DE3203935C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Messen mecha­ nischer Schwingungen eines Leiterseiles, insbesondere eines Leiterseiles von unter elektrischer Spannung stehenden elektri­ schen Freileitungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Die unter Zugspannung stehenden Leiterseile einer Freileitung neigen bei Wind unter bestimmten Bedingungen zu mechanischen Schwingungen kleiner Wellenlänge und kleiner Amplitude im Frequenzbereich von 5 bis 50 Hz. Wird die Neigung der Leiter­ seile zum Schwingen nicht angemessen berücksichtigt, können eine Ermüdung der Materialien der Leiterseile an den Aufhänge­ punkten und Schwingungsbrüche an dieser Stelle eintreten. Um durch rechtzeitige angewandte Gegenmaßnahmen Seilbrüche mit folgenschweren Betriebsstörungen zu verhindern, müssen Infor­ mationen über Intensität, Frequenz und Häufigkeit der auf­ tretenden mechanischen Schwingungen vorliegen.

Eine eingangs genannte Anordnung zum Messen mechanischer Schwingungen ist aus der DE-AS 22 12 829 bekannt, bei der an einer Seilklemme als Schwingungsaufnehmer ein als federnd biegsamer und mit einem Dehnungsmeßstreifen bestückter ein­ armiger und über einen endseitigen Fühler am Leiterseil anliegender Hebel zur Umwandlung von mechanischen Größen in elektrische Signale angeordnet ist und dessen den Seilschwin­ gungen entsprechende elektrische Signale durch einen ebenfalls an der Seilklemme gehaltenen Hochfrequenzsender auf die leicht zugängliche Auswerteeinrichtung in Form eines Empfangs- und Registriergerätes übertragen werden. Solche Schwingungsauf­ nehmer mit ihrer Energieversorgung (Batteriekammer, Umschalter) sind relativ aufwendig im Betrieb sowie in der Wartung und außerdem ist die drahtlose Signalübertragung vom Schwingungs­ aufnehmer an der Seilklemme zur entfernten Auswerteeinrichtung bei unter Spannung stehenden Freileitungen durch deren relativ starken elektrischen Felder erheblichen Störeinflüssen aus­ gesetzt.

Aus der US-PS 42 18 614 ist eine Einrichtung zum Messen von Vibrationsamplituden bei elektrischen Maschinen, insbesondere deren Wicklungen und Ständerblechpaketen bekannt, die eine einseitig fest eingespannte Federzunge enthält, deren frei schwingendes Ende eine zwischen den Enden zweier Lichtleiter angeordnete Marke trägt. Bei dieser nach dem Resonanzprinzip arbeitenden Vibrationsmeßeinrichtung kann nur die Amplitude eines sehr engen Frequenzspektrums gemessen werden, so daß sie für die Erfassung von Seilschwingungen nicht geeignet ist.

Aus der DE-AS 10 13 881 ist eine Schaltvorgänge auslösende Anordnung bei einem mechanischen System mit Hilfe eines zu überwachenden schwingenden mechanischen Organs bekannt, das mit einem Strichraster versehen zwischen einer gebündelten Licht­ quelle und einer Fotozelle schwingt. Fotozelle und Lichtquelle sind über elektrische Leitungen mit einem Schaltgerät mit Ver­ stärker verbunden, das die vom Strichraster erzeugten Impulse integriert und über ein Relais einen Schaltvorgang auslöst, wenn die Schwingungsgeschwindigkeit des zu überwachenden schwingenden Organs, z. B. der Waagebalken einer Füllwaage, eine bestimmte Größe unterschreitet.

Die beiden letztgenannten Druckschriften weisen somit hinsicht­ lich der Aufgabenstellung und der Lösungswege keine Berührung mit dem Gegenstand der Erfindung auf, dem die Aufgabe zugrunde liegt, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu verbessern, indem Informationen über die Intensität, Frequenz und Häufig­ keit der auftretenden mechanischen Schwingungen von Leiter­ seilen über eine gewünschte längere Zeitspanne bei verein­ fachtem Betrieb und geringerem Wartungsaufwand erhalten werden.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt auf besonders einfache Weise durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale.

Es entfallen die Energieversorgung am schwer zugänglichen Ort des Schwingungsaufnehmers sowie gesonderte Verstärkungsmaßnahmen, wobei die Anordnung nach der Erfindung von elektrischen Stör­ feldern unbeeinflußt arbeitet.

Es ist dabei möglich, die Übertragung der Meßdaten auch über längere Strecken, z. B. zu einer Umspannstation, ohne Qualitäts­ verluste zu gewährleisten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt. Darin zeigt

Fig. 1 eine an einer Klemme eines Leiterseils einer Freileitung angeordnete Meßanordnung mit Auswerteeinrichtung,

Fig. 2 einen Schwingungsaufnehmer mit Lichtmodulation,

Fig. 3 eine Auswerteeinrichtung.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Leiterseil einer Freileitung bezeichnet, das mittels einer Klemme 2 über einen Kunststoffisolator 4 an einer Traverse eines Freileitungsmastes 10 aufgehängt ist. Die Seile derjenigen Spannfelder, bei denen eine Vibrationsneigung durch topographische Verhältnisse und Windbedingungen zu befürchten ist, werden mit einer Anordnung zum Messen mechani­ scher Schwingungen versehen. Die Meßanordnung besitzt einen Schwingungsaufnehmer 3, der über ein Winkelstück 3 e an der Seilklemme 2 gehalten ist, einen mit dem Leiterseil 1 gekop­ pelten Meßfühler 3 a sowie einen Wandler 3 d (Fig. 2) zur Umwand­ lung der mechanischen Schwingungen in Lichtsignale aufweist. Der Meßfühler 3 a besteht aus einem zweiarmigen Hebel, der in einem Lager 3 c drehbar gelagert ist und an einem Ende einen Kontakt für das Seil 1 und am anderen Ende ein Codeplättchen 3 b besitzt. Dieses Codeplättchen 3 b ist zwischen den einander gegenüber­ liegenden Enden 6 b, 7 a zweier Lichtleiter 6, 7 beweglich angeord­ net. Der Lichtleiter 6 führt zu einer Lichtsendeeinrichtung 8 und der Lichtleiter 7 zu einer Auswerteeinrichtung 9 (Fig. 3). Die Lichtsendeeinrichtung 8 und die Auswerteeinrichtung 9 sind in einem gemeinsamen Gehäuse am Fuß des Freileitungsmastes 10 oder an einer zentralen Stelle, wie z. B. in einer Umspann­ station, angeordnet.

Wie Fig. 3 zeigt, wird dem Ende 6 a des Lichtleiters 6 ein konti­ nierliches Lichtsignal von einer aus einer Spannungsquelle 8 b gespeisten Leuchtdiode 8 a zugeführt und zum Meßort übertragen. Dabei sind die Lichtleiter 6, 7 in an sich bekannter Weise (DE-OS 29 01 872) durch den Kunststoffisolator 4 hindurchge­ führt (Fig. 1). Im Schwingungsaufnehmer 3 (Fig. 2) wird das an­ kommende Lichtsignal durch die Bewegung des Codeplättchens 3 b moduliert und über den zweiten Lichtleiter 7 zur Auswerteein­ richtung 9 zurückgeführt. Das am Ende 7 b des Lichtleiters aus­ tretende modulierte Lichtsignal wird von einer Fotodiode 9 a empfangen und das elektrische Signal über einen Verstärker 9 b einem Aufzeichnungs- und/oder Anzeigegerät 9 c zugeführt.

Dadurch, daß die Lichtsendeeinrichtung 8 nicht am Meßort ange­ ordnet zu werden braucht und an einer leicht zugänglichen Stelle, z. B. am Mastfuß im Gehäuse 5 der Auswerteeinrichtung, untergebracht werden kann, werden Betrieb und Wartung einer solchen Anlage erheblich vereinfacht.

Claims (1)

1. Anordnung zum Messen mechanischer Schwingungen eines Leiter­ seiles, insbesondere eines Leiterseiles von unter elektrischer Spannung stehenden Freileitungen, bei der bei einer einem Mast zugeordneten Seilklemme ein Schwingungsaufnehmer angeordnet ist, der einen in einem seilklemmenfesten Lager gelagerten Hebel besitzt, von dem ein erstes Ende an einer Kontaktstelle in Kontakt mit dem Leiterseil gebracht ist, wobei dem Schwingungs­ aufnehmer ein Wandler zur Umwandlung der schwingungsabhängigen Lage der Kontaktstelle gegenüber der Seilklemme zugeordnet ist und diesem eine Auswerteeinrichtung an einer leicht zugäng­ lichen Stelle nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel zweiarmig ausgebildet ist, drehbar in dem Lager (3 c) gelagert ist und am zweiten Ende ein zwischen den ersten seilklemmenfesten Enden zweier Lichtleiter bewegbares Code­ plättchen (3 b) besitzt, und daß das zweite Ende des einen Licht­ leiters (6) mit einer Lichtsendeeinrichtung (8) und das zweite Ende des anderen Lichtleiters (17) mit der Auswerteeinrichtung (9) verbunden ist, wobei auch die Lichtsendeeinrichtung (8) an der leicht zugänglichen Stelle angeordnet ist.