DE2902762A1

DE2902762A1 - Blitzableitervorrichtung fuer elektrische freileitungen

Info

Publication number: DE2902762A1
Application number: DE19792902762
Authority: DE
Inventors: Cesare Giulio Invernizzi
Original assignee: Energie Froide International SA
Current assignee: Energie Froide International SA
Priority date: 1978-02-03
Filing date: 1979-01-25
Publication date: 1979-08-09
Also published as: FR2416578A1; FR2416578B3; BR7900631A; CH620059A5; IN151211B; AR216364A1; ZA79439B; GR63067B; CA1104637A; PT69162A; BE873829A; GB2013998A; ES477372A1; IT1114365B; EG13360A; MX146154A; IT7947752A0; JPS54119693A; AU4384179A

Description

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Ii 1 i 1 zal)lt; i I ι·ι vort iohtung für elektrische Frei lei tunqeii. -

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Blitzableitervorrjchtungen, bei denen die Spitze des Ableiters durch eine abgeschirmte Leitung geerdet ist, z.B. mittels eines Koaxialkabels, sind bereits durch das Schweizer Patent Nr. 521.677 und das U.S.-Patent Nr. 3.919.956 bekannt.

Diese Vorrichtungen sind sehr wirksam und sind besonders zum Schutz wichtiger Einrichtungen im Gebiet des FernmeJ dowest.Ti benutzt worden.

Diese bekannten Vorrichtungen dienen dem Schutz von Gebäuden, Schiffen oder Türmen. Die vorliegende Erfindung bezweckt, den Schutz von elektrischen Freileitungen zu verbessern .

Zu diesem Zweck gibt es ein bekanntes Verfahren. Es bestellt darin, dass man über den aktiven Freileitungen einen Sohutzdraht spannt der entweder durch einen Draht oder einen Stahliittist geerdet ist. Dieser Schutzdraht ist zum Aufnehmen eines Blitzschlages und zur Ableitung der Entladung bestimmt. Dabei wird jedoch das Risiko eines sekundären Lichtbogens zwischen dem Stahlmast und einer aktiven Freileitung nicht vermieden. Wenn ein solcher Lichtbogen ensteht, ist das Netz gestört, und das heisst, dass der Schutz durch den Schutzdraht UHV(J I !ständig ist. Das Ziel dieser Erfindung ist, einen wirksamen Schutz zu schaffen, so dass dieses Risiko eines sekundären Lichtbogens, der eine aktive Freileitung beeinträchtigen und das Netz stören kann, praktisch verhindert wird.

Erfindungsgemäss wird das erreicht durch Verwendung eines abgeschirmten Leiters, der eine leitende Ader, deren äusserstes oberes Ende elektrisch mit einem leitenden Teil, der sich am Gipfel des Mastes befindet, verbunden ist, wobei die Abschirmung sich vom Ort dieser Verbindung bis unter die aktiven Freileitungen erstreckt, und zwar wenigstens bis auf eine solche Distanz, dass die Entstehung eines Lichtbogens zwischen der Verlängerung der Ader und den aktiven Freileitungen praktisch ausgeschlossen ist.

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Wenn ein über den aktiven Freileitungen gespannter Schutzdraht vorhanden ist, ist dieser mit dem äussersten oberen Ende der Ader verbunden. Dei~ abgeschirmte Leiter bildet dann die Ableitung des Schutzdrahtes.

Das äusserste obere Ende der leitenden Umhüllung kann mit dem Mast verbunden sein.

Wenn der Mast nur aktive Freileitungen trägt, ist das äusserste Ende der leitenden Ader mit einem Metallteil· an der Spitze des Mastes verbunden, wobei dieser Teil, z.B. ein Blitzableiter mit einer oder mehreren Spitzen ist.

Gemäss einer Ausführungslorm endet der abgeschirmte Leiter unter den aktiven Freileitungen, jedoch in einer gewissen Höhe über dem Boden. Von dort aus kann man die Ader entweder mit einem Leiter bis zum Boden verlängern und dort erden oder mit dem Mast verbinden, wenn es ein geerdeter Metallmast ist. In jedem Fall muss sich der Leiter vom .Schutzdraht so v/eit unter die aktiven Freileitungen erstrecken, dass kein sekundärer Lichtbogen entstehen kann.

FIs ist nicht unbedingt nötig, auf jedem Mast eines Freilei tuncjsnetzes eine erf indungsgemässe Vorrichtung anzuordnen . Zweckmässig werden nur einige Masten, die sich in der Gefahrzone der häufigsten Blitzschläge befinden, d.h. in der Zone solcher Blitzschläge, die einen sekundären Lichtbogen in einer üblichen Anlage verursachen können, mit der erfindungsgemassen Vorrichtung ausgerüstet. Solche Zonen können statistisch ermittelt werden. Sie befinden sich normalerweise auf Geländeerhebungen oder feuchten oder sumpfigen Böden.

Die Erfindung eignet sich zum Schutz beliebiger Freileitungen. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung jedoch für Freileitungsmasten aus armiertem Beton, welche speziell Blitzschlaggefahren ausgesetzt sind.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen werden nachfolgend einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemassen Vorrichtungen erläutert.

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Fig. I zeigt einen Hochspannungsmast mit einer Blitzableitervorrichtuny, deren abgeschirmter Leiter bis zum Boden reicht.

Fig. 2 stellt die Erdung des abgeschirmten Leiters der Fig. 1 dar.

Fig. 3 zeigt die elektrische Verbindung zwischen dem Schutzdraht und der Drahtader des abgeschirmten Leiters.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt eines abgeschirmten Leiters in Art eines Koaxialkabels.

Fig. 5 stellt eine Ausführungsform dar, worin der abgeschirmte Leiter auf einer gewissen Höhe endet und dessen Ader mit einem anderen Leiter verlängert ist.

Fig. 6 stellt eine andere Ausführungsform dar, worin der abgeschirmte Leiter auf einer gewissen Höhe endet und an der Armatur des Mastes befestigt ist.

FLg. 7 zeigt den obaien Teil eines Mästet; ohne Sehutzdraht mit dem Anfancj des abgeschirmten Leiters.

Gemäss Fig. L trägt der Metallmast 1 mittels Isolatoren drei aktive Freileitungen 4 und einen oberen Sehutzdraht 2 mittels eines Isolators 3. Fin abgeschirmter Leiter 20 verläuft dem Mast entlang, z.B. an einer Kante, nach unten. Der Leiter könnte aucli in der Nähe der Mastaxe angeordnet sein. Am oberen Teil ist die Drahtader 30 des abgeschirmten Leiters 20 mit dem oberen Sehutzdraht 2 mittels einer Drahtklemme 21 verbunden.

Der abgeschirmte Leiter erstreckt sich bis in die Nähe des Bodens, wo er seine eigene Erdung 25 besitzt.

Die Fig. 2 zeigt, dass die äussersten unteren Enden der Abschirmung 40 und der Ader 30 des abgeschirmten Leiters 20 geerdet sind.

Die Fig. 3 zeigt die elektrische Verbindung zwischen dem Sehutzdraht 2 und der Ader 30 mittels einer auf den Leitern 2 und 30 verbolzten Drahtklemme.

Die Verbindung kann natürlich auch anders sein. Zum Beispiel könnte die Ader mittels zwei Fasern, eine auf jeder

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Seite des Isolators 30, mit dem Schutzdraht verbunden sein. Das äusserste Ende des abgeschirmten Leiters könnte auch mit dem Isolator 3 kombiniert sein, wobei dieses Endteil der Drahtader zum Beispiel Mitte des Isolators 3 durchquert.

Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt eines abgeschirmten Leiters 20 in Art eines Koaxialkabels. Die Drahtader 30 ist ein hohler Leiter, der ein mit Isoliermaterial versehener Kmn 32 aufweist, der von einer Reihe von Meta] !seilen umgeben ist. Zwisehen der Umhüllung 40 und der Ader 30 ist eine elektrisch isolierende Schicht 43 eingesetzt. Die Umhüllung 40 SeIl)St. ist von einer externen elektrisch isolierenden Schicht 4 2 umgeben.

Die Drahtader ist zur Leitung des durch den Blitz verursachten Stromes bestimmt, und die Umhüllung bildet eine Abschirmung, welche die Drahtader vor den Einflüssen der Umgebung, besonders der aktiven Freileitungen 4, bewahrt.

Hin solcher abgeschirmter Leiter scheint die EigenschaLl zu hüben, die Stärke des Blitzschlages absorbieren zu können und den Blitzstrom zu kanalisieren.

Da man hauptsächlich versucht, die iiktiven Freileitungen und nicht besonders den Mast zu schützen, kann man im Pill eines Metallmastes den abgeschirmten Leiter auf einer gewissen Höhe über dem Boden unterbrechen und von da aus den Bljtzstrcjin entweder über den Mast selber oder mit einem dafür vorgesehenen Draht zur Erde leiten. Die Stelle, wo der abgeschirmte Leiter endet, muss selbstverständlich genügend von der aktiven Freileitungen 4 entfernt sein, um die Entstehung eines Lichtbogens zwischen der Verlängerung der Drahtader und den aktiven Leitungen praktisch ausschliessen zu können.

Die Fig. 5 und 6 stellen diese Möglichkeiten dar.

In der Fig. 5 ist der abgeschirmte Leiter in der Nähe der Mastaxe angeordnet und endet auf einer gewissen Höhe über dem Boden. Eine Drahtklemme 22 verbindet das äusserste untere Ende der Umhüllung mit der Eisenarmatur des Mastes 1. Ein Leiter 22 verlängert die Drahtader und verbindet sie mit

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der Erdung 24. Der Mast besitzt selber eine Erdung 5. Dieses bezieht sich selbstverständlich auf einen Eisenmast. Im Fall eines Betonmastes ist der abgeschirmte Leiter IjIs zum Boden verlängert, wie es die Fig. 1 zeigt. Wenn der abgeschirmte Leiter auf einer gewissen Höhe endet, sind die Ader und die Umhüllung durch einen gemeinsamen Leiter, oder eventuell durch zwei getrennte Leiter, geerdet.

In der Fig. 6 endet der geschirmte Leiter auf einer gewissen Höhe über dem Boden. Die Umhüllung ist mit der Eisenarmatur des Mastes 1 mittels der Drahtklemme 22 verbunden, und die Drahtader ist mittels der Drahtklemme 26 mit der Armatur des Mastes verbunden.

Die äussersten unteren Enden der Umhüllung und der Ader könnten durch eine gemeinsame Drahtklemme mit der Armatur verbunden sein. Der Mast besitzt eine Erdung 5.

In der Fig. 7 ist ein Fall, wo nur aktive Leitungen vorhanden sind, dargestellt.

Man möchte vermeiden, dass ein Blitzschlag, der den Mast erschüttert, einen sekundären Lichtbogen mit den aktiven Freileitungen verursacht. Um dieses Ziel zu erreichen, ist der obere eiserne Teil 7 des Mastes 1, ohne oder mit einer oder mehreren Blitzableiterspitzen mit der Drahtader des abgeschirmten Lei tiers 20 verbunden, wobei sich dieser abgeschirmte Leiter bis unter die aktiven Freileitungen wenigstens bis zu einer genügenden Distanz erstreckt, um praktisch die Entstehung eines sekundären Lichtbogens auszuschliessen.

Die Fig. 7 zeigt nur den oberen Teil des Mastes. Für den unteren Teil gelten die Angaben der vorigen Figuren.

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ZUSAMMENFASSUNG

Die BlitzableiLervorrichtung für elektrische Freileitungen enthält einen abgeschirmten Leiter (20) der dem Mast entlang bis auf eine gewisse Distanz unterhalb der aktiven Leitungen (4) reicht. Die äussersten unteren Enden der Drahtader (30) und der Umhüllung (40), die die Abschirmung bildet, sind geerdet, wobei das äusserste obere Ende der Ader (30) mit einem leitenden Teil wie z.B. einen Blitzableiter, der sich an dor Spitze des Mastes befindet, z.B. mit einem über den aktiven Freileitungen (4) angeordneten Schutzdraht (2), verbunden ist.

(Figur 1)

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Claims

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1. 151 i L/ab Iu i 1 crvur rieb Luiui für elektrische Freileitungen mit. wen igs ten:; einer ,nil elfin am meisten den Blitz — schlaffen ausgebet'/, ten Haste angeordneten abgeschirmten Leitung, deren Uruhtader zur α 1 ek t r i schon Abschirmung in einer Meta 11umhü1 Iung untergebracht: ist, wobei eine elektrisch i sol iereiule Schicht zwischen Ader und Meta IJ umhül lung vorhanden ist, dadurch gekennze i ebnet, dass das äusserste obere Ende der Ader mit einem Leitenden Teil, der sich an der Mastspitzo bet. indet;, elektrisch verbunden ist, dass die Abschirmung sich vom Ort. dieser Verbindung bis unter die aktiven Leitungen wenigstens bis auf eine solchen Distanz erstreckt, dass praktisch jede Entstehung eines Lichtbogens zwischen den aktiven Leitungen und der VerJ än.gerung eier brahtader, die sieh jenseits der Abschirmung erstreckt, ausgeschlossen ist, und d.iss stiwcjlil die äussersten unteren lindem der Ader als auch der Umhüllung geerdet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, tür elektrische

i't e i I e i t ungen mit einem HchutzdrahL an der Spitze der Maste, die die ukl.ivon Leitungen tür den Knergietransport tragen, diiiluii'h gekennzeichnet, dass das äussersto obere Ende der Ader mit dem Schlitzdraht elektrisch verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, für elektrische Freileitungen die nur aktive Leitungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das äusserste ober Ende der Ader mit einen» Metallteil an der Spitze des t4astes verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das äusserste obere Ende der Ader mit einem Blitzableiter am Oberteil des Mastes verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der abgeschirmte Leiter sich bis in die Nähe des 15odens erstreckt, wobei die Umhüllung und die Ader in der Nähe des Bodens geerdet sind.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung und die Ader getrennte Erdungen bfai tzen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung und die Ader eine gemeinsame Erdung besitzen.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, für einen geerdeten Mast, dadurch gekennzeichnet, dass die Erdung des Mastes wenigstens die Erdung eines der Leiter der Ader und der Umhüllung bildet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der abgeschirmte Leiter eiuf einer gewissen Höhe über dem Boden endet, wobei die Ader durch einen Leiter bis zum Boden verlängert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das äusserste untere Ende der Umhüllung mit der Ader verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, für einen geerdeten Mutallmast, dadurch gekennzeichnet, dass das äusserste untere Ende der Umhüllung mit dem Mast vet banden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, für einen geerdeten Metal 1 mast, dadurch gekennzeichnet, dass der abgeschirmte Leiter auf einer gewissen Höhe über dem Boden endet, wobei die äussersten unteren Enden der Umhüllung und der Ader mit dem Mast verbunden sind.

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