DE4207111A1 - Schwingungsdaempfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Schwingungsdämpfer für Seile von elektrischen Freileitungen, welche jeweils mittels Seil­ klemmen an Isolatoren befestigt sind.

Freileitungsseile werden üblicherweise über die genannten Isolatoren an Traversen von Tragmasten aufgehängt und bil­ den hierbei Spannfelder. Dabei sind die Freileitungen neben den Kräften aus dem Eigengewicht der Leiterseile durch Zusatzlasten wie Eisbelag oder durch Wind, der die Leiter­ seile beaufschlagt, einer mechanischen Beanspruchung ausge­ setzt. Darüber hinaus können weitere Zusatzlasten auftre­ ten, die aus Schwingungen resultieren. Schwingungen der Leiterseile können unterschiedliche Ursachen haben. Neben langwelligen Schwingungen mit großer Amplitude, welche durch einen Impuls verursacht werden, können auch Schwin­ gungen mit kleiner Amplitude vertikal zur Leiterachse und mit kleiner Wellenlänge und hoher Frequenz auftreten, die auch als Vibration bezeichnet werden.

Ein besonderes Problem stellen langwellige Schwingungen mit großer Amplitude und kleiner Frequenz dar, die auch als "Seiltanzen" bezeichnet werden und sich nachteilig auf alle Kompo­ nenten der Freileitung auswirken. Zudem bewirken die großen Schwingamplituden der Leiterseile eine gegenseitige Annähe­ rung oder gar Berührung, die zu elektrischen Kurzschlüssen führen und damit zur Unterbrechung der Stromversorgung. Derartige langwellige Schwingungen treten nicht überall und ständig auf, sondern werden an bestimmten Trassenabschnit­ ten beobachtet, wobei die Morphologie der Landschaft von Einfluß ist.

Aus der DE-OS 40 41 889 ist eine Dämpfungseinrichtung für eine Hochspannungsfreileitung bekannt geworden, die über Spannfelder zwischen den Traversen von Tragmasten geführt und an diesen gehaltert ist. Dabei werden die aus den lang­ welligen Schwingungen resultierenden Längs- und Vertikalbe­ wegungen durch Dämpfungselemente, die mit den Isolatoren verbunden sind, absorbiert, indem jeweils das Leiterseil abgespannt und in einer Schlaufe um den Tragpunkt herumge­ führt ist. Hierbei ist das Leiterseil in sogenannten Ab­ spannklemmen verankert, die entweder unmittelbar oder mit­ telbar mit der Dämpfungseinrichtung verbunden sind.

Gemäß der bekannten Dämpfungseinrichtung ist der elektri­ sche Stromverlauf infolge der Schlaufenbildung vom mechani­ schen Kraftverlauf getrennt vorgesehen. Hierdurch entsteht in der Praxis ein erheblicher Aufwand sowohl an Material für die zusätzlichen Schlaufen des Leiterseiles als auch an Montagezeit aufgrund der aufwendigen Umrüstung der Seilauf­ hängung in luftiger Höhe.

Der Einbau von derartigen Dämpfungseinrichtungen stellt ge­ genüber der Verwendung von herkömmlichen Abspannklemmen einen erheblichen Kostenfaktor dar, so daß eine prophylak­ tische Ausrüstung von Freileitungen mit Dämpfungseinrich­ tung nicht in Frage kommt. Da andererseits vom Seiltanzen betroffene Trassenabschnitte erst nach Fertigstellung er­ kannt werden, besteht das Problem, die betroffenen Trassen­ abschnitte möglichst rasch unter Vermeidung hoher Kosten nachträglich umzurüsten.

Ausgehend von vorstehend genannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen Schwingungsdämpfer der Eingangs genannten Art zu schaffen, der einerseits kosten­ günstig herstellbar ist und andererseits eine einfache, d. h. insbesondere zeitsparende, Nachrüstung von Freileitungs- Systemen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patent­ anspruchs 1. Danach sind je Aufhängung zwei Dämpfungs­ elemente vorgesehen, welche symmetrisch zu den Seilklemmen angeordnet mit den Seilen verbunden sind und sich am jewei­ ligen Isolator abstützen, wobei die Seile im Bereich der Seilklemmen sowie beiderseits davon versteift sind.

Gemäß der Erfindung ist also je Aufhängungspunkt der Frei­ leitung eine paarweise Anordnung von Dämpfungselementen vorgesehen, beispielsweise hydraulische Stoßdämpfer, deren eines Ende gemeinsam am Isolator bzw. einer hieran axial fluchtend anschließenden Haltestrebe angelenkt ist, während die anderen Enden der Dämpfungselemente jeweils in Richtung der Leiterseile weisend an diesen mittels einer Schraub­ klemme befestigt sind. Um eine eindeutige Kraftaufnahme durch die Dämpfungselemente sicherzustellen sind die Seil­ abschnitte zwischen dem Befestigungspunkt der Dämpfungsele­ mente am Seil und den weiterhin verbleibenden Seilklemmen mittels sogenannter "armor rods" oder mittels sogenannter Parallellaschen bzw. mittels Druckstäben versteift. Hier­ durch ist sichergestellt, daß auftretende Längs- und Verti­ kalbewegungen des Leiterseils von den hierfür vorgesehenen Dämpfungselementen aufgenommen und absorbiert werden.

Zur Verbindung der Dämpfungselemente mit den Seilen dient jeweils eine Schraubklemme mit Gelenkzapfen, an welchen das äußere Ende des zugeordneten Dämpfungselements angelenkt ist.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Dämpfungselemente oberhalb der Seile angeordnet sind.

Es kann jedoch auch in bestimmten Fällen vorteilhaft sein, die Dämpfungselemente unterhalb der Seile anzuordnen, d. h. den Abstützpunkt an dem Isolator bzw. an der Haltestrebe unterhalb der das Seil führenden Seilklemme anzuordnen.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Abstützung der Dämpfungs­ elemente entweder an dem jeweiligen Isolator bzw. dessen Abhängung direkt oder an einer hiermit axial fluchtend ver­ bundenen Haltestrebe. Dabei sind die Haltestreben ebenfalls mit Gelenkbolzen versehen, an welchen die Dämpfungselemente paarweise zwecks Abstützung angelenkt sind.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung betrifft die Schwingungsdämpfung von Freileitungen, die nicht aus Ein­ zelleitern besteht, sondern bei der mehrere Seile zu einem Bündel zusammengefaßt sind und die zum Bündel gehörigen Seile horizontal und/oder vertikal parallel zueinander ge­ führt sind.

Für eine derartige Leiteranordnung sind die Gelenkzapfen der an jeweils zwei horizontal nebeneinander geführten Sei­ len befindlichen Schraubklemmen oder Parallellaschen über ein starrbefestigtes Verbindungselement, vorzugsweise, einstückig mitein­ ander verbunden. Dabei sind die Dämpfungselemente zwischen den Seilen angeordnet und am gemeinsamen Gelenkzapfen ange­ lenkt.

Entsprechend dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung ist da­ bei vorgesehen, daß unabhängig von der Anzahl der zum Bün­ del gehörigen Einzelleiter je Bündel ein Dämpfungselemente- Paar vorgesehen ist, welches die aus den zum Bündel gehöri­ gen Leiterseilen resultierenden Längsschwingungen absor­ biert.

Demgemäß ist die vorgestellte Lösung nicht nur aufgrund der wenigen erforderlichen Bauteile sehr preisgünstig sondern auch in sehr kurzer Zeit zu montieren. Sämtliche zuvor be­ schriebenen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schwin­ gungsdämpfers sehen die Einbeziehung der zunächst verwende­ ten Seilklemme vor, wobei die weiteren erforderlichen Bau­ teile lediglich zusätzlich zu montieren sind, um die "Tanz­ neigung" der Freileitung zu beseitigen. Ein aufwendiges Auswechseln vorhandener Halterungselemente und die zeit­ weise Abstützung mittels Hilfskonstruktion ist demgemäß nicht erforderlich.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen sollen die Erfindung vorteilhafter Ausgestaltungen und besondere Vor­ teile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Einfachseil mit unterhalb davon angeordnetem Schwingungsdämpfer,

Fig. 2 ein Einfachseil mit oberhalb davon angeordnetem Schwingungsdämpfer,

Fig. 3 ein Leiterpaar mit unterhalb davon angeordnetem Schwingungsdämpfer,

Fig. 4 ein Leiterpaar mit oberhalb davon angeordnetem Schwingungsdämpfer,

Fig. 5 ein Einfachseil mit Parallellaschen und unterhalb des Seil angeordnetem Schwingungsdämpfers,

Fig. 6 einen Dreier -bzw. Vierer-Bündelleiter mit unten abgestütztem Schwingungsdämpfer,

Fig. 7 einen Dreier -bzw. Vierer-Bündelleiter mit oben abgestütztem Schwingungsdämpfer,

Fig. 8 einen Vierer-Bündelleiter mit unten abgestütztem Schwingungsdämpfer,

Fig. 9 einen Vierer-Bündelleiter mit oben abgestütztem Schwingungsdämpfer,

Fig. 10 einen Vierer-Bündelleiter mit unterer Abstützung und Versteifung der oberen Leiter mittels Paral­ lellaschen.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt einer nicht näher dargestell­ ten Freileitungsanordnung mit einem Isolator 10, einer hieran vertikal anschließenden Abhängung 12, an welcher eine Haltestrebe 14 gelenkig anschließt. Die Haltestrebe 14 besitzt in ihrem oberen, der Abhängung 12 benachbarten Be­ reich eine Seilklemme 16, in welcher ein Leiterseil 18 festgeklemmt ist. An dem nach unten weisenden freien Ende der Haltestrebe 14 sind in symmetrischer Anordnung zu der von der Haltestrebe 14 gebildeten Symmetrieebene zwei Dämp­ fungselemente 20 angelenkt, deren freie Enden über Schraub­ klemmen 22 mit dem Leiterseil 18 verbunden sind. Das Lei­ terseil 18 besitzt eine durch sogenannte "armor rods" ge­ bildete Versteifung 24, welche jeweils den gesamten, von der Seilklemme 16 und den Schraubklemmen 22 gebildeten Ein­ spannbereich überdeckt.

Die Dämpfungselemente 20 sind vorzugsweise als hydraulische Dämpfer mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildet.

In Fig. 2 ist eine ähnliche Anordnung wie in Fig. 1 ge­ zeigt mit einem Isolator 10, einer Abhängung 12 und einer hieran senkrecht anschließenden Haltestrebe 15, an deren unteren Ende eine Seilklemme 16 aufgenommen ist, in welcher ein Seil 18 festgeklemmt ist.

Im Unterschied zu der in Fig. 1 gezeigten Darstellung er­ folgt gemäß Fig. 2 die Anlenkung der Dämpfungselemente 20 oberhalb des durch die Seilklemme 16 gebildeten Anschluß­ punktes für das Seil 18.

Auch hier ist das Seil 18 mittels einer durch "armor rods" gebildeten Versteifung 24 versehen, die jeweils über den von den beiden Anschlußklemmen 22 und der Seilklemme 16 ge­ bildeten Spannbereich überdeckt.

In Fig. 3 ist eine der in Fig. 1 gezeigten Darstellung weitgehend entsprechende Anordnung wiedergegeben, deren je­ weils korrespondierende Einzelteile mit den gleichen Be­ zugsziffern versehen sind. Abweichend gegenüber Fig. 1 handelt es sich hier jedoch nicht um eine Ein-Leiteranord­ nung sondern um eine horizontale Zwei-Leiteranordnung, bei welcher die parallel zueinander geführten Leiterseile 18 jeweils in einer Seilklemme 16 fixiert sind und die zur Verbindung mit den Dämpfungselementen 20 vorgesehenen Schraubklemmen 23 über einen nicht näher gezeigten Gelenk­ bolzen einstückig miteinander verbunden sind.

In Fig. 4 ist eine der in Fig. 2 gezeigten Darstellung weitestgehend entsprechende Anordnung wiedergegeben, die ähnlich der in Fig. 3 gezeigten Anordnung ebenfalls eine Zwei-Leiteranordnung betrifft mit horizontal parallel zu­ einander geführten Leitern 18, welche jeweils in einer Seilklemme 16 fixiert sind. Entsprechend der aus Fig. 2 bekannten Anordnung sind auch hier die Dämpfungselemente oberhalb der Seilklemme 16 an der Haltestrebe 15 angelenkt. Ferner ist entsprechend der aus Fig. 3 bekannten Ausge­ staltung die Verbindung der Dämpfungselemente 20 mit den Seilen 18 über Schraubklemmen 23 vorgesehen, welche mittels hier nicht näher gezeigter Gelenkbolzen einstückig mitein­ ander verbunden sind.

In Fig. 5 ist eine der in Fig. 1 gezeigten Darstellung weitgehend entsprechende Anordnung wiedergegeben, bei der anstelle der aus "armor rods" gebildeten Versteifung eine aus Parallellaschen bestehende Versteifung 25 vorgesehen ist.

In Fig. 6 ist eine aus mehreren Seilen 18 gebildete Mehr­ leiteranordnung ersichtlich, bei welcher unterhalb eines entsprechend Fig. 1 gehalterten und mit Dämpfungselemen­ ten 20 versehenen Seiles 18 ein weiteres Seil bzw. Seil­ paar 18 angeordnet und in Seilklemmen 16 fixiert ist.

Die ebenfalls vorgesehenen, mit dem oberen Leiterseil 18 verbundenen Schwingungsdämpfer 20 sind unterhalb der das obere Leiterseil 18 fixierenden Seilklemme 16 an der Halte­ strebe 26 angelenkt.

Fig. 7 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 6. An dem Isolator 10 und der daran anschließenden Abhängung 12 ist eine aus zwei bzw. drei Einzelleitern gebildete Mehrlei­ teranordnung gehaltert, deren Einzelseile in Seilklemmen 16 fixiert sind.

Die Seilklemmen 16 sind mit der an die Abhängung 12 an­ schließenden Haltestrebe 27 verbunden. Im Unterschied zu der in Fig. 6 gezeigten Anordnung ist jedoch in der unte­ ren Ebene nur ein Leiterseil 18 vorgesehen und mit den Dämpfungselementen 20 verbunden, welche sich oberhalb der Seilklemme 16 für das untere Leiterseil 18 an der Hal­ testrebe 27 abstützen. Die darüber liegende Ebene kann ein oder zwei einzelne Leiterseile 18 aufweisen.

In Fig. 8 ist wie auch schon in Fig. 6 und Fig. 7 ge­ zeigt die Aufhängung eines Mehrfachbündels dargestellt. Im Unterschied zu den in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigten Zweier- bzw. Dreier-Leiterbündel betrifft die Darstellung in Fig. 8 ein Vierer-Leiterbündel, bei welchem in der oberen wie auch in der unteren Ebene jeweils zwei horizontal ne­ beneinander parallel verlaufende Leiterseile 18 angeordnet sind, die in Seilklemmen 16 fixiert sind, welche ihrerseits in einer Haltestrebe 26, die über die Abhängung 12 mit dem Isolator 10 verbunden ist, aufgenommen sind. Entsprechend der in Fig. 6 gezeigten Anordnung sind auch hier die Lei­ terseile 18 der oberen Ebene mit den Dämpfungselementen 20 über Schraubklemmen 23 verbunden, während die Leitersei­ le 18 der unteren Ebene lediglich in den Seilklemmen 16 fi­ xiert sind.

In Fig. 9 ist eine der in Fig. 8 gezeigten Darstellung weitgehend entsprechende Anordnung wiedergegeben, wobei ab­ weichend von dieser die Leiterseile 18 der unteren Ebene über Schraubklemmen 23 mit dem Dämpfungselementen 20 ver­ bunden sind. Die weiteren Einzelteile dieser Anordnung ent­ sprechen der in den vorangegangenen Figuren erläuterten Ausgestaltungen. Demgemäß finden für gleiche Teile die gleichen Bezugsziffern Verwendung.

Fig. 10 zeigt ebenfalls eine Halterung eines Vierer-Lei­ terbündels, wobei die in den Fig. 6 bis 9 durch Verwen­ dung von "armor rods" gebildete Versteifung 24 hier durch eine die Leiterseile 18 der oberen Ebene erfassende Paral­ lellasche 25 in Verbindung mit Schraubklemmen 23 versteift sind.

Im übrigen erfolgt auch hier wie in der Anordnung gemäß Fig. 8 die Verbindung der Dämpfungselemente 20 mit den Lei­ terseilen 18 der oberen Ebene.

Allen in den Fig. 1 bis 10 dargestellten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers ist die gelenkige Verbindung zwischen den Haltestreben 14, 15, 26, 27 und den Dämpfungselementen 20 einerseits sowie den Dämpfungselemen­ ten 20 mit den Schraubklemmen 22, 23 bzw. den Parallella­ schen 25 verbundenen Gelenkbolzen andererseits.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Schwingungs­ dämpfer besteht darin, daß eine nach herkömmlichen Stand der Technik montierte Freileitung nachträglich ohne beson­ deren Mehraufwand abgesichert werden kann gegen langwellige Schwingungen der Leiterseile 18. Diese Nachrüstung erfolgt unter Einbeziehung der ohnehin vorhandenen Abhängungen 12 und Haltestreben 14, 15, 26, 27, die zur Aufnahme der die Fixierung der Leiterseile 18 wahrnehmenden Seilklemmen die­ nen, wobei die zusätzlich erforderlichen Teile ohne weitere Veränderung der vorhandenen Konstruktion angebaut werden können.

Eine weitere Vereinfachung des erfindungsgemäßen Schwin­ gungsdämpfers besteht darin, daß auch bei Mehrleiterbündeln nur ein Dämpferpaar 20 erforderlich ist. Die Dimensionie­ rung der Dämpfungselemente 20 richtet sich dabei nach den zu erwartenden Schwingungsbeanspruchungen.

Claims (10)

1. Schwingungsdämpfer für Seile (18) von elektrischen Freileitungen, welche jeweils mittels Seilklemmen (16) an Isolatoren (10) befestigt sind, mit paarweise symmetrisch zu den Seilklemmen (16) angeordneten Dämpfungselementen (20), die mit den Seilen (18) verbunden sind und sich am jeweili­ gen Isolator (10) abstützen, wobei die Seile (18) im Be­ reich der Seilklemmen (16) sowie beiderseits davon eine Versteifung (24, 25) aufweisen.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Versteifung (24) der Seile (16) "armor rods" vorgesehen sind.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Versteifung (25) der Seile (16) Parallellaschen vorgesehen sind.

4. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verbindung der Dämpfungselemente (20) mit den Seilen (18) jeweils eine Schraubklemme (22, 23) mit Gelenkzapfen vorgesehen ist, an welchem ein Ende des Dämpfungselements (20) angelenkt ist.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die außen liegenden Enden der Parallella­ schen (25) mit je einem Gelenkzapfen zur Anlenkung der Dämpfungselemente (20) versehen sind.

6. Schwingungsdämpfer nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsele­ mente (20) hängend mit den Seilen (18) verbunden sind.

7. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsele­ mente (20) stehend mit den Seilen (18) verbunden sind.

8. Schwingungsdämpfer nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstützung der Dämpfungselemente (20) am Isolator (10) dieser mit axial fluchtenden Haltestreben (14, 15, 26, 27) verbunden ist.

9. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Haltestreben (14, 15, 26, 27) mit Gelenkbolzen versehen sind, an welchen die Dämpfungsele­ mente (20) zwecks Abstützung angelenkt sind.

10. Schwingungsdämpfer nach einem der vorherigen An­ sprüche, wobei mehrere Seile (18) zu einem Bündel zusammen­ gefaßt sind und die zum Bündel gehörigen Seile horizontal und/oder vertikal parallel zueinander geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkzapfen der an jeweils zwei horizontal nebeneinander geführten Seilen (18) befindlichen Schraubklemmen (23) oder Parallellaschen (25) einstückig miteinander verbunden sind und die Dämpfungselemente (20) zwischen den Seilen (18) angeordnet und an den gemeinsamen Gelenkzapfen angelenkt sind.