EP1220235B1

EP1220235B1 - Freileitungsseil für Hochspannungsfreileitungen

Info

Publication number: EP1220235B1
Application number: EP01130755A
Authority: EP
Inventors: Gerhart Stadler; Otmar Tuma Di; Robert Ing. Wieselthaler
Original assignee: Lumpi Berndorf Draht und Seilwerk GmbH
Current assignee: Lumpi Berndorf Draht und Seilwerk GmbH
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: NO20016320L; DE10065716A1; EP1220235A3; DE10065716B4; EP1220235A2; DE50111543D1; AT5156U1; ATE347169T1; NO20016320D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Freileitungsseil für Hochspannungsfreileitungen welches als ein Hohlseil mit einem vorgegebenen Seildurchmesser und einem Seilmantel aus einer oder mehreren Leitungsdrahtfagen ausgebildet ist, wobei in dem Hohlseil eine rohrartige Seilmantelstütze angeordnet ist.
Bekanntlich führen an Hochspannungsfreileitungen Koronaentladungen nicht nur zu erheblichen Verlusten an elektrischer Energie, den so genannten Koronaverlusten, sondern darüber hinaus entsteht zugleich ein erheblich störender Koronalärm. Diese Koronaentladungen werden durch geringen Luftdruck und hohe Luftfeuchtigkeit begünstigt. Solche Koronaentladungen lassen sich im Allgemeinen bei so genannten Standardseilen kaum verhindern, welche als Bündelleiter einen Stahlkern aus einer Mehrzahl von Stahldrähten und einen mehrlagigen Seilmantel aus Leitungsdrähten aufweisen, bei denen es sich entweder um Aluminiumdrähte oder Drähte aus Aluminiumlegierungen handelt.
Zur Vermeidung der vorbehandelten Probleme ist ein als Hohlseil ausgebildetes Freileitungsseil bekannt, bei dem Rohrabschnitte eine Seilmantelstütze bilden. Diese Rohrabschnitte sind über speziell ausgebildete Rohrverbinder gekuppelt (vgl. US 2 225 333 A). Ferner kennt man ein Hohlseil mit einem Seilmantel aus mehreren Leitungsdrahtlagen, wobei in dem Hohlseil eine rohrartige Seilmantelstütze angeordnet ist, die von in vorgegebenen Abständen angeordneten Auflagern gebildet wird. Diese Auflager sind über Längsstäbe miteinander verbunden (vgl. US 1 928 188 A).
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Freileitungsseil für Hochspannungsleitungen der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, bei welchem nicht nur Koronaentladungen weitgehend vermieden werden, sondern welches darüber hinaus in verlegetechnischer und festigkeitsmäßiger Hinsicht einem Standardseil oder den Projektanforderungen mit gleicher oder verbesserter Übertragungsleistung entspricht.
Dieses Problem löst die Erfindung bei einem Freileitungsseil gemäß Anspruch 1.
Die Erfindung geht zunächst einmal von der Erkenntnis aus, dass sich ein Standardseil oder ein beliebiges Freileitungsseil durch ein Hohlseil mit deutlich größerem Seildurchmesser ersetzen lässt, um bei gleicher oder sogar erhöhter Übertragungsleistung Koronaentladungen zu vermeiden oder zumindest deutlich zu vermindern. Denn aufgrund des erheblich größeren Seildurchmessers wird gleichsam eine Elektrode mit geringerer Randfeldstärke verwirklicht, so dass Koronaentladungen sowie daraus resultierende Leistungsverluste und Geräuschbelästigungen zumindest in erheblichem Maße reduziert werden. Dabei lässt sich das Hohlseil derart auslegen und optimieren, dass die Mastbelastung gleich oder sogar geringer als bei Standardseilen ist, ferner der E-Modul und der Temperaturausdehnungskoeffizient nahezu gleich sind. Um eine solche Optimierung zu erreichen, werden die Parameter Seilaußendurchmesser, Anzahl der Leitungsdrähte und deren Drahtdurchmesser der einzelnen Leitungsdrahtlagen sowie die eingesetzten Materialien entsprechend variiert und aufeinander abgestimmt. Die den Seilmantel bildenden Leitungsdrähte bestehen aus Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung wie beispielsweise AlMgSi und/oder sind als Stalumdrähte und/oder geeigneter Stahldraht ausgebildet. Unter Stalum ist ein hochfester Stahldraht mit einer beispielsweise im Extrusionsverfahren aufgebrachten Aluminiumbeschichtung zu verstehen.
Jedenfalls sind keine oder nur geringe Verstärkungen der vorhandenen Masten beim Seilaustausch erforderlich, während durch die in dem Hohlseil angeordnete Seilmantelstütze eine hohe Belastbarkeit des Freileitungsseiles selbst unter Berücksichtigung jener Querkräfte erreicht wird, wie sie beispielsweise an Klemmen von Abstandhaltern und/oder im Bereich von Tragklemmen auftreten.
Die Seilmantelstütze ist als ein Stützelement mit hohlem Querschnitt ausgebildet und bildet vollständig oder zumindest in vorgegebenen Abständen ein Auflager für den Seilmantel. Ferner ist die Seilmantelstütze als biegeelastisches Rohr mit geschlossenem oder perforiertem Rohrmantel ausgebildet. Bevorzugt findet ein Wellrohr mit geschlossenem oder perforiertem Rohrmantel als Seilmantelstütze Verwendung, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Hohlseiles entspricht. Auf diese Weise lässt sich ein Hohlseil verwirklichen, welches sich nicht nur durch hohe Stabilität und Beanspruchungsfähigkeit auszeichnet, sondern auch durch eine solche Biegsamkeit, dass sich das Freileitungsseil unschwer für Transportzwecke auf Trommeln aufwickeln lässt und im Zuge der Montage über Rollen auf Masten aufziehen lässt, ohne dass Knickgefahr besteht. Tatsächlich lassen sich dem Seildurchmesser entsprechende Biegeradien trotz des verhältnismäßig großen Außendurchmessers des Hohlseiles verwirklichen. Das gilt insbesondere unter Berücksichtigung der wellenförmigen Oberfläche der Seilmantelstütze, wenn diese eben als Wellrohr ausgebildet ist. Die Seilmantelstütze kann selbst auch aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen.
Nach Lehre der Erfindung wird im Bereich der Hohlseilenden bzw. der Klemmbereiche eine Unterfütterung durch ein Vollseil erreicht. Der Übergang von der rohrartigen Seilmantelstütze bzw. dem Wellrohr zum Vollseil erfolgt dadurch, dass das abgesetzte Vollseil in die Seilmantelstütze eingeschoben wird bis die Lagen des vollständigen Vollseiles die Seilmantelstütze berühren und damit eine Durchmesserkonstanz der Stützkonstruktion sichergestellt ist. Die Einschublänge hängt von dem Durchmesserverhältnis von der Seilmantelstütze innen zu dem abgesetzten Vollteil außen sowie von Gewichts- und Dämpfungserfordernissen ab. Um einen möglichst fließenden Übergang von der rohrförmigen Seilmantelstütze zum vollen Vollseil zu erreichen, sind zweckmäßigerweise die Voflseilabschnitte an ihren in die Seilmantelstütze vorkragenden Enden in negativem und/oder positivem Sinn stufenförmig abgesetzt. Die Drahtenden der stufenförmig abgesetzten Vollseillagen werden nicht abgebunden, springen daher auf und berühren mit immer geringer werdender Kraft die Innenfläche der rohrförmigen Seilmantelstütze. Dadurch wird eine optimierte Schwingungsdämpfung für das Hohlseil erreicht. Die Unterfütterung des erfindungsgemäßen Hohlseiles mit einem als Vollseil ausgebildeten Standardseil erfolgt an den Enden des Hohlseiles und an jenen Stellen, wo gemäß Trassenplanung unter Berücksichtigung der Seildurchhänge und den Erfordernissen von Seilregulierung und Nachspannen eine Klemme gesetzt werden muss. Durch die Unterfütterung entstehen keine oder allenfalls geringe Entwicklungskosten im Bereich der Armaturen, denn bei den Klemmen können Standardkonstruktionen eingesetzt werden, die lediglich dem größeren Außendurchmesser des erfindungsgemäßen Freileitungsseiles entsprechen müssen. Dies gilt für Abspannarmaturen im Bereich von Abspannmasten ebenso wie für Tragarmaturen im Bereich von Tragmasten und Verbindungsarmaturen zur Verbindung erfindungsgemäßer Freileitungsseile zu einer Hochspannungsfreileitung. Durch die Unterfütterung wird ferner ein kritisches Schwingungsverhalten im Bereich der Trag- und Abspannklemmen zumindest gedämpft. Ferner hat die Unterfütterung keinen negativen Einfluss auf die Reduktion der Koronaentladungen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: ein erfindungsgemäßes Freileitungsseil im Querschnitt und
Fig. 2: den Gegenstand nach Fig. 1, teilweise im Längsschnitt, und zwar im Bereich eines Hohlseilendes mit Vollseileinschub.

In den Figuren ist ein Freileitungsseil für Hochspannungsfreileitungen dargestellt. Bei diesem Freileitungsseil handelt es sich um ein Hohlseil 1 mit einem vorgegebenen Seildurchmesser D und einem Seilmantel 2 aus zwei Leitungsdrahtlagen. In dem Hohlseil 1 ist eine Seilmantelstütze 3 angeordnet. Die den Seilmantel 2 bildenden Leitungsdrähte 4, 5 bestehen aus Aluminiumdrähten 4 und aus Stalumdrähten 5 in vorgegebener Verteilung. Nach dem Ausführungsbeispiel befinden sich die Stalumdrähte 5 lediglich in der inneren Leitungsdrahtlage. Die Seilmantelstütze ist als biegeelastisches Wellrohr 3 ausgebildet, welches aus einer Aluminiumlegierung besteht. In ein Hohlseilende ist ein Vollseilabschnitt 6 aus z. B. einem Stalumbündel eingesetzt, welcher den gleichen Außendurchmesser Da wie das Wellrohr 3 und praktisch einen dem Innendurchmesser Di des Hohlseiles 1 entsprechenden Außendurchmesser aufweist. Das Wellrohr 3 ist im Bereich der Unterfütterung des Hohlseiles bzw. seines Seilmantels 2 durch den Vollseilabschnitt 6 entsprechend abgesetzt. Darüber hinaus ist der Vollseilabschnitt 6 an seinem in das Wellrohr 3 vorkragenden Ende bei 7 stufenförmig abgesetzt und bis zur Berührung mit dem abgesetzten Ende 8 des Wellrohres 3 in das Hohlseil 1 eingeschoben.

Claims

Freileitungsseil für Hochspannungsfreileitungen welches als ein Hohlseil (1) mit einem vorgegebenen Seildurchmesser (D) ausgebildet ist, mit einem Seilmantel (2) aus einer oder mehreren Leitungsdrahtlagen, wobei in dem Hohlseil (1) eine rohrartige Seilmantelstütze (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in die Hohlseilenden und/oder in Klemmbereichen Vollseilabschnitte (6) mit gleichem Außendurchmesser (Da) wie die rohrartige Seilmantelstütze (3) eingesetzt sind, wobei die Vollseilabschnitte (6) eine Unterfütterung des Hohlseils (1) bilden, wobei die Seilmantelstütze (3) im Bereich der Unterfütterung des Hohlseiles (1) durch den Vollseilabschnitt (6) entsprechend abgesetzt ist und wobei der jeweilige Vollseilabschnitt (6) bis zur Berührung mit dem abgesetzten Ende(n) (8) der Seilmantelstütze (3) in das Hohlseil (1) eingeschoben ist.
Freileitungsseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Seilmantel (2) bildenden Leitungsdrähte (4, 5) als Stalumdrähte ausgebildet sind.
Freileitungsseil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vollseilabschnitte (6) an ihren in die Seilmantelstütze (3) vorkragenden Enden in positivem und/oder negativem Sinn stufenförmig abgesetzt sind.