DE654454C - Holzmast fuer Starkstromleitungen - Google Patents

Description

Holzmastleitungen ohne besonderen Blitzschutz werden beim Einschlag des Blitzes in den Mast oder auch in die Leitungen und bei nachfolgendem Überschlag der Isoktoren im allgemeinen zersplittert, wodurch eine langdauernde Betriebsunterbrechung entsteht. Es sind in den letzten Jahren Anstrengungen gemacht worden, um einerseits das Isoliervermögen von Holzmasten für die Überschlagssicherheit zwischen Leitung und Erde auszunutzen und um anderseits ein Zersplittern des Holzes bei etwaigem Einschlag des Blitzes zu vermeiden. Vollen Erfolg haben diese Bemühungen bis jetzt nicht gehabt.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, die die Holzmaste von Starkstromleitungen gegen Zersplittern bei Blitzeinschlag schützt. Erfindungsgemäß ist die Länge der Holzisolierung zwischen zwei Phasentraversen größer als der Abstand der Starkstromleitung von der Erdungsleitung, vermindert um die Isolationsstrecke des Isolators. Dadurch wird erreicht, daß bei einem Blitzeinschlag in die Leitung eher ein Überschlag zur Erdungsleitung erfolgt als ein Überschlag zwischen zwei Phasen der Starkstromleitung. Ferner wird dadurch erreicht, daß ein Teil des Holzmastes als Isolierung zwischen der Isolatorarmatur und der Erde dient. Der Erdleiter besitzt dabei zweckmäßig von allen eisernen Masttraversen oder sonstigen Armaturen der Isolatoren den gleichen Abstand. Schließlich sind dann auch noch die Überschlagsstrecken zwischen der Erdungsleitung und den Isolatorarmaturen bzw. Isolatortraversen vom Holze weg verlegt. Bei dieser Anordnung der Erfindung ergeben sich folgende Vorteile: Der Blitz kann entweder in den Mastkopf oder in eine Phasenleitung einschlagen. Wenn ein Erdseil vorhanden ist, kann er auch in dieses einschlagen und geht dann auf die benachbarten Mastköpfe über. Beim Mastkopfeinschlag fließt der Blitz völlig leitend zur Erde, ohne den Mast zersplittern zu können. Mäßig starke Blitzschläge können die Isolierung. A + i (Fig. 3) nicht überbrücken, so daß sie keinen Einfluß auf die Leitung ausüben. Nur sehr starke Blitzschläge können die durch die Holzisolierung A verstärkte Porzellanisolierung i überschlagen und rufen dann eine Leitungsstörung hervor. Beim direkten Einschlag des Blitzes in eine der Leitungen kann ein Überschlag über ihren Isolator und von dort weiter in den Erddraht des Mastes erfolgen, jedoch nicht zu einem anderen Leiter. Es entsteht also nur ein einpoliger Erdschluß, der durch induktive Löscheinrichtungen sofort gelöscht wird, so daß keine Betriebsstörung entsteht.

Fig. ι der Zeichnung veranschaulicht sehematisch die bis zur Mastspitze hochgeführte Erdungsleitung an dem Holzmast. Trotz

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Dr.-Ing.e.h. Reinhold Rüdenberg in Northwood, Middlesex, England.

dieser Hochführung des Erdpotentials bis zur Mastspitze kann man aber zu der Isolation durch die Porzellanisolatoren der Starkstromleitung, die als Stützer oder Hänger, ausgebildet sein können, einen Teil des Hol^ mastes als Isolierung zwischen der Armaüi$;^: und der Erde verwenden, wenn man dafür sorgt, daß der Abstand dieser Armaturen von der Erdleitung ausreichend groß ist. Dieser ίο Abstand muß zwischen jeder Isolatorarmatur der drei Phasenleiter und Erde die genügende Größe haben, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist. ι ist hier der Holzmast, 2 die auf Stützisolatoren angebrachten drei Starkstromleitungen, 3 die bis zur Mastspitze hochgeführte Erdungsleitung. Die Erdleitung 3 ist in großem Bogen um die Armatur- und Isolatorzone am Mast herumgeführt, da die Isolatoren mit eisernen Traversen am Maste befestigt sind. Dadurch wird ein ausreichender Abstand zwischen der Erdleitung 3 und der Isolatorarmatur erzielt. Würde man Holztraversen für die Isolatoren verwenden, dann könnte man auch die Erdleitung unmittelbar am Mast herunterführen. Bezeichnet man gemäß Fig. 2 die Isolierung durch die Porzellanisolatorarmatur mit i und diejenige durch den Mast zwischen Isolatorarmatur und Erdleitung mit A, so ist die Gesamtisolierung der Leitung gegen Erde durch A -j- i gegeben.

Es ist nötig, die Holzisolierung zwischen den Phasentraversen am Maste so groß ·' zu machen, daß sie bei einem Blitzeinschlag in die Leitung etwa gemäß Fig. 3 in dem obersten Leiter nicht überbrückt wird; denn sonst würde ein Phasenkurzschluß der Leitung entstehen, der viel unangenehmere Wirkungen hat als ein Erdschluß. Es soll vielmehr mit Sicherheit beim Einschlag in die Leitung nur ein Überschlag zur Masterdungsleitung erfolgen. Bezeichnet man die Holzisolierung zwischen den eisernen Traversen mit a, so muß daher α + 2i größer als A + i sein. Daraus ergibt sich für die Zwischenisolierung α größer als A — i. Das gleiche gilt natürlich auch beim Einschlag in die unterste Leitung.

Schlägt der Blitz in die mittlere Leitung der Fig. 3 ein, so würde er wahrscheinlich leichter zu einer der Phasenleitungen als zur Erdleitung überspringen. Infolgedessen ist es nötig, auch zwischen der mittleren Leitung und der Erdleitung des Mastes einen Isolationswert A kleiner als a + i vorzusehen. ■ Alsdann kann man mit Sicherheit erwarten, daß beim Einschlag in jeder der Phasenleitungen nur ein Erdschluß und kein Kurzschluß erfolgt. Man kann hierfür die An-Ordnung des Erdungsdrahtes 3 für den Mast gemäß Fig. 4 so treffen, daß der Erdleiter von allen eisernen. Masttraversen oder sonstigen Armaturen der Isolatoren den gleichen Abstand hat.

/,■-.Beim Überspringen des Funkens von der ■einen Leitung zur,Erdleitung muß vermieden werden, daß dadurch Holzteile in Brand gesetzt werden. Es ist daher zweckmäßig, die Anordnung so zu treffen, daß die Überschlagsstrecke vom Holze fort verlegt ist. Für einen einsäuligen Dreileitungsholzmast ist dies in Fig. 4 dargestellt. Die Schellen 4 der eisernen Stützarmaturen erhalten in an sich bekannter Weise vorgeschobene Spitzen oder Kugeln S, die dem Erddraht 3 in richtig gewählter Entfernung gegenüberstehen, so daß das Holz von einer Entladung gar nicht berührt werden kann. Fig. 5 zeigt eine ähnliche Anordnung für zweisäulige Holzmastleitungen, in denen der Erddraht 3 über oder neben den Befestigungsarmaturen der Isolatoren in ähnlicher Weise angebracht ist. Die Befestigungsarmaturen besitzen wieder dem Erddraht 3 gegenüberliegende Kugeln, an denen die Entladung zum Erddraht überspringt. Fig. 5 zeigt auch, wie der Erddraht gleichzeitig zum Abspannen der Holzmastkonstruktionen dienen kann.

Bei den beschriebenen Anordnungen ist es zulässig und zweckmäßig, entweder nur eine einzige Erdung für den gesamten Mast anzuwenden oder bei Anwendung mehrerer Erdungen, wie z. B. Fig. S zeigt, sie alle oder teilweise gemeinschaftlich zu verbinden. Hierdurch erreicht man einen geringstmöglichen Erdwiderstand, was der Entstehung von Spannungen auf der Leitung beim Einschlag abträglich ist.

Für die Bemessung der Isolationsabstände geht man am besten von der Überschlagsspannung der Porzellanisolatoren aus, die für jedes Modell bekannt ist. Die Festigkeit von Holzmasten zwischen metallischen Schellen oder Schrauben beträgt im Mittel 350 kV/m, die Festigkeit der Luft zwischen einfachen Seilen beträgt etwa 450 kV/m und zwischen Spitzen etwa 600 kV/m. Hieraus können gemäß den obenstehenden Formelbeziehungen für jedes Mastbild die erforderlichen HoIz- und Luftabstände ohne weiteres bestimmt werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Holzmast für Starkstromleitungen, dessen oberes Ende mit der Erde leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Holzisolierung (a) zwischen zwei Phasentraversen größer ist als der Abstand (A) der Starkstromleitungen von der Erdungsleitung, vermindert um die Isolationsstrecke (i) des Isolators, so daß bei einem Blitzeinschlag in die Lei-

   tung eher ein Überschlag zur Erdungsleitung erfolgt als ein Überschlag zwischen zwei Phasen der Starkstromleitung.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdleiter von allen eisernen Masttraversen oder sonstigen Armaturen der Isolatoren den gleichen Abstand hat.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Über-Schlagsstrecken zwischen der Erdungsleitung und den Isolatorarmaturen bzw. Isolatortraversen vom Holze weg verlegt sind.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein mehrerer Erdungsleitungen diese miteinander leitend verbunden sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen