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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Leitungsmastträgerspitze
(top pole support) für
elektrische Freileitungen gemäß Anspruch
1, insbesondere mit aufgehängten
Leitungen, bei der die elektrischen Freileitungen mindestens drei
Leitungen umfassen und die Leitungsmastträgerspitze Isolationsmittel, insbesondere
aufgehängte
Isolationsmittel, zum Halten der Leitungen umfasst. Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
ausgeführt.
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Bekannte
elektrische Freileitungen für
Mittel- und Hochspannung werden durch geeignete Masten getragen,
die eine Vielfalt von Leitungsmastträgerspitzen aufweisen, d.h.
Trägerspitzen
zum Halten der Leitungen der elektrischen Freileitungen.
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Die
Leitungsmastträgerspitzen
werden üblicherweise
als eine gerade Struktur von Balken wie Ausleger und Gitterwerke
gebaut, d.h. aus verschiedenen Montagestücken gebildet, mit denen Strukturisolatoren
oder Ketten von Isolatoren zum Tragen der Stromleitungen verbunden
werden.
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In
der Vergangenheit wurden gewöhnlich Mittelspannungsleitungen
an steifen Isolatoren der Leitungsmastträgerspitze angebracht, die zum
Widerstehen einer Belastung aus mechanischer oder elektrischer Sicht
weniger geeignet waren als entsprechende aufgehängte Isolatoren, d.h. von der Struktur
der Leitungsmastträgerspitze
herabhängende
Isolatoren.
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Angesichts
des Bedarfs, Leitungen mit steifen Isolatoren in Leitungen mit aufgehängten Isolatoren
umzuwandeln, ist es daher nötig,
die Leitungsmastträgerspitze
gegen eine auszutauschen, die die folgenden Merkmale aufweisen sollte:
- – Sie
hat die Leitungen in einer ausreichenden Höhe zu tragen, so dass die Leitungen über die Spanne
nicht zu weit herunterhängen.
- – Sie
muss eine offene Struktur aufweisen, um die Mittelleitung aufzunehmen,
ohne dass eine solche Leitung aufgetrennt und wieder verbunden werden
müsste.
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US 3,803,345 offenbart eine
Traverse für
einen Strommast mit einer gekrümmten
Konfiguration und mit geschlungenen, entlang der gekrümmten Konfiguration
bei verschiedenen Höhen
verteilten Trägern
zum Tragen von Keramik-Isolatoren, über die die Hochspannungsleiter
gespannt sind. Die Traverse ist aus Kunststoff-Strangpressteilen und -Formteilen hergestellt.
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US 3,603,717 offenbart eine
Traversenanordnung mit einer gebogenen Traverse und einem Paar von
Beinen zum Tragen der gebogenen Traverse auf einem Leitungsmast.
Röhrenförmige Halterungen
werden zum Sichern der gebogenen Traverse an jedem Bein verwendet,
während
ein Fixierstift in passende Ausnehmungen der Traverse und der Tragebeine
eingeführt
wird, um die Traverse zu fixieren und um der Last der Traverse zu
widerstehen.
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In 1 ist
eine Leitungsmastträgerspitze 10 nach
dem Stand der Technik gezeigt, die auf der Spitze eines Leitungsmastes 11 montiert
und aus vier Armen 12a, 12b, 12c, 12d aufgebaut
ist, d.h. den oben gewähnten
geraden Balken, wobei sich die zwei Arme 12a und 12b senkrecht
vom Leitungsmast 11 in einander gegenüberliegende Richtungen erstrecken,
während
die sich die Arme 12c und 12d in einer schiefen
Richtung oberhalb des Leitungsmastes in einer zur Achse des Leitungsmastes 11 symmetrischen
Position erstrecken. Jeder der vier Arme 12 weist eine
an den Leitungsmast 11 gegenüberliegenden äußeren Ende
angebrachte Kette von aufgehängten
Isolatoren 13 auf, an die entsprechende Leitungen 14 der
elektrischen Freileitung gehängt
sind. Die Arme 12a und 12b zeigen jeweils eine
Kette von Isolatoren 13, die sich vertikal erstreckt und
eine Leitung 14 trägt.
Die Arme 12c und 12d weisen kleine Träger 15 auf,
mit denen die entsprechenden Ketten von Isolatoren 13 verbunden
sind, die die dritte Leitung 14 tragen.
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Eine
aus dem Stand der Technik bekannte Trägerspitze, wie die in 1 gezeigte,
weist verschiedene Nachteile auf, die mit dem großen Gewicht und
den Kosten für
die Struktur verbunden sind, die zudem nachteiligerweise aus ver schiedenen
Stücken aufgebaut
ist, die auf dem Leitungsmast zusammengebaut werden müssen.
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Darüber hinaus
sind die „V"-förmigen,
den Armen 12c und 12d zugeordneten Ketten zu schwer und
sie strecken sich bei einer Verwendung einer leichteren Leitung
nicht vollständig.
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Ein
weiterer Nachteil der bekannten Trägerspitze liegt in der Notwendigkeit,
genügend
Abstand zwischen den Isolatorketten auf gleicher Höhe zueinander
zu schaffen, um den Spezifikationen bezüglich des Abstandes zwischen
den Leitungen in der Spanne bei Anwesenheit von Wind gerecht zu
werden.
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Auf
die gleiche Weise muss eine vertikale Fluchtung von Isolatorketten
vermieden werden, da die Bildung von Eiszapfen an den Leitungen
während des
Winters und die folgende Ablösung
Peitsch-Reaktionen hervorbringen kann, die zwei übereinander angeordnete Leitungen
kurzschließen
könnten.
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Der
Austausch der Leitungsmastträgerspitze kann
mit der ausgeschalteten Leitung ausgeführt werden. Es ist oft bequemer,
mit angelegter Spannung zu arbeiten, um nicht den Dienst für die Benutzer
zu unterbrechen. Der Austausch der Leitungsmastträgerspitze
erfordert eine Leitungsmastträgerspitze
mit einer Struktur, die den Zusammenbau mittels einfacher und sicherer
Schritte erlaubt, die von Bedienern durchführt werden können, die
jederzeit in bestimmten Sicherabständen von den Leitungen stehen.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben beschriebenen Nachteile
zu beseitigen und eine Leitungsmastträgerspitze für elektrische Freileitungen,
insbesondere mit aufgehängten
Leitungen, aufzuzeigen, die eine verbesserte Bauweise aufweist und
effizienter als die bekannten Lösungen
ist.
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In
diesem Rahmen ist es die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Leitungsmastträgerspitze
für elektrische
Freileitungen, insbesondere mit aufgehängten Leitungen, aufzuzeigen,
die zur Vereinfachung ihrer eigenen Installation und ihres eigenen
Austausches geeignet ist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leitungsmastträgerspitze
für elektrische
Freileitungen, insbesondere mit aufgehängten Leitun gen, aufzuzeigen,
die keinen komplizierten Zusammenbau erfordert, der direkt an der
Mastspitze zu erfolgen hätte.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leitungsmastträgerspitze
für elektrische
Freileitungen, insbesondere mit aufgehängten Leitungen, aufzuzeigen,
die eine optimale Beabstandung der Leitungen erlaubt.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leitungsmastträgerspitze
für elektrische
Freileitungen, insbesondere mit aufgehängten Leitungen, aufzuzeigen,
die die Leitungen in einer Höhe
trägt,
die ausreichend ist, um ein übermäßiges Herabhängen der
Leitungen über
die Spanne zu verhindern.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leitungsmastträgerspitze
für elektrische
Freileitungen, insbesondere mit aufgehängten Leitungen, aufzuzeigen,
die eine offene Struktur aufweist, um die Mittelleitung aufzunehmen,
ohne dass die Leitung aufgetrennt und wieder verbunden werden müsste.
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Um
derartige Ziele zu erreichen, ist es die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Leitungsmastträgerspitze
für elektrische
Freileitungen, insbesondere mit aufgehängten Leitungen, bereitzustellen,
die die Merkmale der beigefügten
Ansprüche verwirklicht,
die einen integralen Teil der vorliegenden Beschreibung bilden.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen
offenbar, die als nicht beschränkende
Beispiele angeführt
sind. Hierbei zeigen:
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1 ein
grundsätzliches
Diagramm der Ausbildung einer Leitungsmastträgerspitze für elektrische Freileitungen,
insbesondere mit aufgehängten
Leitungen, entsprechend dem Stand der Technik,
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2 ein
grundsätzliches
Diagramm der Ausbildung einer Leitungsmastträgerspitze für elektrische Freileitungen,
insbesondere mit aufgehängten
Leitungen, entsprechend der Erfindung, und
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3a und 3b zwei
Ansichten einer Abwandlung der in 2 gezeigten
Leitungsmastträgerspitze.
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Die
erfinderische Idee besteht im wesentlichen darin, eine Leitungsmastträgerspitze
auszuführen,
die durch ein einzelnes Element gebildet wird, das gekrümmt ist,
um im wesentlichen an den Punkten vorbeizuführen, an denen wunschgemäß die die Leitungen
tragenden Isolationsmittel aufgehängt sind. Diese Punkte befinden
sich üblicherweise
an den Eckpunkten eines Dreiecks, das so angeordnet ist, dass eine
horizontale oder vertikale Fluchtung der Leitungen vermieden wird.
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Ein
weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass sich das gekrümmte Element
entlang einer Kurve erstrecken kann, die nicht in einer einzelnen
Ebene liegt.
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In 2 ist
eine Leitungsmastträgerspitze 20 für elektrische
Freileitungen entsprechend der Erfindung gezeigt. Die Trägerspitze 20 ist
einstückig geformt,
beispielsweise aus einer hoch widerstandsfähigen Mannesmann-Röhre, die
einer durchgehenden Kurve folgt, im wesentlichen in der Form eines umgedrehten „C", wobei ein oberer
Arm 22, eine Biegung 22b und ein unterer Arm 22c identifiziert
werden können.
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Der
untere Arm 22c ist länger
als der obere Arm 22a und zudem leicht abwärts gebogen.
An den äußeren Enden
des oberen Arms 22a und des unteren Arms 22c sind
an Verbindungen 29 jeweilige Ketten von aufgehängten Isolatoren 13 befestigt,
die an ihrem gegenüberliegenden
Ende die Leitungen 14 tragen. An einem äußeren Tangentenpunkt der Biegung 22b ist
auf die selbe Weise eine Verbindung 29 für eine Kette
von Isolatoren 13 und die entsprechende dritte Leitung
befestigt.
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Die
Biegung 22b ist ausgelegt, um eine solche Form aufzuweisen,
die es der Kette von Isolatoren 13 des oberen Arms 22a erlaubt,
bei Wind zu schwingen, wie von den Sicherheitsbestimmungen vorgegeben,
ohne dass während
des Schwingens die Biegung 22b erreicht würde, d.h.
so dass der korrekte Abstand zwischen Teilen unter Spannung und geerdeten
Teilen beibehalten wird.
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Die
Leitungsmastträgerspitze 20 entsprechend
der Erfindung ist an einem metallischen Rahmen 25 über Schrauben-
und Bolzenverbindungen befestigt, die in vier geeigneten Bohrungen 27 vorgesehen
sind, die im mittleren Bereich des unteren Arms 22c ausgeführt sind.
Der Rahmen 25 umfasst im wesentlichen zwei untere Klammern 30,
von denen nur eine in 2 zu erkennen ist und die mittels horizontaler
Schrauben 28 verbunden sind, und zwei obere Klammern 31,
die mittels horizontaler Schrauben 32 verbunden sind. Die
oberen Klammern 31 und die unteren Klammern 30 sind
dann mittels vier geschweißter
vertikaler Röhren 33 verbunden.
Die oberen Klammern 31 tragen auf ihrem oberen Teil Auskragungen 34,
die mittels der Schrauben- und Bolzenverbindungen 26 an
der Leitungsmastträgerspitze 20 befestigt
sind.
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Wenn
es nötig
ist, die erfindungsgemäße Trägerspitze 20 zu
installieren, ist es möglich,
einen kleinen Flaschenzug zu verwenden, der ebenso an den horizontalen
Schrauben 28 und 32 des Rahmens 22 befestigt
werden kann, um die gesamte Trägerspitze 20 bereits
an dem Rahmen 22 befestigt anzuheben und sie die Mastspitze 11 erreichen
zu lassen, wo sie aufgelegt, ausgerichtet und mit minimalem Aufwand
von einem Bediener durch Anziehen der Schrauben 28 und 32 durch
geeignete Bolzen befestigt werden kann.
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Während der
Ausführung
dieser Prozedur arbeitet der Bediener im wesentlichen auf der Höhe des Rahmens 25 und
verbleibt in einer bequemen Entfernung von den Leitungen 14,
die sich wie erwähnt
unter Spannung befinden können
und die entsprechend in diesem Fall während des Austauschs mittels
isolierter Spitzen zu einem Sicherheitsabstand von der Spitze des
Mastes 11 gebracht werden.
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Da
der Bediener nur auf Höhe
des Rahmens 25 arbeiten muss, ohne dass ein Bedarf danach
besteht, höher
zu steigen, um weitere Elemente zu befestigen, ist es deutlich einfacher
für den
Bediener, die Kontrolle des Sicherheitsabstandes von den Spannung
führenden
Teilen beizubehalten, sowohl bezüglich
seines Körpers
als auch bezüglich
der von ihm verwendeten Werkzeuge.
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In 3a und 3b werden
eine Frontansicht (3a) und eine Seitenansicht (3b)
einer Leitungsmastträgerspitze 40 für elektrische
Freileitungen gezeigt, die eine Abwandlung der Leitungsmastträgerspitze
von 2 darstellt. Die Leitungsmastträgerspitze 40 ist
in diesem Fall spiralförmig und
weist eine Biegung 42a und zwei Arme 42b und 42c auf,
die in der Ebene der Spirale symmetrisch sind und in einer geeigneten
Weise gegenüber
dem Tragepunkt der Leitungsmastträgerspitze 40 erhöht sind,
um die Ketten von Isolatoren 13 zu erhöhen.
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Die
von der Leitungsmastträgerspitze 40 beschriebene
Kurve liegt nicht in einer einzelnen Ebene, wie es besser in 3b zu
sehen ist, wo der Übersichtlichkeit
halber nur die spiralförmige
Röhre mit
den Ketten von Isolatoren 13 gezeigt ist, sondern sie entwickelt
sich im Gegenteil im Raum in einer Weise, die ein Einführen der
Mittelleitung erlaubt, ohne diese auftrennen und verbinden zu müssen.
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Die
Leitungsmastträgerspitze 40 verwendet in
zu der in 1 gezeigten Leitungsmastträgerspitze 10 analoger
Weise zwei Ketten von Isolatoren 13 an der Biegung 42a,
die zusammen die dritte Leitung 14 tragen. Natürlich kann
die Leitungsmastträgerspitze 40 auch
eine einzelne Kette 13 an der Biegung 42a verwenden,
um die Mittelleitung 14 zu tragen.
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Die
Spiralform der Leitungsmastträgerspitze 40 fügt zu einer
von sich aus einfachen und leichten Struktur eine bemerkenswerte
mechanische Widerstandsfähigkeit
gegen parallel zur Leitungsrichtung wirkenden Belastungen hinzu.
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Aus
der obigen Beschreibung werden die Merkmale der vorliegenden Erfindung
sowie deren relevante Vorteile klar.
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Die
erfindungsgemäße Leitungsmastträgerspitze
für elektrische
Freileitungen, insbesondere mit aufgehängten Leitungen, wird vorteilhafterweise
in einem einzigen Stück
erhalten, das vor dem Zusammenbau des Leitungsmastes zusammengebaut
werden kann und das einfach befestigt werden kann, wodurch eine
Installation, ein Ersatz und eine Wartung sehr einfach, sicher und
kostengünstig
werden, insbesondere wenn die Arbeit mit angelegter Spannung durchgeführt wird.
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Vorteilhafterweise
erlaubt die „C"-Form der erfindungsgemäßen Leitungsmastträgerspitze
für elektrische
Freileitungen, insbesondere mit aufgehängten Leitungen, horizontale
und vertikale Fluchtungen der Ketten von getragenen Isolatoren zu
vermeiden, obwohl nur ein Element verwendet wird.
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Zudem
stellt vorteilhafterweise die erfindungsgemäße Leitungsmastträgerspitze
für elektrische
Freileitungen, insbesondere mit aufgehängten Leitungen, eine höhere Sicherheit
für die
Bediener während
der Installation und des Austausches sicher, da ihr Gewicht vollständig von
einer Hebevorrichtung wie dem Flaschen zug getragen wird, so dass
sich der Bediener nur auf die Befestigung auf der Spitze des Leitungsmastes
konzentrieren muss.
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Ferner
bietet der kreisförmige
Querschnitt der Röhre,
mit der die erfindungsgemäße Leitungsmastträgerspitze
ausgeführt
ist, eine bessere strukturelle Effizienz, insbesondere im Vergleich
zu Trägern mit
geraden Auslegerbalken, die mit Bolzen verbunden sind. Zudem ist
die Struktur der erfindungsgemäßen Leitungsmastträgerspitze
vorteilhafterweise elastisch, was zu einer höheren mechanischen Widerstandsfähigkeit
gegenüber
dynamischen Belastungen führt.
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Es
ist offensichtlich, dass viele Änderungen für den Fachmann
an der zuvor beispielhaft beschriebenen erfindungsgemäßen Leitungsmastträgerspitze
für elektrische
Freileitungen, insbesondere mit aufgehängten Leitungen, möglich sind,
ohne vom Neuheitsgeist der erfinderischen Idee abzuweichen, und
es ist ebenso klar, dass in der praktischen Ausführung der Erfindung die Bauteile
oft in Form und Größe von den
beschriebenen abweichen und durch technisch äquivalente Elemente ausgetauscht
werden können.
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Insbesondere
könnte
die Form der von der Trägerspitze
beschriebenen Kurve anders sein. Mit anderen Worten ist es offensichtlich,
dass es möglich ist,
die Form der Trägerspitze
zu ändern,
ohne das erfinderische Konzept zu verlassen, eine Trägerspitze
zu haben, die durch ein gekrümmtes,
kontinuierliches Element erhalten wird, das an den Punkten vorbeiführt, an
denen die die Leitungen haltenden Ketten von Isolatoren sind.
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Wie
schon beschrieben, ist es möglich,
dass die von der erfindungsgemäßen Leitungsmastträgerspitze
verfolgte Kurve beispielsweise nicht nur in einer Ebene liegt, sondern
sich entsprechend den strukturellen Bedürfnissen und der Platzierung
der Isolatorketten im Raum erstreckt.
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Die
erfindungsgemäße Leitungsmastträgerspitze
könnte
nicht nur mit Röhren,
sondern auch mit Kastenstrukturen oder Profilen ausgeführt werden.
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Es
wird ebenso möglich
sein, die Form der Verbindungen und der Ketten von Isolatoren anzupassen,
um die geometrischen Anforderungen mit den Sicherheitsabständen in
Einklang zu bringen.
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Die
Leitungsmastträgerspitze
kann vorteilhafterweise in Gänze
oder teilweise mit isolierendem Material ausgeführt sein, um die Isolation
zu erhöhen und
schließlich
die Isolation der Ketten zu verringern, die die Leitungen halten.