DE603888C - Sicherheitseinrichtung fuer blanke Starkstromfreileitungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
11. OKTOBER 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE

2)r.-3ttg. e. f). G. Dettmar in Hannover

Sicherheitseinrichtung für blanke Starkstromfreileitungen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Februar 1933 ab

Wenn eine über begehbares oder befahrbares Gelände geführte blanke Starkstromleitung bricht und dadurch Drähte herunterhängen bzw. auf der Erde liegen, besteht für Menschen und Tiere eine Gefahr. Die nachstehend beschriebene Erfindung soll nun einen sicheren Schutz schaffen, soweit es sich um zwei und mehr Drähte handelt, zwischen denen eine Spannungsdifferenz vorhanden ist, was aber für die allergrößte Zahl der praktischen Fälle zutrifft. Bei einem Draht, wie er bei Straßenbahnen verwendet wird (die Rückleitung erfolgt hier durch die Schienen), ist die Erfindung nicht anwendbar. Die Erfindung benutzt die bekannte Tatsache,

daß Leitungen stets gegen Überschreitung des normal zulässigen Höchststromes entweder durch Schmelzsicherungen oder durch Maximalschalter gesichert werden. Diese Schutzeinrichtungen können nun leicht dadurch zur Abschaltung benutzt werden, daß man künstlich einen Kurzschluß herbeiführt und sie dadurch zur Funktion zwingt. Reißt also ein Draht, so wird ein Kurzschluß gemacht, und es schmilzt entweder die Sicherung durch oder der Maximalschalter funktioniert, d. h. durch beides wird die Leitung abgeschaltet. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß zwei ganz oder teilweise aus blankem Leitungsmaterial bestehende ringförmige oder ähnlich gebildete Drahtkörper auf einem der Leitungsdrähte in leitender Verbindung befestigt sind und den bzw. die anderen Leitungsdrähte vollkommen umschließen.

Die Erfahrungen im Freileitungsbau gehen dahin, daß bei weitem die größte Zahl von Drahtbrüchen am Aufhängepunkt, d. h. am Isolator, vorkommen. Im Spannfeld selbst reißt nur sehr selten ein Draht bzw. Seil. Daß dem so ist, beweist auch die bekannte Mehrfachaufhängung (Zwei- bzw. Dreifachaufhängung), die nur eine Sicherheit gegen Bruch an der Aufhängestelle bietet und die selbst von der Deutschen Reichsbahnverwaltung für Kreuzungen mit Eisenbahnen zugelassen ist. Auch für Kreuzungen von Straßen und Kanälen wird die Mehrfachaufhängung verwendet, aber nur bei hohen Spannungen, weil derartige Kreuzungen nicht so viel vorkommen wie bei den niedrigeren Spannungen in Verteilungsnetzen. Der hohe Preis der Mehrfachaufhängung ist infolgedessen bei Hochspannungskreuzungen erträglich, dagegen in Verteilungsnetzen unwirtschaftlich. Die Vorschrift des Verbandes Deutscher Elektrotechniker über Freileitungen beschränkt sich daher bei Spannungen unter 1000 Volt darauf, daß die Drähte (Seile) mechanisch genügend fest dimensioniert werden. Trotzdem kommen aber immer wieder Leitungsbrüche vor, und es erscheint deswegen notwendig, .eine ganz einfache und billige Sicherheitseinrichtung zu haben, die keinerlei bewegliche Teile enthält und in jedem nur denkbaren Falle wirksam ist. Diesen Anforderungen entsprechen aber die bekannten Sicherheitseinrichtungen nicht. Zunächst enthalten diese bewegliche Teile, deren einwandfreies Wirken auf die Dauer bei Wind und Wetter und namentlich bei Schneewetter und bei Eisbildung auf der Leitung in Frage gestellt ist. Dazu kommt aber noch, daß die be-

kannten Einrichtungen zwischen den Leitungen liegen und einen größeren Abstand der Leitungen erfordern, was wiederum eine Vergrößerung der Leitungsträger und damit auch eine Verteuerung der Anlage nach sich zieht. Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung wirkt im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen in jedem Falle, wo auch der Bruch eintreten mag Außerdem ist sie wesentlich einfacher und ίο billiger, weil sie keine beweglichen Teile aufweist, die infolge der allmählichen Zerstörung durch Witterungseinflüsse versagen können.

Auf der Zeichnung ist in den Abbildungen ι bis 13 die Erfindung nähet veranschaulicht. Es soll zunächst der einfachste Fall, d. h. für zwei Drähte, beschrieben werden, wie dies Abb. ι darstellt. Mit dem oberen Draht werden zwei ringförmige oder ähnlich gestaltete, aber vollkommen in sich geschlossene Kontaktdrähte K leitend verbunden, und zwar in einigem Abstand von den Isolatoren, an denen die Drähte befestigt sind. Diese Zontaktdrähte K müssen, soweit sie aus einem blanken Leiter bestehen, von der unteren Leitung einen bestimmten Abas stand einhalten. Soweit Teile dieses Kontaktdrahtes K aus einem isolierten Leiter bestehen, kann die Entfernung verkleinert werden, und solche Teile, die ganz aus Isoliermaterial bestehen, können sehr nahe an den unteren Draht herankommen. In den Abb. 2 bis 4 sind drei Ausführungsformen des Kontaktdrahtes dargestellt, deren es aber noch mehrere gibt. Um die Ausführungsform deutlich zu zeigen, ist für die zuletzt genannten Abbildungen sowie für die Abb. 5 bis 8 und 10 bis 13 eine Darstellung in größerem Maßstabe gewählt. In Abb, 2 sind die beiden in Abb. 1 in Längsansicht dargestellten Drähte im Schnitt gezeichnet, so daß der Kontakt K, der in Abb. 1 als gerade Linie erscheint, hier als Ring zu sehen ist. Um unter besonders ungünstigen Umständen eine Bewegung des Kontaktdrahtes K bei Sturm usw. einschränken zu können, sind in Abb. 3 noch isolierte Stege eingesetzt, die einer etwaigen Bewegung eine Grenze setzen. In Abb. 4 hat der Kontaktdraht K eine andere Form erhalten, wobei die geraden Teile durch ein übergeschobenes Isolierrohr geschützt sind.

Reißt nun z. B. der untere Draht ungefähr in der Mitte bei α (Abb. i), so fallen die beiden Drahtenden herunter und berühren die beiden Kontaktdrähte K. Es tritt dadurch Kurzschluß zwischen dem oberen und dem unteren Draht auf, durch den sowohl nach der Seite I wie nach der Seite II die nächstgelegenen Sicherungen zum Ansprechen gebracht und da-' mit die herunterhängenden Drähte abgeschaltet und unschädlich gemacht werden. Reißt der obere Draht ungefähr bei a, so fällt er entweder direkt auf den unteren, oder die beiden Kontaktdrähte kommen mit dem unteren Draht in Berührung und setzen gleichfalls die nächsten Sicherungen in Tätigkeit.

In den bisher betrachteten Fällen war angenommen, daß die beiden spannungführenden Drähte übereinander angeordnet sind. Wenn sie nebeneinander gespannt sind, so ist es, wie Abb. 5 zeigt, auch möglich, die Abschaltung herbeizuführen. Es muß hier jedoch der Teil des Kontaktdrahtes K, der auf dem rechten Draht aufliegt, isoliert sein oder aus Isolierstoff bestehen, wie es die gestrichelte Linie in der Abbildung zeigt. Wenn der linke Draht reißt, so tritt zwischen dem Kontaktdraht K und dem rechten Draht eine direkte Berührung auf. Reißt dagegen der rechte Draht, so fällt er auf den Kontaktdraht und macht in gleicher Weise Kurzschluß. In der Abb. 6 ist für drei Drähte, von denen einer oben und zwei unten liegen, eine zweckmäßige Bauart des Kontaktdrahtes K gezeichnet und in Abb. 7 für drei Drähte, von denen zwei oben und einer unten angeordnet ist. Um den Kontaktdraht K in der richtigen Lage halten zu können, muß jetzt wieder ein Teil desselben aus Isolierstoff bestehen, wie das in Abb. 7 die gestrichelte Linie angibt.

Aus dem vorstehend Gesagten ersieht man, daß, wenn die Bruchstelle eines der Drähte ungefähr in der Mitte liegt, die Abschaltung durch Herbeiführung von Kurzschluß mit Sicherheit erreicht wird. Wenn aber, wie es im allgemeinen vorkommt, einer der Drähte in der Nähe eines der Kontaktdrähte K (Abb. 1) reißt, dann ist sie nicht immer gewährleistet. Nehmen wir z. B. an, daß der Bruch des Drahtes auf der rechten Seite liegt, so würde, wenn der untere Draht gebrochen ist, der vom rechten Isolator herunterhängende Draht den Kontaktdraht K nicht berühren, und wenn der obere Draht gebrochen ist, besteht die Möglichkeit, daß eine Berührung zwischen dem oberen und dem unteren Draht unter Umständen auch ausbleibt und dementsprechend die Sicherung nicht ausgelöst wird. Ist das Netz, dem die Leitung angehört, vermascht, d. h. von beiden Seiten gespeist, so wird, wenn der untere Draht gebrochen ist, der andere Teil desselben auf den linken Kontaktdraht K fallen und auf dieser Seite die Sicherung zum Ansprechen bringen, so daß das Personal, welches die Leitungsanlage überwacht, aufmerksam gemacht wird. Handelt es sich aber um einen offenen Netzteil, der nur von der Seite I aus gespeist wird, dann würde die beschriebene Einrichtung nicht ausreichen, denn dann besteht nach dem Bruch ja im linken Netzteil keine Spannungsdifferenz zwischen dem oberen und unteren Draht mehr, und es würde die Berührung des unteren Drahtes mit dem linken Kontaktdraht K kein Arbeiten der Sicherung herbeiführen. Tritt der Drahtbruch auf der linken Seite auf, so tritt natürlich das Entsprechende ein, wenn das Netz nur von II gespeist wird.

Für diesen Fall werden zwei Drahtbügel S vorgesehen, die man, wie Abb. 8 zeigt, am unteren Draht so anbringt, daß sie die Kontaktdrähte K vollkommen umschließen. Die Drähte S sind leitend mit dem unteren Draht verbunden und so gestaltet, daß sie den verlangten Abstand von den Kontaktdrähten K haben. Wenn jetzt ein Bruch des unteren Drahtes eintritt, so wird er entweder mit dem Kontaktdraht K in Berührung kommen, oder er fällt überhaupt nicht herunter, nämlich wenn der Bruch zwischen den beiden Befestigungspunkten des Drahtbügels S eintritt. Bei drei Drähten sind natürlich vier Drahtbügel anzubringen. Die Form der letzteren kann auch etwas anders, wie es in Abb. 8 gezeichnet ist, ausgeführt werden. In Abb. 9 ist die vervollkommnete Ausführungsform der in Abb. 1 dargestellten Sicherheitseinrichtung angegeben.

ao Durch die Anbringung der Drahtbügel S wird außerdem erreicht, daß bei Bruch des unteren Drahtes in der Nähe von α nicht etwa ein Durchrutschen der gerissenen Drahtteile durch die Kontaktdrähte K eintreten kann, wodurch eine Berührung nur so kurze Zeit bestehen würde, daß die Sicherung nicht Zeit hat, zu arbeiten. Die in den Abb. 8 und 9 dargestellte Bauart wirkt somit bei jeder Lage der Bruchstelle und gibt absolute Sicherheit auch für die unter der Leitung verkehrenden Menschen und Tiere.

Die beschriebene Sicherheitseinrichtung könnte auch genau umgekehrt angeordnet werden, wie dies beispielsweise in den Abb. io bis 13 angegeben ist, die den Abb. 3, 4, 7 und 8 entsprechen. Eine solche Bauart ist aber weniger zweckmäßig, weil es dann noch notwendig ist, dafür zu sorgen, daß der nach oben stehende Kontaktdraht in dieser Lage bleibt.

Claims (2)

Patentansprüche: -

1. Sicherheitseinrichtung für blanke Starkstromfreileitungen mit zwei und mehr Drähten, zwischen denen eine Spannungsdifferenz besteht, zur Verhinderung der schädlichen Folgen eines Drahtbruches durch Herbeiführung eines Kurzschlusses, dadurch gekennzeichnet, daß zwei ganz oder teilweise aus blankem Leitungsmaterial bestehende ringförmige oder ähnlich gebildete Drahtkörper (K) auf einem der Leitungsdrähte in leitender Verbindung befestigt sind und den bzw. die anderen Leitungsdrähte vollkommen umschließen.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des ringförmigen Drahtkörpers (K) der von diesem umschlungene Leitungsdraht durch einen Drahtbügel (S) leitend überbrückt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen