DE3824608C1

DE3824608C1 - Method of equipping an overhead-line conductor for a high-voltage overhead line with a black surface layer

Info

Publication number: DE3824608C1
Application number: DE3824608A
Authority: DE
Inventors: Herwig Sallachner; Gerd Klaus Berndorf At Gregor
Original assignee: Berndorf Fas Freileitungen und Aluminium Sonderprodukte Gesmbh Berndorf At
Current assignee: Berndorf Fas Freileitungen und Aluminium Sonderprodukte Gesmbh Berndorf At
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1989-08-17
Also published as: IT8921209A0; IT1231431B; ES2015171A6; ATA174789A; AT393921B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausrüsten eines Freileitungsseiles für eine Hochspannungsfreileitung mit einem Emissionskoeffizienten von größer als 0,60, vorzugsweise größer als 0,90, wobei das Freileitungsseil mit einer schwarzen Oberflächenschicht versehen wird.

Freileitungsseile sind bekanntlich aus einer Mehrzahl von Drähten oder Litzen aufgebaut. Im Rahmen der Erfindung bestehen zumindest die äußeren Drähte oder Litzen aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung. Im einzelnen ist zu diesen Zusammenhängen in bezug auf die Bundesrepublik Deutschland folgendes vorzutragen (ähnlich liegen die Verhältnisse in anderen Ländern): Im Freileitungsbau werden Aluminium-Seile, Aluminium/Stahl- Seile und für besondere Anwendungsfälle auch Aldrey/Stahl- Seile bzw. auch reine Aldrey-Seile verwendet. Bei dem Werkstoff "Aldrey" handelt es sich um eine besondere Aluminiumlegierung erhöhter Festigkeit, die in die entsprechenden Normen Eingang gefunden hat. Die Freileitungsseile werden von den Herstellern fabrikgefertigt als blanke Seile geliefert und wurden bisher auch als blanke Seile verlegt. In DIN 48 204, Ausgabe April 1984, werden den einzelnen Leiterquerschnitten feste Dauerstrombelastbarkeiten zugeordnet. Das gilt bis auf einige Ausnahmen auch heute und geht aus von Alfred Webs Arbeit "Dauerstrombelastbarkeit von nach DIN 48 201 gefertigten Freileitungsseilen aus Kupfer, Aluminium und Aldrey" (Elektrizitätswirtschaft, 1963, Heft 23). Die in DIN 48 204 angegebenen Richtwerte für die Dauerstrombelastbarkeit unterliegen Einschränkungen. Es wird in DIN 48 204 ausdrücklich betont, daß die Richtwerte bis 60 Hz nur gültig sind bei einer Windgeschwindigkeit von 0,6 Metern pro Sekunde und Sonneneinwirkung für eine Umgebungstemperatur von etwa 35°C und einer Seil- Endtemperatur von 80°C. Für besonders gelagerte Fälle bei ruhender Luft sind die Richtwerte im Mittel um 30% herabzusetzen. In allen Fällen darf die Temperatur des Freileitungsseils im Dauerbetrieb 80°C nicht überschreiten. Für den Kurzschlußfall gelten besondere Vorschriften.

In den letzten Jahren sind Freileitungsseile in die Praxis eingeführt worden, für die die angegebenen Normen nicht gelten. Diese Freileitungsseile besitzen beachtlich verbesserte mechanische Werte und bestehen aus Drähten einer besonderen, temperaturstabilen Aluminiumlegierung sowie einer Stahlseele, die vorzugsweise durch Drähte aus aluminium-ummanteltem Stahl gemäß DIN 48 200, Teil 8, gebildet wird. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Freileitungsseile. Die mechanischen Festigkeitswerte sind bis zu einer Freileitungstemperatur von 150°C stabil. Bei höheren Temperaturen treten jedoch erhebliche Probleme auf: die mechanische Festigkeit fällt aufgrund irreversibler Veränderungen im kristallinen Aufbau der Drähte in beachtlichem Maße bleibend ab. Insoweit ist zunächst festzustellen, daß nach der herrschenden Baulehre Freileitungsseile aus den heute üblichen und angegebenen Werkstoffen in betrieblichen Normalschaltungen nicht über längere Zeit mit den in DIN 48 204 oder vom Hersteller angegebenen Strömen belastet werden dürfen, wenn anders erhebliche Risiken auftreten würden.

In neuerer Zeit ist ein Verfahren vorgeschlagen worden (DE 38 10 997.A1), welches angibt, wie vorzugehen ist, damit die vorgegebenen Richtwerte der Dauerstrombelastbarkeit im Netzbetrieb ohne störende Einschränkungen durch Umgebungsbedingungen risikofrei eingehalten werden können. Dazu werden die Freileitungsseile mit einer schwarzen Oberfläche ausgerüstet sowie dadurch mit einem Emissionskoeffizienten von größer als 0,60, vorzugsweise größer als 0,90, versehen. Dazu werden fernerhin die vorgegebenen Richtwerte der Dauerstrombelastbarkeit im Netzbetrieb ohne störende Einschränkungen durch Umgebungsbedingungen eingehalten. - Diese bekannten Maßnahmen (DE 38 10 997.A1) nutzen die bekannte physikalische Tatsache, daß ein sogenannter schwarzer Strahler seiner absoluten Temperatur entsprechende Wärmestrahlen in einer durch das Plancksche Strahlungsgesetz (Spektrale Emission) bzw. das Stefan-Boltzmannsche Gesetz (Gesamtemission) gegebenen höchstmöglichen Stärke abstrahlt. Der Emissionskoeffizient des schwarzen Strahlers ist bekanntlich 1. Bei den vorstehend beschriebenen Maßnahmen approximieren die Freileitungsseile durch die schwarze Oberfläche einen solchen schwarzen Strahler. Folglich findet eine wesentlich verbesserte Wärmeabstrahlung statt, und zwar so, daß es möglich ist, die vorgegebenen Richtwerte der Dauerstrombelastbarkeit im Netzbetrieb ohne störende Einschränkungen durch Umgebungsbedingungen risikofrei einzuhalten. Es versteht sich, daß man sich bemühen wird, den schwarzen Strahler möglichst weitgehend zu approximieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die fabrikgefertigten blanken Freileitungsseile mit einer schwarzen Oberflächenschicht zu versehen, die in mechanischer Hinsicht, in thermischer Hinsicht, in bezug auf Sonneinstrahlung mit erheblichem Anteil im ultravioletten Licht und unter anderen Witterungseinflüssen allen Anforderungen genügt, und zwar langfristig.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das auf übliche Weise fabrikgefertigte Freileitungsseil kontinuierlich durch eine Brennzone mit oxidierender Atmosphäre einer Temperatur von über 100°C und unter 150°C hindurchgeführt wird, die von Gasbrennern gebildet wird, daß das Freileitungsseil danach durch ein elektrisch beheiztes Heizrohr geführt und in bezug auf die äußerste Drahtlage auf eine Temperatur von 60 bis 100°C, vorzugsweise von etwa 80°C, gehalten wird, daß danach das Freileitungsseil mit der angegebenen Temperatur der äußersten Drahtlage an Farbspritzpistolen vorbeigeführt wird, die den Umfang des Freileitungsseils ausreichend gleichmäßig bespritzen, daß mit Hilfe der Spritzpistolen eine mit schwarzen Farbpigmenten versehene Lösung des Lösungsmittel-Lackes aufgespritzt wird, daß das Lösungsmittel zur Verdampfung gebracht und abgesaugt wird und daß im Anschluß daran das beschichtete Freileitungsseil durch einen Trockner geführt und in diesem mit erwärmter Luft fertiggetrocknet wird.

Es ist selbstverständlich, daß das Freileitungsseil auf seinem Weg durch die Brennzone bis zu einer dem Trockner folgenden Aufwickelstation unter Zugspannung zu halten, um störendes Durchhängen und dadurch bedingte Temperaturinhomogenitäten oder Inhomogenitäten in bezug auf die Beschichtung zu vermeiden. Der Ausdruck Lösungsmittel-Lack umfaßt insbesondere solche auf Kunststoffbasis. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird eine Oberflächenschicht aus Polyurethan und darin eingebetteten Pigmenten (z. B. Graphit) aufgebracht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt der Behandlung des Freileitungsseils in der Brennzone besondere Bedeutung zu. Einerseits werden auf diese Weise Ziehmittelreste, die die Drähte des Freileitungsseils mitbringen, weitgehendst entfernt, andererseits wird aber auch eine beachtliche Verbesserung der Haftung der aus Kunststoff bestehenden Oberflächenschicht erreicht. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in diesem Zusammenhang dadurch gekennzeichnet, daß die Gasbrenner in der Brennzone mit offener Flamme arbeiten und die Oberfläche des Freileitungsseils von diesen offenen Flammen beaufschlagt wird. Bewährt hat es sich, die Gasbrenner mit Propangas zu betreiben.

Alle Verfahrensschritte arbeiten abgestimmt und optimal, wenn mit einer Durchzugsgeschwindigkeit des Freileitungsseils von 10 bis 20 Metern pro Minute, vorzugsweise von etwa 15 Metern pro Minute, gearbeitet wird. Dann kann mit einem Heizrohr gearbeitet werden, welches eine Länge von etwa drei Metern aufweist. Das Farbspritzen erfolgt zweckmäßigerweise in einer Spritzkammer mit Absaugeinrichtung. Die Trocknung soll nicht zu plötzlich erfolgen. Es ist vorteilhaft, mit einer Trocknungstemperatur der erwärmten Luft von etwa 150°C zu arbeiten.

Die Dicke der Oberflächenschicht kann in weiten Grenzen eingerichtet werden. Eine allen Anforderungen genügende Ausrüstung des Freileitungsseils in bezug auf die Oberflächenschicht erreicht man dadurch, daß die Oberflächenschicht in einer Dicke von 5 bis 15 µm, vorzugsweise von weniger als 10 µm, aufgebracht wird.

Überraschenderweise erreicht man bei Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine sehr dauerhafte, allen Anforderungen genügende Ausrüstung der Freileitungsseile mit einem Emissionskoeffizienten von größer als 0,60, vorzugsweise größer als 0,90 - was im wesentlichen auch von der Menge der Farbpigmente in der Oberflächenschicht abhängt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung ausführlicher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine Draufsicht auf eine Anlage, die für die Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist.

Die in der Figur dargestellte Anlage besteht im wesentlichen aus einem Abwickler 1 für blankes Seil S, einer Brennzone 2 mit Absaugung und Filteranlage 3, einer Heizzone, die aus einem Heizrohr 4 besteht, einer Farbspritzkammer 5 mit Absaugung und Filteranlage sowie einer Mehrzahl von Farbspritzpistolen 6, einem Trockner 7, einer Verlegung 8 mit Steuerpult und einem Aufwickler 9.

Das auf übliche Weise fabrikgefertigte Freileitungsseil S wird bei der beschriebenen Anlage kontinuierlich durch die Brennzone 2 mit oxidierender Atmosphäre und einer Temperatur von über 100°C und unter 150°C hindurchgeführt, wobei Gasbrenner in diese Brennzone 2 hineinbrennen. Danach wird das Freileitungsseil S durch ein elektrisch beheiztes Heizrohr 4 geführt und in bezug auf die äußerste Drahtlage auf einer Temperatur von 60 bis 100°C, vorzugsweise von etwa 80°C, gehalten. Danach wird das Freileitungsseil S mit der angegebenen Temperatur der äußersten Drahtlage an den Farbspritzpistolen 6 der Farbspritzkammer 5 vorbeigeführt, die den Umfang des Freileitungsseils ausreichend gleichmäßig bespritzen. Mit Hilfe der Spritzpistolen 6 wird eine mit schwarzen Farbpigmenten versehene Lösung des Kunststoffes aufgespritzt. Das Lösungsmittel wird zur Verdampfung gebracht. Danach erfolgen das abschließende Trocknen in dem Trockner 7 und das am Steuerpult der Verlegung 8 steuerbare Aufwickeln.

Claims

1. Verfahren zum Ausrüsten eines Freileitungsseils für eine Hochspannungsfreileitung mit einem Emissionskoeffizienten von größer als 0,60, vorzugsweise größer als 0,90, wobei das Freileitungsseil mit einer schwarzen Oberflächenschicht versehen wird, dadurch gekennzeichnet,

a) daß das fabrikgefertigte Freileitungsseil (S) kontinuierlich durch eine Brennzone (2) mit oxidierender Atmosphäre einer Temperatur von über 100°C und unter 150°C hindurchgeführt wird, die von Gasbrennern gebildet wird,
b) daß das Freileitungsseil (S) durch ein elektrisch beheiztes Heizrohr (4) geführt wird, in dem die äußerste Drahtlage auf einer Temperatur von 60 bis 100°C, vorzugsweise von etwa 80°C, gehalten wird,
c) daß danach das Freileitungsseil (S) mit der angegebenen Temperatur der äußersten Drahtlage an Farbspritzpistolen (6) vorbeigeführt wird, die den Umfang des Freileitungsseiles ausreichend gleichmäßig bespritzen,
d) daß mit Hilfe der Spritzpistolen (6) eine mit schwarzen Farbpigmenten versehene Lösung eines Lackes aufgespritzt wird,
e) daß das Lösungsmittel zur Verdampfung gebracht und abgesaugt wird und
daß das beschichtete Freileitungsseil danach durch einen Trockner (7) geführt und in diesem mit erwärmter Luft vollständig getrocknet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenschicht aus Polyurethan und darin eingebetteten Pigmenten (z. B. Graphit) aufgebracht wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasbrenner in der Brennzone mit offener Flamme arbeiten und die Oberfläche des Freileitungsseiles (S) von dieser beaufschlagt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasbrenner mit Propangas betrieben werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Durchzugsgeschwindigkeit des Freileitungsseiles (S) von 10 bis 20 Metern pro Minute, vorzugsweise von etwa 15 Metern pro Minute, gearbeitet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Heizrohr (4) einer Länge von etwa drei Metern gearbeitet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbspritzen in einer Spritzkammer (5) mit Absaugeinrichtung durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Trocknungstemperatur der erwärmten Luft von maximal 150°C gearbeitet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht in einer Dicke von 5 bis 15 µm, vorzugsweise von weniger als 10 µm, aufgebracht wird.