, elektrisch gut leitende Seile verwendet werden.

Unterhalb jedes Zweierbündelleiters 3 ist ein von den Kupferseilen 6 getragener Kontaktkörper 8 angeordnet, und zwar, wie Fig. 4 zeigt, zwischen den beiden Kupferseilen, mit denen er mechanisch und elektrisch leitend verbunden ist. Der Kontaktkörper 8 weist einen offenen Ringteil 8' auf. An einander diametral gegenüberliegenden, um je 90° gegenüber der die öffnung des Ringes bildenden Lücke 9 versetzten Stellen weist der Ringteil 8' miteinander fluchtende Gewindebohrungen 10 auf, deren Längsachse lotrecht auf die Längsachse des vom Kontaktkörper gebildeten Kontakt- und Führungskanals 11 trifft. In die Gewindebohrungen 10 greift je eine Schraube 12 ein. Diese Schrauben bilden zwei Gelenkzapfen, die eine Schwenkbewegung des Ringteiles 8' um eine sowohl auf der I .ängsachse des Kontakt- und Führungskanals 11 als auch auf der Längsachse der beiden Kupferseile 6 lotrecht stehende Achse gestatten. Die beiden Schrauben 12 sind in zwei gleich ausgebildeten Schraubkernmen 13 gelagert, die im Ausführungsbeispiel aus je einem gabelförmigen Klemmenunterteil und zwei Deckeln bestehen, zwischen denen und dem Klemmen-

unterteil das erfaßte Kupferseil festgeklemmt wird. In seinem im Abstand vom Seil liegenden Mittelteil ist der Klemmenunterteil mit einer Bohrung zur Aufnahme der zugeordneten Schraube 12 versehen.

Um einen guten elektrischen Kontakt zwischen den ^r> Schraubklemmen 13 und dem Ringteil 8' des Kontaktkörpers 8 zu gewährleisten, liegt zwischen den einander zugekehrten, ebenen Flächen des Ringteils 8' und der beiden Unterteile der Schraubklemmen 13 je eine konzentrisch zur Schwenkachse angeordnete Kontakt- κι scheibe 14, die innerhalb eines Dichtringes 15 liegt, der den Zutritt von Feuchtigkeit und anderen Störeinflüssen zur Kontaktscheibe 14 verhindert. Eine unter den Kopf jeder Schraube 12 gelegte Tellerfeder 16 hält den erforderlichen Kontaktdruck /wischen der Kontaktscheibe und den ihr zugekehrten Kontaktflächen aufrecht. Die auf beiden Seiten der Kontaktscheiben 14 vorhandenen, konzentrisch zum Scheibenzentrum verlaufenden Ringschneiden beeinträchtigen die Schwenkbarkeit des Ringteiles 8' nicht.

Der Ringteil 8' trägt mehrere, im Ausführungsbeispiel sechs, Kontaktelemente 17, die alle gleich ausgebildet sind. Die Kontaktelemente 17 bestehen aus einem U-förmig gebogenen Rundstab, dessen einer Schenkel parallel zur Längsachse des Kontakt- und Führungskanals 11 den Ringteil 8' durchdringt und in diesem mittels einer Mutter 18 festgelegt ist. Der andere, radial nach innen versetzte und parallel zur Kanallängsachse liegende Schenkel ragt teilweise in den Kontakt- und Führungskanal 11, wie F i g. 4 zeigt. Der übrige Teil liegt jo in einer zum Kontakt- und Führungskanal 11 hin offenen Nut des Ringteils 8', welche eine federnde Bewegung dieses Schenkels in radialer Richtung nicht behindert, sondern nur eine Bewegung in Umfangsrichtung des Kanals nicht zuläßt. J5

Die Lücke 9 des Ringteils 8' erweitert sich nach außen hin keilförmig und ist in radialer Richtung mit Hilfe von zwei Führungsplatten 8" verlängert. Die Lücke 9 bildet daher einen Einführungstrichter mit einer relativ großen äußeren öffnung.

Die Kontaktkörper 8 dienen zur Führung und Kontaktierung je einer Erdungsstange 19. Die gleich ausgebildeten Erdungsstangen 19 weisen (vgl. F i g. 2) je einen aus einem Isolierrohr bestehenden, elektrisch isolierenden Abschnitt 20 auf. an dem ein Anschlagteller 21 vorgesehen ist. An den isolierenden Abschnitt 20 schließt sich gleichachsig ein im Ausführungsbeispiel durch ein Kupferrohr gebildeter Kontaktteil 22 eines elektrisch leitenden Abschnittes der Erdungsstange 19 an. Dieser Abschnitt weist im Anschluß an den so Kontaktteil 22 ein Aluminiurnrohr 23 auf, dessen Außendurchmesser etwas kleiner ist als der Außendurchmesser des Kontaktteils 22. Der elektrisch leitende Abschnitt der Erdungsstange 19 kann für den Transport oder die Aufbewahrung in den elektrisch isolierenden Abschnitt 20 hineingeschoben werden. Hierdurch ergibt sich bei einer maximalen Länge der Erdungsstange 19 von 6,5 m eine Transportlänge von 3,8 m. Mittels eines Zugseiles 24 kann eine am oberen Ende des isolierenden Abschnittes 20 vorgesehene Verriegelungseinrichtung gelöst werden, die im geschlossenen Zustand den isolierenden Abschnitt 20 mit den elektrisch leitenden Abschnitten der Erdungsstange unverschiebbar miteinander verriegelt

An das freie oder obere Ende des Aluminiumrohres 23 schließt sich eine im Durchmesser kleinere Gewindespindel 25 an, die zusammen mit einem C-förmigcn Klemmkörper 26 eine sog. Phasenschraubklemme bildet. Die kleinste Weite der Lücke 9 des Kontaktkörpers 8 ist geringfügig größer als der Durchmesser der Gewindespindel 25. Da der Außendurchmesser des Aluminiumrohres 23, der an den Durchmesser des Kontakt- und Führungskanals 11 angepaßt ist. größer ist als die kleinste Weite der Lücke 9, kann das Aluminiumrohr 23 nicht durch die Lücke 9 hindurchtreten.

Wenn die Zweierbündelleiter 3 geerdet und kurzgeschlossen werden sollen, wird je eine der Erdungsstangen 19 in die diesen Bündelleitern zugeordneten Kontaktkörper 8 eingesetzt. Dies erfolgt dadurch, daß die Gewindespindel 25 durch die Lücke 9 hindurch in den Kontakt- und Führungskanal 11 eingelegt wird, was, wie Fig. 3 gepunktet zeigt, zweckmäßigerweise bei minimaler Länge der Erdungsstange erfolgt. Nun wird die Verriegelungseinrichtung mit Hilfe des Zugseiles 24 gelöst und die Erdungsstange auf die erforderliche Länge ausgezogen. Dabei wird die Erdungsstange 19 in der durch das Portal definierten Ebene gehalten, damit der Kontaktkörper 8 sich der Neigungslage der Erdungsstange anpassen kann. Anschließend wird das Aluminiumrohr 23 im Kontakt- und Führungskanal 11 nach oben geschoben und die Erdungsstange 19 auf den mit der Phasenschraubklemme zu erfassenden Abstandhalter 5 des Zweierbündelleiters 3 ausgerichtet. Infolge der Führung der Erdungsstange durch den Kontaktkörper bereitet diese Ausrichtung trotz der großen Stablänge keine Schwierigkeiten, zumal die Reibung zwischen dem Aluminiumrohr 23 und den Kontaktelementen 17 gering ist. Ehe die Phasenschraubklemme den Abstandhalter 5 erreicht, gelangt der Kontaktteil 22 in den Kontakt- und Führungskanal 11, wodurch eine der Zahl der Kontaktelemente entsprechende Anzahl von Linienkontakten gebildet wird, welche einen sehr guten und hochbelastbaren Kontakt zwischen dem elektrisch leitenden Abschnitt der Erdungsstange und dem Kontaktkörper ergeben. Soweit zu dem anschließenden Hintergreifen des Abstandhalters 5 mittels des Klemmenkörpers 26 die Erdungsstange 19 nicht nur um die Schwenkachse des Kontaktkörpers 8, sondern auch um eine in Längsrichtung der Kupferseile 6 verlaufende Achse geschwenkt werden muß, ist dies ohne weiteres möglich, da die Kupferseile 6 im entsprechenden Maße ohne weiteres tordiert werden können. Zum Schluß wird die Erdungsstange 19 um ihre Längsachse gedreht, was der Kontakt- und Führungskanal 11 ebenfalls zuläßt, um den Abstandhalter 5 in der Phasenschraubklemme festzuklemmen.

Das Abnehmen der Erdungsstange 19 erfolgt zweckmäßigerweise derart, daß zunächst die Phasenschraubklemme vom Abstandhalter gelöst und dann die Erdungsstange 19 so weit abgesenkt wird, bis der Kontaktteil 22 aus dem Kontakt- und Führungskanal 11 herausgetreten ist. Nunmehr kann das Zugseil 24 betätigt werden. Der elektrisch leitende Abschnitt der Erdungsstange 19 fährt dann selbsttätig in den elektrisch isolierenden Abschnitt 20 ein. Es braucht dann nur noch die Erdungsstange 19 in eine Höhe gebracht zu werden, in der die Gewindespindel 25 sich im Kontakt- und Führungskanal 11 befindet, um nunmehr die Erdungsstufe 19 vom Kontaktkörper 8 trennen zu können.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Kurzschließen und Erden von Leitern eines mehrphasigen Hochspannungs-Freileitungssysiems, das zwischen zwei metallischen Masten eines Portals hindurchgeführt ist, mit Kontaktkörpern, die mit einer vom einen zum anderen Mast verlaufenden, metallischen, geerdeten Tragvorrichtung mechanisch und elektrisch verbunden sind und eine den elektrisch leitenden Abschnitt je einer Erdungsstange zu kontaktieren sowie längsverschiebbar zu führen vermögende Ausbildung haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung durch unterhalb der Leiter mit Abstand angeordnete, gespannte metallische Seile (f) gebildet ist und daß jeder Kontaktkörper (8) mittels an den Seilen (6) angebrachter Befestigungsmittel (13) derart gelagert ist, daß dieser zusammen mit der manuell handhabbaren Erdungsstange (19) um eine quer zur Seillängsrichtung und zumindest annähernd parallel zur Leiterrichtung verlaufende Achse schwenkbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkörper (8) zwischen zwei im Abstand nebeneinander geführten Seilen (6) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontaktkörper (8) einen einen Kontakt- und Führungskanal (11) bildenden Ring (8') aufweist, der am Umfang eine Lücke (9) zur Einführung eines leitenden Teils (25) der Erdungsstange (19) hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (8') an zwei diametralen Stellen mittels gleichachsiger und rechtwinklig zur Achse des Kontakt- und Führungskanals (11) sowie symmetrisch zur Lücke (9) angeordneter Schwenkzapfen (12) in zwei Lagerwangen gelagert ist, die je als am einen Seil (6) befestigte Klemmen (13) ausgebildet sind, und daß zwischen den Lagerwangen und dem Kontaktkörper (8) je eine Kontaktscheibe (14) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Abschnitt jeder Erdungsstange (19) an seinem dem freien Ende abgekehrten, unteren Ende einen Kontaktteil (22) aufweist, dessen Außendurchmesser auf den Durchmesser des Kontakt- und Führungskanals (11) abgestimmt ist und in seinem übrigen Teil einen kleineren Außendurchmesser als der Kontaktteil (22) hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lücke (9) des Ringes (8') nach außen verbreitert ist und ihre kleinste Weite etwas größer ist als der Außendurchmesser des elektrisch leitenden Abschnitts der Erdungsstange (19) im Bereich seines freien Endes, aber kleiner als der Außendurchmesser der übrigen Bereiche (Kontaktteil 22, Aluminiumrohr 23) des elektrisch leitenden Abschnitts.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Abschnitt jeder Erdungsstange (19) in Richtung seiner Längsachse relativ zum elektrisch isolierenden Abschnitt (20) verschiebbar in diesem geführt ist und daß die gegenseitige Lage beider Abschnitte mittels einer durch ein Zugseil (24) bctätigbaren

Verriegelungseinrichtung festlegbar ist.