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Anordnung zur Beseitigung von Rauhreif an Hochspannungsfreileitungen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Rauhreifbeseitigung an Hochspannungsfreileitungen.
Rauhreifbelastungen gefährden nicht nur die Energieübertragung, da infolge der übermäßigen
mechanischen Beanspruchung der Leitungen diese zum Zerreißen ge--br acht werden
können, sie sind vielmehr auch außerordentlich hinderlich für die Nachrichtenübermittlung
über Starkstromleitungen mittojs Hochfrequenzströme, da_ durch die Bildung
von Rauhreif die Dämpfung der Hochspannungsleitungen wesentlich erhöht wird. Die
Führung von Gesprächen oder die Übermittlung anderer Signale kann dadurch sogar
ummöglich gemacht werden.
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Es ist bekannt, zur Beseitigung des Rauhreifes und der damit verbundenen
Nachteile die Starkstromleitungen kurzzeitig durch erliöhte Strombelastung sö weit
zu erwärmen, daß das den Leitungen anhaftende Eis schmilzt. Diese vorbekannten Anordnungen
haben jedoch den Nachteil, daß häufig die Rauhreifbildung erst zu spät entdeckt
wird. Infolgedessen ist gerade in den Fällen, in denen auf einen Fernsprechverkehr
über die Hochspannungsleitungen besonderer Wert gelegt wird, eine Sprechverständigung
oft nicht mehr möglich. Der Rauhreifniederschlag bildet sich insbesondere in den
frühen Morgenstunden aus, in denen gewöhnlich keine Gespräche geführt werden. Bei
Tagesbeginn, an dem gewöhnlich besonders wichtige Schalthandlungen vorzunehmen sind,
zeigt sich daher häufig, daß eine Verständigung innerhalb der einzelnen Kraftwerke
nicht möglich, zumindest jedoch sehr erschwert ist.
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Es ist ferner bereits bekannt, die Rauhreifbelastung dadurch ständig
zu überprüfen,
daß in dem besonders gefährdeten Leitung,-abschnitt
eine Art Schneewaage angeordnet ist, die bei Überschreiten einer bestimmten Überlastung
selbsttätig die Leitungsheizungeinschaltet. Abgesehen von der unzweck= mäßigen Anordnung
von Schaltern, Gestängen und sonstigen empfindlichen Organen auf der freien Leitungsstrecke,
ist dieseAnordnung auch deswegen unvorteilhaft, weil die an der Schneewaage auftretende
Belastung durch Schnee oder Rauhreif meist nicht mit dem tatsächlich an den Leitungen
auftretenden Rauhreif übereinstimmt, da dieser insbesondere durch starken Wind,
verbunden mit einer Temperaturänderung hervorgerufen wird.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
die selbsttätige Überwachung der Rauhreifbelastung und. gegebenenfalls auch die
selbsttätige Einschaltung der Heizungsanordnung durch eine inregelmäßigen Zeitabständen
arbeitende; an sich bekannte Hochfrequenzdämpfungsprüfeinrichtung durchzuführen.
Hierzu genügt im allgemeinen, daß der hochfrequente Prüfstrom nur in größeren Zeitabständen,
z. B. stündlich, über die Leitung gesandt wird, wobei die Aussendung des Prüfstromes
nur kürze Zeit, z. B. nur r Sekunde und weniger, zu dauern braucht. Auf diese Weise
ist es gemäß' der weiteren Erfindung möglich; zur Aussendung des Prüfstromes die
gleichen Anlagen zu verwenden, die bereits der Trägerstromtelephonie oder der Übertragung
von Fernmeß- und Fernsteuersignalen dienen.
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Hierzu ist erforderlich, in den beiden Endstationen der Hochspannungsleitungen
zeitabhängige Mittel vorzusehen, die auf der Sendestation die Aussendung eines Prüfstromes
einleiten und auf der Gegenstation ein Prüfrelais in den Empfängerstromkreis einschalten.
Um völligen Synchronismus der zeitabhängigen Mittel zu erreichen, empfiehlt es sich,
vom Netzstrom gesteuerte Synchronuhren zu verwenden. Sendeseitig wird der Prüfstrom
auf konstantem Pegel gehalten. Auf der Empfangsseite kann ein Prüfrelais vorgesehen
werden, das mit einem Ruhe- und einem Arbeitskontakt versehen ist und das auf den
Arbeitskontakt nur dann umgelegt wird, wenn der Empfangspegel einen bestimmten vorgegebenen
Wert überschreitet. Um zu vermeiden, daß während der über-Prüfung durch Störströme
ein erhöhter Empfangspegel vorgetäuscht wird, empfiehlt es sich, das Empfangsrelais
mit Ansprechverzögerung arbeiten zu lassen.
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Zeigt sich nun, daß zum Zeitpunkt-der Über-Prüfung das Empfangrelais
nicht anspricht, so wird auf der Empfangsstation die Beheizungsanlage vorbereitet,
gleichzeitig von der Empfangsstation nach der Sendestation ein Rückmeldesignal gegeben
und auch auf der Sendestation die Beheizungsanlage eingeschaltet. Die Beheizung
kann in der Weise vorgenommen werden, daß die von -Rauhreif zu entlastende Leitung
beiderseitig abgeschaltet und in bekannter Weise auf der einen Seite z. B. über
einen niederohmigen Widerstand überbrückt und auf der anderen Seite an eine niedrige
Spannung gelegt wird. Sind mehrere parallele Leitungen vorhanden, so läßt sich,
wie ebenfalls bekannt, die Rauhreifbeseitigung noch einfacher dadurch durchführen,
daß zeitweilig die gesamte Belastung auf nur eine Leitung geschaltet wird.
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Es empfiehlt sich, die Beheizung der Leitung in kurzen Zeitabständen
von etwa 5 Minuten Dauer vorzunehmen, in der Zwischenzeit von neuem die Leitungsdämpfung
selbsttätig zu überprüfen und die Zuschaltung der Beheizung so lange fortzusetzen,
bis die Messung eine genügende Abnahme der Dämpfung ergibt.
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Das besondere Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß sämtliche
Vorgänge selbsttätig erfolgen, so da:ß bei der Hochspannungsleitung die Bildung.
von Rauhreif schon im Entstehen verhindert wird. Der besondere Vorteil der Erfindung
liegt darin, daß diese Umschaltung ohne wesentlichen Aufwand durchgeführt werden
kann., falls die bereits vorhandenen Trägerfrequenztelephonie= oder Fernmeßanlagen
gleichzeitig zur Überwachung der Leitungsdämpfung herangezogen werden. Da die -selbsttätigen
Leitungsdämpfungsmessungen nur in großen Zeitabständen und nur sehr kurzzeitig erfolgen,
braucht hierdurch ein bestehendes Gespräch praktisch nicht unterbrochen zu werden.
Will man jedoch auch diese außerordentlich kurzen Unterbrechungen vermeiden, so
kann man in an sich bekannter Weise den Trägerfrequenzkanal mit einer besonderen,
vorzugsweise außerhalb des Sprachfrequenzbereiches liegenden Tonfrequenz modulieren
und diesen Tonfrequenzkanal lediglich zur DämpfÜngsmessung benutzen.
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Im folgenden sei ein Ausführungsbeispiel einer Anlage gemäß der Erfindung
beschrieben. ' In der Abbildung sind in den Stationen A und B an den beiden Enden
der Hochspannungsleitung Hochfrequenzgeräte in bekannter Weise über Koppelemente
K an die Hochspannungsleitung angeschlossen. Auf jeder ' der beiden Stationen ist
eine Uhr da und Ub, vorgesehen, die in bestimmten Zeitabständen, z. B. jede Stunde
einmal, im gleichen Zeitpunkt t1 die Hochfrequenzgeräte auf Prüfen der Dämpfung
der Hochspannungsleitung um- ' schaltet. Hierbei wird z. B: in der Station A der
Hochfrequenzsender S eingeschaltet und
in der Station B im Hochfrequenzempfänger
E geprüft, ob der ankommende Pegel ein vorgegebenes Mindestmaß aufweist oder nicht.
Bei genügend großem ankommendem Pegel spricht das Relais ER, das das gleiche Relais
sein kann wie das Rufrelais oder das Hochfrequenzüberwachungsrelais für die Hochfrequenztelephonieanlage,
im Empfänger der Station B an. Ist der ankommende Pegel zu klein, dann bleibt das
Relais ER abgefallen. In der Station B muß also geprüft werden, ob der Ruhekontakt
er, des Relais ER geschlossen bleibt. Auf der Station A spricht im Zeitpunkt t1
das Relais 7a an, und zwar über +, Uhr U", Relais T", -. Das Relais T" schaltet
über die Kontakte ta den Hochfrequenzsender an die Leitung. In der Station B spricht
im gleichen Zeitpunkt t1 das Relais Tb an, und zwar über -E-, Uhr Ub, Relais Tb
und -. Der Kontakt tbl schaltet das Relais V zur Prüfung an den Kontakt erl. Bleibt
das Relais ER abgefallen, dann spricht das Relais V an, und zwar über -f-,
Kontakte er" tbl, Relais V, -. Das Relais V ist so gebaut, daß es
verzögert anspricht, z. B. nach i Sekunde, um die Ansprechzeit des Empfängers sicher
zu überbrücken und um kleine Unterschiede im Gang der beiden Uhren U, und Ub auszugleichen.
Das Ansprechen des Relais V ist das Kennzeichen dafür, daß die Beheizungsanlage
für die Hochspannungsleitung eingeschaltet werden soll. Dieses Kennzeichen muß mit
Sicherheit nach der Station A zurückübertragen werden. Hierfür ist im allgemeinen
eine Rückwärtsprüfung, ob die Gegenwelle von der Station B nach der Station A noch
empfangen wird, weniger geeignet, da unter Umständen die Rauhreifdämpfung für diese
Gegenwelle geringer ist, das Empfangsrelais in der Station A also noch ansprechen
kann und somit in der Station A die Anschaltung der Beheizungsanlage verhindert
wird. Hierdurch könnten Fehlschaltungen in der Starkstromanlage entstehen. Aus diesem
Grunde wird zur rückwärtigen Signalgabe die Hochspannung selbst verwendet. Über
den Kontakt v1, in der Station B wird die Abschaltung derHochspannungsleitung in
derStation B eingeleitet. Sobald die Hochspannungsleitung abgeschaltet ist, wird
sie stromlos, und es fällt daher in der Station A' das Stromrelais SR ab. Dieses
Abfallmist für die Station A dasZeichen für das Abschalten der Hochspannungsleitung
. und für das Einschalten der Beheizungsänlage. purch das Abfallen des Relais SR
wird der Kontakt sr geschlossen und über +, sr, tat, H, - das Relais
H erregt. Der dadurch geschlossene Kontakt hl veranlaßt in nicht dargestellter
Weise die Abschaltung der Leitung und die Anschaltung der Beheizungs-Anlage in der
Station A. Wird die Beheizung in der Weise vorgenommen, daß auf die zu erwärmende
Leitung die gesamte Last geschaltet wird, so bewirkt das Schließen des Kontaktes
hl die Abschaltung sämtlicher oder eines Teiles der parallel geschalteten Hochspannungsleitungen.
In der Station B bringt der Kontakt v2 des Relais V .das Relais Z über -f-, v2,
Z, - zum Ansprechen. Das Relais Z spricht verzögert an, z. B. nach 2 Sekunden, und
überbrückt somit die in der Station A notwendige Zeit zum Ausschalten der Leitung
und Anschalten der Beheizungsanlage. Der Kontakt z1 schaltet nun die Belastungsanlage
in der Station B ein. Zur Kontrolle der Abschaltung der Leitung in der Station A
kann unter Umständen auch das Spannungsrelais Sp in der Station B verwendet werden.
Nach beendeter Einschaltung der Beheizungsanlage im Zeitpunkt t2, z. B. nach 5 Sekunden,
werden durch die Uhren die Hochfrequenzgeräte wieder zurückgeschaltet auf Sprechbetrieb
oder Übertragung von Fernmeß- und Fernsteuersignalen. In der Station A fallen
die Relais T" und H ab, desgleichen iri der Station B die Relais
Tb, V und Z. Die Beheizungsanlage bleibt durch eine interne Uhr z. B. 5 Minuten
lang eingeschaltet. Nach Beendigung dieser Zeit kann in ;gleicher Weise mehrmals
geprüft werden, ! ob die Leitungsdämpfung noch zu groß ist. Das Zurückschalten der
Leitung kann von der internen Uhr eingeleitet werden. Bei einer Leitung, auf der
die Übertragungsrichtung der Starkstromleistung wechseln kann, ist es unter Umständen
notwendig, festzustellen, auf welcherSeite dieStromquelle derBeheizung und auf welcher
Seite die Belastung einzuschalten ist. Das Merkmal hierfür gibt dann das in an sich
bekannter Weise für den Selektivschutz vorgesehene Richtungsrelais, das auch als
Kennzeichen für die Prüfrichtung von A nach B oder umgekehrt verwendet werden kann,
falls sich dies als wünschenswert erweisen sollte.