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Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen in Freileitungen Es ist eine
bekannte Erscheinung, daß Freileitungen, die an Isolatorenketten aufgehängt oder
befestigt sind, in Schwingungen geraten. Die Ursachen dieser Schwingungen können
verschiedener Art sein; sie können von der Bewegung des Mastes, seiner Ausleger
oder der Isolatorenketten ausgehen,- sie können aber auch durch Windströmungen,
Temperaturänderungen und ähnliche atmosphärische Vorgänge eingeleitet werden. Diese
Schwingungen können sich sehr nachteilig auswirken, da unter ihrem Einfluß das Leitungsseil
dort, wo es an Abspann- oder Tragklemmen befestigt ist, vorzeitig abbricht. Die
Ursachen des vorzeitigen Bruches sind darin zu suchen, daß die Schwingungen im Leitungsseil
an den Abspann- und Tragpunkten ohne jeden übergang zur Ruhe gebracht werden. Es
führen nämlich die von den Schwingungen bedingten, in ihrer Richtung ständig wechselnden
Biegungsbeanspruchungen in dem Leitungsseil zu einer örtlich begrenzten Ermüdung
des Werkstoffes, was schließlich den vorzeitigen Bruch zur Folge hat. Die Brüche
treten verhältnismäßig bald ein, wenn die Schwingungen durch Resonanzerscheinungen
eine Verstärkung erfahren. Man hat bereits verschiedene Mittel angewendet, um die
Schwingungen zu dämpfen oder die Resonanzerscheinungen zu verhindern. So werden
z. B. gewöhnlich die betreffenden Schwingungskonstanten geändert, sei es durch Verlängerung
der Isolatorenketten, Änderung an den Masten oder durch Anhängung von Gewichten
an der Leitung. Es wurden auch schon in einem gewissen Abstand von den Abspann-
und Tragklemmen sogenannte Schwingungsdämpfer eingebaut, die aus einer Feder mit
angeschraubten Metallgewichten bestanden. Die Eigenschwingungen dieser Vorrichtung
sollten den in der Leitung auftretenden Schwingungen entgegenwirken. Alle derartigen
Vorrichtungen haben aber nur einen bedingten Wert, da sie nur gegen solche Schwingungen
dämpfend wirken, die von einer ihnen in dieser Hinsicht gerade entsprechenden Art
sind. Die Art der Schwingung wird aber von ihrer Ursache bestimmend beeinflußt.
Es ist beispielsweise nicht gleichgültig, ob eine Leitungsschwingung durch die Bewegung
des Mastes hervorgerufen wird oder durch Windströmungen oder durch Temperaturänderung.
Eine der vorerwähnten Einrichtungen mag sehr gut dämpfend wirken, wenn die Schwingungen
vom Mast ausgehen, sie versagt aber, wenn eine andere Ursache die Leitungsschwingungen
herbeigeführt hat.
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Wie weiter oben erwähnt, wird durch die Schwingungen im Leitungsseil
und die in Verbindung damit auftretenden Resonanzerscheinungen eine örtlich begrenzte
Ermüdung des Werkstoffes der Leitung herbeigeführt. Diese Ermüdung kann wieder nur
dann eintreten, wenn eine Bewegung des Leitungsseiles plötzlich. zur Ruhe gebracht
wird, oder wenn zwischen der Bewegung des Leitungs-
Seiles und den
Bewegungen der Abspann- und Aufhängeorgane eine große Verschiedenheit herrscht.
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Auf der Zeichnung und im folgenden wird nun eine Einrichtung angegeben,
die den Zweck hat, die Schwingungen eines Leitungsseiles so abzudämpfen, daß keine
gefährlichen Ermüdungserscheinungen eintreten können. Der Zweck wird dadurch erreicht,
daß die Schwingungen des Leitungsseiles vor der Abspann- oder Aufhängeklemme abgefangen
werden, so daß die Bewegungen nur allmählich zur Ruhe kommen oder der Übergang von
einer Schwingung, die beispiels@veise im Leitungsseil auftritt, zu einer anderen
Schwingung, die an der Trag- oder Abspannklemme sich vorfinden kann, sich allmählich
vollzieht.
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Erreicht wird dies dadurch, daß an den Trag- oder Abspannklemmen mehrere
annähernd parallel zu den Freileitungen oder Leitungsseilen verlaufende, an sich
bekannte starre Elementd, wie Stäbe oder einzelne gestreckte, den Leiter umhüllende
Rohre, angeordnet sind, die an ihrem freien Ende durch Hilfsklemmen oder gleichwertige
Mittel mit den Leitungsseilen starr verbunden sind.
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Das wesentliche Neue besteht also darin, daß die Stäbe an ihren Enden
einerseits mit der Trag- oder Abspannklemme und anderer-. seits mit der Leitung
starr verbunden sind, und verbunden sein müssen, im Gegensatz zu einer bekannten
Vorrichtung für Hochspannungsleitungen, bei der die annähernd zu den Leitungen parallel
verlaufenden Stäbe mit dem Leiter nur leitend verbunden sind, um Entladungen, die
sonst leicht in unmittelbarer Nähe der die Leitung tagenden Isolatoren von der Leitung
ausgehen, zu vermeiden und das Spannungsgefälle an den Isolatoren besser zu verteilen.
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Eine derartige Einrichtung ist auf der Zeichnung in den Abb. i bis
5, i i und 12 an einer Tragklemme und in den Abb. 6 bis i o, 13 und i q. an einer
Abspannklemme dargestellt.
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In einem gewissen Abstand von den Befestigungspunkten a, a1 werden
Hilfsklemmen b angeordnet, die auf das Leitungsseil c fest aufgeklemmt und mit den
Befestigungspunkten a, cti durch Stäbe d von geeigneten, dem Leitungsquerschnitt
angepaßten Abmessungen verbunden werden. Bei Tragklemmen werden diese Hilfsklemmen
b beiderseitig der Tragklemme angeordnet, bei Abspannklemmen indessen nur auf der
durch die abgespannte Leitung bestimmten Seite. Diese stabförmigen Verbindungsstücke
d können in entsprechenden Vorsprüngen e, e der Trag-oder Abspannklemmen lose, was
an sich bekannt ist, oder festgeklemmt angebracht werden. Die dämpfende Wirkung
der Stäbe d ist größer, wenn die Stäbe sowohl an den Klemmen a als auch an den Klemmen
b festgeschraubt werden. Ihre Wirkung wird indessen .geringer, wenn die Befestigung
entweder nur an der Klemme a oder an der Klemme b
erfolgt. Diese einfache
Ausführung ist in Abb. i und 2 bzw. 6 und 7 dargestellt. In manchen Fällen wird
es indessen notwendig sein, den Übergang der Leitungsschwingungen auf die Mast-
oder Kettenschwingung noch weiter abzuflachen. Erreicht wird dies durch Anbringen
zweier oder mehrerer Hilfsklemmen vor den Aufhänge- oder Abspannpunkten statt einer
einzigen. In Abb. 3 und ¢ sowie 8 und g finden sich Ausführungsbeispiele hierfür
(weitere Hilfsklemme b1!). Die Verbindung zwischen Klemme a und Klemme b erfolgt
hiernach durch Stäbe stärkeren Querschnitts, während Stäbe geringeren Querschnitts
die Klemmen b und b1 verbinden. Kleinere Schwingungen kommen daher schon zwischen
Klemme bi und b zur Ruhe. Dagegen laufen stärkere Schwingungen noch auf die kräftigen
Verbindungsstäbe zwischen a und b über, um dort erst abzuklingen.
Die gleiche Wirkung kann auch erzielt werden, wenn nach Abb. q.' zwischen Klemme
a und Klemme b eine größere Anzahl Stäbe angeordnet wird als zwischen Klemme b und
hl.
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Falls es sich als notwendig erweist, die beschriebene Vorrichtung
für den Betrieb mit sehr hohen Spannungen strahlungsfrei zu machen, d. h. das Auftreten
von Koranaerscheinungen zu vermeiden, so kann die ganze Einrichtung in einem Rohr
f untergebracht werden, wie es in den Abb. i und i o angedeutet ist. Auch ist es
möglich, dieses Rohr so zu gestalten, daß es an Stelle der dann fortfallenden Verbindungsstäbe
d als Schwingdämpfer wirkt.
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Wie aus den Abb. ii bis 14. ersichtlich, können diese Rohre eine dem
Durchmesser der Leitungsseile angepaßte lichte Weite besitzen und auf die Leitungsseile
aufgeschoben werden. Die Rohre g der Abb. ii und 13 verjüngen sich hierbei in ihrer
Wandstärke nach dem freien Ende. Wie die Abb. 12 und 14 zeigen, können diese Rohre
f'- auch aus mehreren ungleich langen übereinandergeschobenen Rohren h, hl und l22
bestehen, die sich äußerlich wie die Schüsse eines Teleskops gegeneinander absetzen.
Bei den Ausführungen nach den Abb. ii bis 14 können, da hierbei die Rohre
f', g oder la, lzl, h= unmittelbar auf das Leitungsseil aufgeschoben
werden und dabei ringsum dicht anliegen, die Hilfsklemmen wegfallen. Durch die Ausführung
nach den Abb. i i bis 1,4 wird ebenfalls eine langsame Abdämpfung etwa auftretender
Schwingungen erreicht. Auch kann dabei das Leitungsseil
bei auftretenden
Schwingungen sich nicht um die Kanten der Klemmstellen biegen. Die sich in ihrer
Wandstärke verjüngenden Rohre f1 oder die teleskopartig gegeneinander abgesetzten
ungleichen Rohre h, hl, hl werden durch die Schwingungen mit abgebogen und wirken
so schwingungsdämpfend. Sie verhindern hierdurch, daß an den Befestigungspunkten
der Leitungsseile eine Kerbwirkung auf diese ausgeübt wird.