DE503518C - Abspannung von Freileitungen mittels an den Abspann- und Eckmasten angebrachter fester Rollen - Google Patents

Description

Es sprechen viele Gründe dafür, bei langen Kraftleitungen mit den Masthöhen und -abständen beträchtlich weiter zu gehen wie bisher. Je höher die Spannung und Leistung wird, um so höher soll man schon aus Sicherheitsgründen die Leitung hängen. Um mit einer möglichst geringen Isolatorenzahl auszukommen, muß man die Zahl der Aufhängestellen, d. h. die Mastzahl, verkleinern, dann aber mit größerem Durchhang der Leitung und größeren Durchhangschwankungen rechnen, also größere Masthöhen verwenden. Xoch größere Masthöhen erscheinen zweckmäßig, wenn man für die Leitungen Werkstoffe größerer Festigkeit verwendet wie bisher, etwa besondere Stahl-Aluminium-Seile. Lassen derartige Leitungen etwa bei den jetzt üblichen Durchhängen größere Älastabstände zu, so kann man diese noch in höherem Grade

ao als bei Werkstoff geringerer Festigkeit durch Zulassung größerer Durchhänge erweitern, da das Verhältnis der Zusatzbeanspruchungen durch Wind und Eisbelastung zur spezifischen Festigkeit der Leitung ein günstigeres

as wird.

Da die Mastkosten nur langsam mit der Masthöhe und stärkeren Belastung steigen, sollten sich bei Ausnutzung größerer Masthöhen wesentliche wirtschaftliche Vorteile ergeben. Diese treten auch ein, wenn die Leitungen so geführt werden, daß keine Masten auf Biegung beansprucht werden. Ist man jedoch gezwungen, die Leitung öfters zu knicken oder den Leitungszug abzufangen, so werden die Eck- oder Abspannungsmaste bei wachsender Höhe und wachsendem Leitungszug bei den jetzigen Bauarten sehr bald so teuer, daß alle sonstigen 'Vorteile dadurch aufgehoben werden. Die Vergrößerung des Hebelarms der angreifenden Kraft durch die größere Masthöhe in Verbindung mit einem Anwachsen dieser Kraft selbst durch die größeren Mastabstände bedingen außer starken biegungsfesten Mastkonstruktionen \*or allem auch sehr große und schwere Fundamente, um die Kippmomente aufzunehmen.

Aber es lassen sich auch Bauarten finden, bei welchen trotz öfteren Abfangens und trotz Winkelführung der Leitung ein derartig ungünstiges Angreifen der Kräfte vermieden wird, so daß Biegungs- und Kippmomente nicht auftreten und die Leitungen sich infolgedessen bei gleicher oder erhöhter Betriebssicherheit viel wirtschaftlicher bauen lassen wie bisher; alle Möglichkeiten, die sich beispielsweise durch die größeren Zugfestigkeiten von Stahl-Aluminium-Leitungen ergeben, lassen sich dann ausnutzen.

Spannt man nämlich die Leitung nicht mehr direkt am Mast ab, sondern führt sie oder ihre Verlängerung über eine auf dem Mast befestigte Rolle nach abwärts und über eine lose Rolle wieder zur Achse der ersten Rolle zurück, befestigt sie erst dort am Mast

und spannt die lose Rolle unter 26⁰ 30' nach abwärts ab, so werden von der horizontalen Leitung nur senkrechte, in Richtung der Mastlängsachse wirkende Kräfte auf den Mast übertragen; da die schräg abwärts gerichteten Kräfte doppelt so groß sind als die Horizontalkraft, entsteht bei einem Abspannwinkel von 2 6° 30' (tang. 0,5) eine genau senkrechte Komponente.

Der Horizontalzug kann dabei ganz beliebig schwanken, der Mast wird immer nur in seiner Längsachse beansprucht. Allerdings muß der Mast geeignet sein, außer dem Gewichtsanteil der Leitung, auch noch zusätzliehe Druckkräfte aufzunehmen, die in diesem Falle dem F₃ = i,73fachen des Leitungszuges entsprechen, diesen Wert aber nie übersteigen können.

Soll die Leitungsbeanspruchung sich nicht ändern, kann man die Verlängerung der Leitung, anstatt sie am Mast zu befestigen, über eine zweite feste Mastrolle einem senkrecht hängenden Spanngewicht zuführen.

In der Abb. 1 ist eine Endahspannung mit nur auf Knickung beanspruchtem Mast gezeigt. Sechs Leitungen a, b, c, d, e, f sind jenseits ihrer Isolation verlängert und über Rollen, die an den Armen g des Mastes h befestigt sind, zur gemeinsamen Rolle i geführt. Deren Zug wird durch das Seil k aufgenommen, das selbst wieder über die Rolle / läuft und am Mast in Höhe der Mastarmrollen befestigt ist. Die Rolle I ist nach Erde durch den Anker η abgespannt. Der Abspannwinkel entspricht dem Kraftplan (Abb. 2). Der durch den Mast aufzunehmende Druck soll senkrecht, rl. h. in Richtung der Mastlängsachse, wirken; er wird durch die senkrechte Strecke 0 dargestellt. Die Richtung und Summe aller Zugkräfte der Leitungen ist durch die Strecke/» gegeben. Die Strecke q ist doppelt so lang zu nehmen wie ρ, da sie den Zugkräften des Ankers η entspricht, der infolge der Kräfteführung *5 über die Rolle / den doppelten Leitungszug aufzunehmen hat. Der Winkel o-q stellt deswegen den Abspannwinkel zwischen Mast und Anker dar, bei welchem die Mastkräfte stets senkrecht wirken.

Wird die Leitung am Mast nicht abgefangen, sondern nur im Winkel weitergeführt, kann man, um Biegungsmomente durch den Winkelzug mit Sicherheit vom Mast fernzuhalten, die Anordnung ähnlich treffen, wie eben beschrieben. Man führt die Leitung wieder über eine feste Mastrolle und eine lose Abspannrolle und dann über eine zweite feste Mastrolle weiter. Die Abspannrolle ist je nach dem Winkel, den die Leitung bildet, so abzuspannen, daß sich wieder nur senkrecht gerichtete, in Richtung der Mastlängsachse wirkende Druckkräfte auf den Mast ergeben. Diese können im Grenzfall auch nur den doppelten Wert des Leitungszuges erreichen.

Die Leitung und nicht den Mast abzuspannen, hat erhebliche Vorteile. Da die Länge der Abspannung sich bis zum Anschlagen der losen Rolle beliebig ändern kann, ohne daß an den Kräfteverhältnissen oder der Richtung der Kräfte sich das geringste ändert, sind Längenänderungen der Abspannung durch Temperatur- oder Spannungsänderungen unschädlich. Während eine elastische Mastabspannung, etwa durch Drahtseil, nicht imstande ist, Biegungsbeanspruchungen vom Mast fernzuhalten, spielt hier die Nachgiebigkeit der Abspannung keine Rolle. Während Mastabspannungen diesen in nicht übersehbarer Weise beanspruchen können, kann bei Leitungsabspannung die Mastbeanspruellung nie die Grenzen überschreiten, die durch die Leitungsspannung gegeben sind; ein Zusammenknicken des Mastes durch übermäßiges Anziehen der Anspannung ist also ausgeschlossen.

Der größte Vorteil, den diese Anordnung bietet, liegt aber darin, daß man mit viel billigeren Fundamenten als sonst auskommen kann. Die Mastfundamente sind ausschließlich auf Druck beansprucht; sie haben keine Kippmomente durch den Leitungszug aufzunehmen. Sie haben nur zu verhindern, daß der Mast versinkt oder durch Windkräfte umgeworfen wird, können also verhältnismäßig sehr leicht sein.

Die Abspannfundamente haben ausschließlich Zug oder Hub aufzunehmen. Sie sind zweckmäßig nur als mit Erde belastete Anker zu bauen, z. B. als genügend tief eingesenkte Eisenbetonplatten. Im Moor, wo bisher Fundamente sehr teuer wurden und Beton stets gefährdet ist, genügen verhältnismäßig flach eingelassene Holzroste als Anker von unbegrenzter Lebensdauer. Liegen die Anker als dichte Platten im Grundwasser, hilft überdies auch der Luftdruck mit, Stöße aufzufangen.

Selbst bei zu kleinen Fundamenten besteht immer noch eine verhältnismäßig viel größere Sicherheit wie bisher. Setzt sich etwa das Mastfundament oder würde der Anker sich etwas heben, so ändert dies an der Richtung der Kräfte nichts. Es fehlt unter allen Umständen, selbst dann, wenn die Fundamente nachgeben, jedes Bestreben, den Mast zu kippen. Werden die Zugkräfte in der Leitung durch irgendwelche Umstände so groß, daß die Verankerung nachgibt, wird nur die Leitung entspannt; nie wird der Mast auf Biegung beansprucht oder sein Fundament gekippt.

Die Trennung der Fundamente ihrem

Zweck entsprechend erhöht somit wesentlich die Betriebssicherheit, so daß man auch aus diesem Grund bei der Bemessung der Fundamente nicht mit so großen Sicherheiten wie bisher zu rechnen braucht und auch deshalb die Leitung wirtschaftlicher bauen kann.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Abspannung von Freileitungen mittels an den Abspann- und Eckmasten angebrachter fester Rollen, über welche die Leitungen geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen vor ihrer Befestigung am Mast oder ihrer Weiterführung auch noch über lose Rollen geführt werden, die in einer solchen Richtung abgespannt sind, daß durch den Leitungszug nur senkrechte, in Richtung der Mastlängsachsen wirkende Kräfte auf die Maste übertragen werden.
2. 2. Abspannung von Freileitungen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Mastfundament und Abspannverankerung getrennt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen