EP3103176A1

EP3103176A1 - Signalanordnung für eine hochspannungstrasse sowie verfahren zur signalerzeugung an einer hochspannungstrasse

Info

Publication number: EP3103176A1
Application number: EP15707292.7A
Authority: EP
Inventors: Manfred Murr; Andreas Halbmeier; Robert LANGENBERGER
Original assignee: Richard Bergner Elektroarmaturen & Co KG GmbH
Current assignee: Richard Bergner Elektroarmaturen & Co KG GmbH
Priority date: 2014-02-04
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2016-12-14
Also published as: DE102014202003A1; WO2015117974A1; DE202015009442U1

Abstract

Um insbesondere an einem Freileitungsseil (4) einer Hochspannungstrasse eine verbesserte Signalanordnung (2) vorzugsweise zum Vogelschutz bereitzustellen, weist die Signalanordnung (2) zumindest ein aktives Leuchtelement (12) auf, welches unter Ausnutzung dem einer Potentialdifferenz des elektrischen Felds der Hochspannungstrasse aktiv leuchtet. Das aktive Leuchtelement (12) ist hierbei insbesondere nach Art einer Leuchtröhre mit zwei voneinander beabstandeten Endkappen (18) ausgebildet, zwischen denen ein mit einem ionisierbaren Gas gefüllter transparenter Hohlkörper (20) angeordnet ist. Alternativ weist das Leuchtelement (12) ein elektrolumineszierendes Material (36) auf.

Description

Beschreibung

Signalanordnung für eine Hochspannungstrasse sowie Verfahren zur Signalerzeugung an einer Hochspannungstrasse

Die Erfindung betrifft eine Signalanordnung für eine Hochspannungstrasse, mit zumindest einem aktiven Leuchtelement sowie ein Verfahren zur Signalerzeugung an einer Hochspannungstrasse mit Hilfe einer solchen Signalanordnung.

Eine entsprechende Signalanordnung ist beispielsweise in der DE 39 19 1 64 A1 beschrieben.

Eine Hochspannungstrasse, auch als Hochspannungsleitung bezeichnet dient üblicherweise der Überlandübertragung von Hochspannung über große Entfernungen, beispielsweise mehrere 100 km. Dazu umfasst die Hochspannungstrasse typischerweise eine Anzahl von Masten, entlang derer eine Anzahl von Freileitungsseilen abgespannt ist, mittels denen wiederum eine Hochspannung im Bereich von beispielsweise etwa 1 bis zu mehreren 100 kV übertragen wird. Unter Freileitungsseil werden allgemein Seile oder strangförmige Gebilde verstanden, welche im Freien in mehreren Metern und üblicherweise in mehreren 10 Metern Höhe oder auch mehr gespannt sind. Die Mäste sind typischerweise mehrere Hundert Meter voneinander beabstandet. Bei den Freileitungsseilen kann es sich sowohl um Phasenleiter als auch um weitere abgespannte Seile, wie beispielsweise Erdseile oder Datenkabel etc. handeln.

Bei derartigen im Freien in einer gewissen Höhe abgespannten Seilen oder Kabeln werden häufig Signalanordnungen zu Zwecken des Vogelschutzes befestigt, um also Vögel auf das Hindernis aufmerksam zu machen. Bei Freileitungsseilen einer Hochspannungstrasse werden diese Signalanordnungen dabei üblicherweise an einem obersten, zwischen den Spitzen abgespannten Seil, üblicherweise ein Erdseil und/oder ein Datenkabel befestigt. Die darunter angeordneten Phasenleiter sind häufig zu einer Anzahl von Bündeln, beispielsweise zu Viererbündeln zusammengefasst, die von den Vögeln erkannt werden. Bei einer Ausweichbewe- gung der Vögel nach oben stellen häufig diese obersten Seile eine Gefährdung dar.

Neben derartigen Signalanordnungen zum Vogelschutz sind auch so genannte Flugwarnkugeln als Signalanordnungen bekannt, die für den Flugverkehr auf solche Gefahrenstellen hinweisen.

In der DE 39 19 1 64 A1 ist beispielsweise eine beleuchtete Freiluft- Markierungseinrichtung beschrieben, welche eine Mehrzahl von gasgefüllten Lampen umfasst, die an einem ersten Ende elektrisch mit der Hochspannungsquelle verbunden sind und mit einem zweiten Ende elektrisch mit einem sphärischen Kondensator verbunden sind, welcher an der Hochspannungsquelle anbringbar ist.

In der DE 103 58 603 A1 ist dagegen eine Hochspannungsleiter-Leuchtmarkierung beschrieben, die aus mindestens einer Leuchtdiode und einem elektronischen Energie-Wandler besteht. Dieser zapft die Energie aus dem Stromleiter berührungslos oder durch direkten Kontakt an und wandelt diese Energie in eine für die Leuchtdiode angepasste Form um.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Schutzwirkung von Signalanordnungen an Hochspannungstrassen zu verbessern.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Signalanordnung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Signalanordnung ist zur Verwendung an einer Hochspannungstrasse ausgebildet und umfasst zumindest ein aktives Leuchtelement. Erfindungsgemäß ist das Leuchtelement von stromführenden Elementen, insbesondere spannungsführenden Freileitungsseilen der Hochspannungstrasse galvanisch getrennt und leuchtet im Betrieb aktiv, unter Ausnutzung einer Potentialdifferenz eines von der Hochspannungstrasse erzeugten elektrischen Felds. Unter aktiv Leuchten wird dabei verstanden, dass das Leuchtelement selbst ein Leuchtmittel aufweist, welches Licht selbsttätig emittiert und nicht lediglich reflektiert. Durch das aktive Leuchtelement wird daher die Sichtbarkeit der Signalanordnung, insbesondere bei schlechten Lichtverhältnissen, besonders in der Dämmerung und im Dunkeln, verbessert.

Bei einer Hochspannungstrasse mit einer Anzahl von Freileitungsseilen entsteht prinzipbedingt im Umfeld dieser Freileitungsseile ein elektrisches Feld, dessen Feldstärke mit zunehmender Entfernung üblicherweise abfällt. Unter Hochspannungstrasse wird hier insbesondere eine Vorrichtung zum Übertragen von Hochspannung, insbesondere Spannungen im Bereich von etwa 1 kV bis zu mehreren 100 kV verstanden. Die Übertragung erfolgt dabei mittels der insbesondere oberirdisch und im Freien geführten Freileitungsseile, welche insbesondere in regelmäßigen Abständen an geeigneten Masten oder Halterungen befestigt sind. Diejenigen Freileitungsseile, die mit einer Spannung beaufschlagt sind stellen dann insbesondere stromführende Elemente der Hochspannungstrasse das. Das elektrische Feld der der Hochspannungstrasse, insbesondere in deren Umgebung ergibt sich insgesamt als Überlagerung der jeweils einzelnen elektrischen Felder der Freileitungsseile. Das elektrische Feld weist dann an unterschiedlichen

Raumpositionen unterschiedliche Feldstärken auf; zwischen zwei zueinander beabstandeten Punkten, insbesondere quer zum Verlauf der Freileitungsseile, ergibt sich dann eine Potentialdifferenz, die erfindungsgemäß zum Betrieb des aktiven Leuchtelementes verwendet wird. Dadurch wird die zum Betrieb des Leuchtelements benötigte elektrische Energie auf besonders einfache Weise direkt aus dem elektrischen Feld der Hochspannungstrasse entnommen.

Ein weiterer Vorteil besteht insbesondere darin, dass das Leuchtelement nicht mit den Freileitungsseilen der Hochspannungstrasse elektrisch verbunden ist, das heißt von der Hochspannungstrasse galvanisch getrennt ist. Somit wird auf eine elektrische Kontaktierung des Leuchtelements zwecks Stromversorgung verzichtet und wodurch die Signalanordnung besonders schnell und einfach an der Hochspannungstrasse montierbar ist. Weiterhin ist als wesentlicher Gesichtspunkt hervorzuheben, dass die für das aktive Leuchtelement erforderliche Energie elektrische Energie ist, welche aus der Umgebung gewonnen ist. Es ist daher keine aktive Energieversorgung des

Leuchtelements erforderlich. Dadurch ist auch kein Wartungsaufwand erforderlich. Das aktive Leuchtelement ist daher insgesamt energieautark ausgebildet.

Die Signalanordnung ist zweckmäßigerweise an einem Bauteil der Hochspannungstrasse angebracht, beispielsweise an einem Masten oder einem Freileitungsseil. Alternativ ist die Signalanordnung zwischen zwei Bauteilen der Hochspannungstrasse aufgespannt. In jedem Fall ist dabei das Leuchtelement galvanisch von den Freileitungsseilen getrennt und gerade nicht direkt an die von der Hochspannungstrasse geführte Spannung angeschlossen. Da die Masten der Hochspannungstrasse üblicherweise mittels einer Anzahl von Isolatoren von den Freileitungsseilen galvanisch getrennt sind, ist das Leuchtelement in einer geeigneten Ausgestaltung direkt mit einem der Masten verbindbar. Analoges gilt für ein als Erdungsseil ausgebildetes Freileitungsseil.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Signalanordnung an einem Freileitungsseil der Hochspannungstrasse hängend befestigbar, insbesondere mittels eines Befestigungselements. Ein solches ist beispielsweise hakenartig oder als Klemme ausgebildet und insbesondere lösbar am Freileitungsseil befestigbar.

In einer besonders einfachen Ausgestaltung umfasst die Signalanordnung vorteilhaft keine weitere Elektronik oder elektrische Schaltung zum Umwandeln der aus dem elektrischen Feld entnommenen Energie, sondern die vom elektrischen Feld bereitgestellte Potentialdifferenz wird direkt, das heißt insbesondere

untransformiert zum Betrieb des Leuchtelements verwendet.

Vorzugsweise ist das Leuchtelement nach Art einer Leuchtröhre mit zwei voneinander beabstandeten Enden ausgebildet, zwischen denen ein mit einem ionisierbaren Gas gefüllter transparenter Hohlkörper angeordnet ist. Das ionisierbare Gas ist zweckmäßigerweise ein Edelgas, beispielsweise Neon, Argon oder Xenon. In einer Variante ist das Gas ein Gasgemisch und umfasst zusätzlich zu einem ionisierbaren Gas ein Füllgas. In einer weiteren Variante ist am Hohlkörper nach Art einer Leuchtstoffröhre eine fluoreszierende Schicht angebracht, welche durch vom Gas emittierte Strahlung, beispielsweise UV-Licht zum Leuchten angeregt wird. Bei dem Hohlkörper handelt es sich beispielsweise um eine (Kunststoff- Röhre oder auch um einen ballonartigen Hohlkörper, beispielsweise nach Art von Flugwarnkugeln. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Hohlkörper aus Glas gefertigt und dadurch besonders zur Aufnahme eines Gases oder Gasgemischs geeignet.

Besonders bei dieser Ausgestaltung, die insbesondere für die Anordnung an einem Freileitungsseil einer Hochspannungstrasse vorgesehen ist, wird die bei derartigen Hochspannungstrassen auftretende hohe elektrische Feldstärke ausgenutzt. Als Energiequelle wird daher das im der Umgebung der Hochspannungstrasse bereitgestellte elektrische Feld herangezogen. Die Feldstärke bei Hochspannungsleitungen liegt typischerweise bei mehreren kV pro Zentimetern. Damit ist eine ausreichend hohe Feldstärke bereitgestellt, um ein in dem Hohlkörper angeordnetes Gas durch die Spannungsdifferenz zwischen den gegenüberliegenden Enden des Hohlkörpers zum Leuchten zu bringen.

Um das elektrische Feld geeignet auszunutzen sind dabei die Enden des Hohlkörpers vorzugsweise mehrere zehn Zentimeter voneinander beabstandet, insbesondere in Richtung der Feldlinien des elektrischen Felds, beispielsweise zwischen 20 und 60 cm. Zwischen den Enden des gasgefüllten Hohlkörpers liegen daher mehrere 10kV Spannungsdifferenz an. Die Enden des Hohlkörpers sind insbesondere als Kappen ausgebildet. Sie weisen vorzugsweise insbesondere metallische Elektroden auf oder sind als solche ausgebildet. Die Elektroden selbst sind insbesondere als kappenartige Endstücke beidendseitig an dem Hohlkörper angebracht.

In einer vorteilhaften Variante umfasst das Leuchtelement ein elektrolumineszie- rendes Material. Ein geeignet Material ist insbesondere ein elektrolumineszieren- des Polymer, beispielsweise ein polyzyklisches Aren. In einer geeigneten Variante ist das Material insbesondere ein anorganischer Feststoff, beispielsweise Zinksul- fid, welches mit einem Metall, beispielsweise Mangan dotiert ist. Ein Leuchteffekt ergibt sich insbesondere dadurch, dass durch ein am elektrolumineszierenden Material angelegtes elektrisches Feld in diesem Material Elektronen beschleunigt werden und deren Energie zur Anregung des Materials an Leuchtzentren übertragen im Material übertragen. Bei der Relaxation der angeregten Leuchtzentren wird dann Licht emittiert. Durch geeignete Wahl des Materials und/oder dessen Zusammensetzung ist zudem vorteilhaft die Farbe des emittierten Lichts einstellbar.

Das elektrolumineszierende Material ist vorzugsweise auf einem Träger aufgebracht, um eine besonders einfache Montage zu ermöglichen. Geeignet ist in diesem Zusammenhang beispielsweise eine Folie oder ein Kunststoffformteil, die bzw. das mit dem Material beschichtet ist, insbesondere im Falle eines elektrolumineszierenden Polymers. Um das Material besonders gut vor Witterungseinflüssen zu schützen, ist dieses zweckmäßigerweise mit einer transparenten Schutzschicht versehen. Geeignet ist auch eine solche Variante, bei der ein transparenter Hohlkörper insbesondere von innen beschichtet ist.

Insbesondere in der Ausgestaltung als anorganischer Feststoff ist das Material vorteilhafterweise nach Art eines Pigments einem Binde- und/oder Lösemittels beigemischt und auf diese Weise als elektrolumineszierender Anstrichfarbe besonders flexibel und einfach verwendbar. In einer geeigneten Ausgestaltung ist das Leuchtelement dann als elektrolumineszierender Farbanstrich auf ein Bauteil einer Hochspannungstrasse aufgetragen, beispielsweise auf einen Masten, der zur Halterung des Freileitungsseils dient, oder auf eine bereits am Freileitungsseil oder am Masten befestigte Komponente oder Elektroarmatur. Durch das Anstreichen eines bereits vorhandenen Bauteils der Hochspannungstrasse ist insbesondere ein Nachrüsten derselben mit dem Leuchtelement besonders vereinfacht. Die möglicherweise aufwendige Montage eines eigenständigen Leuchtelements entfällt vorteilhaft.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Signalanordnung länglich, beispielsweise nach Art einer Schnur oder eines Streifens ausgebildet und erstreckt sich in einer Längsrichtung, entlang welcher das Material verteilt angeordnet ist. Insbe- sondere ist hierbei das Material als Leuchtelement entlang der Längsrichtung verteilt und entsprechend linien- oder streifenförmig. In montiertem Zustand verläuft das Leuchtelement dann im Wesentlichen senkrecht zu den Freileitungsseilen, um insbesondere das vorhandene elektrische Feld optimal auszunutzen. Das Leuchtelement ist dann auf besonders einfache Weise montierbar, indem dieses an das Freileitungsseil oder an ein anderes Bauteil einer Hochspannungstrasse angehängt wird, insbesondere mittels einer am Leuchtelement angebrachten Halterung.

In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Signalanordnung zwei an das Leuchtelement angeschlossene Elektroden, welche im Betrieb derart im elektrischen Feld angeordnet sind, dass sich eine ausreichende Potentialdifferenz zum Betrieb des Leuchtelementes ergibt. Dadurch weisen die Elektroden im Betrieb voneinander unterschiedliche elektrische Potentiale auf. Insbesondere stehen dabei die Elektroden mit dem Leuchtelement in Kontakt, sind jedoch von den Freileitungsseilen galvanisch getrennt.

In einer geeigneten Ausgestaltung bilden die beiden Elektroden zusammen einen Kondensator, mit einem Zwischenraum, in welchem je nach Ausgestaltung das elektrolumineszierende Material oder das ionisierbare Gas angeordnet ist. Bei einer geeigneten Alternative ist lediglich eine Elektrode vorhanden, die gemeinsam mit dem Freileitungsseil zwei beabstandete Potentiale bildet. In einer weiteren geeigneten Alternative bilden zwei Freileitungsseile solche beabstandeten Potentiale, insbesondere ein Hochspannung-führendes Freileitungsseil und ein als Erdungsseil verwendetes Freileitungsseil.

Insbesondere bei der länglichen Ausgestaltung ist zumindest eine Elektrode derart ausgebildet, dass diese in Längsrichtung des Leuchtelements als Draht verläuft, um welchen herum das elektrolumineszierende Material angeordnet ist. In einer geeigneten Weiterbildung ist um das elektrolumineszierende Material und den Draht herum eine zweite Elektrode angeordnet, die beispielsweise als sich helixartig in Schnurlängsrichtung erstreckender Draht ausgebildet ist. In einer vorteilhaften Variante umfasst das Leuchtelement eine Leuchtdiode, auch als LED bezeichnet, sowie insbesondere zwei Elektroden als Kontakte, zum Anlegen einer Potentialdifferenz zwecks Betrieb der Leuchtdiode. Insbesondere ist das Leuchtelement hierbei als Leuchtdiode ausgebildet. Die Potentialdifferenz wird vorzugsweise aus dem umliegenden elektrischen Feld gewonnen, in welchem die Kontakte entsprechend ausgerichtet sind. Zum Betrieb einer LED wird typsicher- weise eine Potentialdifferenz von wenigen Volt, beispielsweise etwa 1 bis 2 V benötigt. Durch Einstellen des Abstandes der Kontakte und deren Ausrichtung im elektrischen Feld ist dann eine geeignete Potentialdifferenz einstellbar.

Zweckmäßigerweise ist das Leuchtelement derart ausgestaltet, dass dieses im Betrieb blinkt und dazu zwischen zwei Zuständen unterschiedlicher Leuchtstärke umschaltbar ist, das heißt insbesondere zwischen einem eingeschalteten und einem ausgeschalteten Zustand. Hierdurch lässt sich insbesondere die Signalwirkung der Signalanordnung deutlich verbessern.

Um ein insbesondere automatisches Umschalten zu ermöglichen, ist in einer geeigneten Ausgestaltung eine Schaltvorrichtung vorgesehen, mittels derer das Leuchtelement umschaltbar ist, insbesondere ein- und ausschaltbar. Im Falle eines Leuchtelementes, das mittels einer Potentialdifferenz des umgebenden elektrischen Feldes betriebenen wird, ein besonders einfaches Umschalten zu ermöglichen, wird zweckmäßigerweise die Potentialdifferenz kurzgeschlossen. Bei einer Signalanordnung mit zwei Elektroden werden diese beispielsweise mittels einer elektrischen Verbindung kurzgeschlossen. In einer geeigneten Alternative erfolgt ein Umschalten durch eine mit dem Leuchtelement elektrisch verbundene elektrische Schaltung oder Elektronik, welche beispielsweise einen sich periodisch auf- und entladenden Kondensator umfasst.

Um mit der Signalanordnung insbesondere einen optimalen Vogelschutz zu realisieren, weist die Signalanordnung mehrere leuchtende Elemente mit unterschiedlicher Farbe auf. Dadurch wird auf vorteilhafte Weise ein von Vögeln besonders gut wahrnehmbarer Kontrast erzeugt. In einer geeigneten Ausgestaltung umfasst die Signalanordnung dazu mehrere Leuchtelemente mit unterschiedlichen Farben. Insbesondere in Kombination mit der oben erwähnten Ausgestaltung eines Leuchtelementes mittels eines elektrolumineszierenden Materials ist auch eine geeignete Ausführungsform möglich, bei welcher ein einzelnes Leuchtelement mehrere Zonen unterschiedlicher Farbe aufweist, wobei die unterschiedlichen Farben insbesondere durch Wahl unterschiedlicher Materialien für die mehreren Zonen realisiert werden.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist zumindest das Leuchtelement von einer Schutzhülle umgeben, um insbesondere bei einer Beschädigung der Signalanordnung keine möglicherweise schädlichen oder gefährlichen Stoffe freizusetzen. Falls das Leuchtelement einen Hohlkörper oder Träger aus Glas umfasst, wird bei einer Beschädigung durch die Schutzhülle vorteilhaft vermieden, dass sich Glassplitter über einen großen Bereich verteilen. Die Schutzhülle ist vorzugsweise als transparente und insbesondere möglichst reißfeste Folie ausgebildet, welche zumindest das Leuchtelement umhüllt. Dabei ist die Folie zweckmäßigerweise einstückig ausgeführt.

Im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Signalwirkung ist die Signalanordnung und/oder das aktive Leuchtelement dreh- oder schwenkbeweglich ausgebildet. Insbesondere ist das aktive Leuchtelement dreh- oder schwenkbeweglich mit dem Befestigungselement verbunden. Die Bewegung entweder des Leuchtelements oder auch der gesamten Signalanordnung wird durch Luftbewegungen hervorgerufen. Zweckdienlicherweise ist dabei das Leuchtelement selbst drehbeweglich angeordnet. Durch die Beweglichkeit ist die Signalanordnung besser erkennbar.

Bevorzugt ist bei einer speziellen Ausführungsvariante auch eine Steuerelektronik vorgesehen, die das aktive Leuchtelement tageszeitabhängig oder auch in Abhängigkeit der Lichtverhältnisse zu- und abschaltet. Ein entsprechender Sensor und/oder ein Zeitgeber ist daher vorzugsweise ebenfalls integriert. In einer Variante ist eine solche Steuerelektronik mit einer Schaltvorrichtung zusammengefasst oder übernimmt deren Funktion insbesondere zur Realisierung einer Blinkfunktion des Leuchtelements. In vorteilhaften Ausführungsvarianten wird jedoch auf eine Steuerelektronik verzichtet, zumindest auf eine Steuerelektronik, die das aktive Leuchtelement aktiv in Abhängigkeit der Lichtverhältnisse oder der Zeit schaltet. Auch sind

zweckdienlicherweise keinerlei Sensoren oder Taktgeber etc. angeordnet. Das aktive Leuchtelement ist insgesamt möglichst einfach ausgebildet und setzt unmittelbar die aus der Umgebung gewonnene elektrische Energie in Lichtenergie um.

Bei der bevorzugten Ausführungsvariante der Ausnutzung der Potentialdifferenz steht die Energiequelle sowieso permanent zur Verfügung.

Insgesamt ist das Leuchtelement zweckdienlicherweise ein langgestreckter Körper und beispielsweise nach Art einer Röhre oder eines Stabes ausgebildet. Alternativ hierzu ist das Leuchtelement auch ein Volumenkörper, beispielsweise eine Kugel, nach Art von ballonartigen Flugwarnkugeln.

In zweckdienlicher Ausgestaltung ist neben dem aktiven Leuchtelement zusätzlich zumindest ein passives Signalelement angeordnet. Dieses weist daher kein aktives Leuchtmittel auf, welches von sich aus Lichtenergie abgibt. Vielmehr handelt es sich bei dem passiven Signalelement um ein reflektierendes und/oder kontraststarkes Signalelement. Auch das passive Signalelement ist beweglich am Freileitungsseil, insbesondere am Befestigungselement befestigt. Im Falle eines reflektierenden Signalelements wird bei Tageslicht das Umgebungslicht reflektiert. Bei kontraststarken Signalelementen werden für das Signalelement insbesondere kontraststarke Farben eingesetzt, die von den Vögeln in Verbindung mit einer Bewegung des Signalelements gut erkennbar sind. Die Bewegung der Signalelemente und/oder Leuchtelemente ist dabei wesentlich. Daher wird generell

zweckdienlicherweise eine bewegliche Anordnung der Leuchtelemente sowie der Signalelemente bevorzugt.

Um dies in einfacher Weise zu ermöglichen, sind das aktive Leuchtelement und das passive Signalelement in einer bevorzugten Variante an einem gemeinsamen Halteelement aufgereiht, an dem das Befestigungselement befestigt ist. Die akti- ven Leuchtelemente sowie passiven Signalelemente sind daher über das Halteelement mittelbar mit dem Freileitungsseil im montierten Endzustand verbunden.

Dabei sind aktive Leuchtelemente und passive Signalelemente vorzugsweise abwechselnd zueinander angeordnet. Weiterhin sind die Elemente

zweckdienlicherweise drehbeweglich am Halteelement angeordnet, welches beispielsweise nach Art einer Tragstange ausgebildet ist. Das Halteelement verläuft dabei im montierten Endzustand typischerweise in etwa in horizontaler Richtung, es ist daher eine horizontal verlaufende Drehachse für die Leucht- und Signalelemente vorgesehen. Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit der drehbaren Anordnung um eine vertikale Achse. Hierzu ist beispielsweise ein Drehgelenk angeordnet, entweder als Teil des Befestigungselements oder auch zwischen Halteelement und Befestigungselement. Bei den Ausführungsvarianten mit der abwechselnden Aneinanderreihung des aktiven Leuchtelements sowie des passiven Signalelements sind vorzugsweise eine Vielzahl derartiger Paare angeordnet.

Alternativ ist auf die Anordnung von passiven Signalelementen verzichtet und es sind nur aktive Leuchtelemente am Halteelement angeordnet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst durch eine Hochspannungstrasse mit einer derartigen Signalanordnung, wobei diese insbesondere an einem Freileitungsseil oder einem Masten den Hochspannungstrasse angebracht ist. Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Signalerzeugung an einer Hochspannungstrasse mit Hilfe einer solchen Signalanordnung gemäß Anspruch 21 .

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen jeweils in vereinfachten Darstellungen: eine ausschnittsweise Darstellung einer Hochspannungstrasse,

Fig. 2 eine ausschnittsweise Darstellung eines Freileitungsseils der Hochspannungstrasse, mit daran befestigter Signalanordnung, Fig. 3 eine stark vereinfachte Darstellung eines aktiven Leuchtelements in einer ersten Ausführungsvariante, welches zur Ausnutzung einer elektrischen Feldstärke ausgebildet ist,

Fig. 4 eine stark vereinfachte schematische Darstellung eines aktiven

Leuchtelements gemäß einer zweiten Ausführungsvariante,

Fig. 5 eine ausschnittsweise Darstellung eines Freileitungsseils mit einer daran befestigten alternativen Signalanordnung, sowie

Fig. 6 bis 9 jeweils eine weitere alternative Ausführungsvariante einer Signalanordnung.

In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist ausschnittsweise eine Hochspannungstrasse 1 gezeigt, mit mehreren Signalanordnungen 2, welche zunächst lediglich stark vereinfacht dargestellt sind. Die Hochspannungstrasse 1 umfasst eine Anzahl von Masten 3, entlang derer eine Anzahl von Freileitungsseilen 4 abgespannt ist. Das in Fig. 1 untere Freileitungsseil 4 ist insbesondere spannungsführend und über Isolatoren 5 an den Masten 3 aufgehängt, das obere Freileitungsseil 4 dient als Erdungsseil und ist direkt mit den Spitzen der Masten 3 verbunden. In der hier gezeigten Ausführungsform sind die Signalanordnungen 2 am oberen Freileitungsseil 4 befestigt.

Eine der in Fig. 1 dargestellten Signalanordnungen 2 ist in Fig. 2 näher gezeigt. Die Signalanordnung 2 weist im Ausführungsbeispiel hakenförmige Befestigungselemente 6 auf, mit denen sie am Freileitungsseil 4 eingehängt ist. Über eine zusätzliche Befestigungsspirale 8 ist die Signalanordnung 2 am Freileitungsseil 4 befestigt.

Die Befestigungselemente 6 sind voneinander in Längsrichtung des Freileitungsseils 4 beabstandet und über die Befestigungsspirale 8 üblicherweise drehfest mit dem Freileitungsseil 4 verbunden. Sie weisen jeweils an ihrem dem Freileitungsseil 4 gegenüberliegenden Ende eine Aufnahme auf, die insbesondere nach Art einer Öse ausgebildet ist. In diese Aufnahme ist ein im Ausführungsbeispiel stan- genförmiges Haltelement 10 jeweils eingesteckt. An dem Halteelement 10 wiederum sind über die gesamten Länge des Halteelements aktive Leuchtelemente 12 sowie passive Signalelemente 14 aneinandergereiht angeordnet. Hierzu weisen die Leuchtelemente 12 sowie die Signalelemente 14 jeweils Bohrungen oder Halteösen 22 auf, durch die das Halteelement 10 durchgeführt ist. Die Elemente 12,14 sind dabei jeweils einzeln drehbeweglich an dem Halteelement 10 befestigt. Insbesondere bilden sie einen Art Lamellenvorhang aus.

Im Ausführungsbeispiel sind bei den passiven Signalelementen 14 beidseitig einer solchen Durchführung, die nach Art einer Bohrung ausgebildet ist, noch metallische Scheiben 1 6 nach Art von Beilagscheiben angeordnet. Über diese wird eine Homogenisierung der elektrischen Feldverteilung erreicht, so dass (Micro-) Entladungen reduziert sind.

Sowohl bei den aktiven Leuchtelementen als auch bei den passiven Signalelementen 14 handelt es sich um langgestreckte Elemente, welche drehbeweglich am Halteelement 10 befestigt sind, sodass sie beispielsweise bei Wind oder sonstigen Luftbewegungen eine Drehbewegung um eine durch das Halteelement 10 definierte Drehachse ausführen. Bei den passiven Signalelementen 14 handelt es sich beispielsweise um Kunststoffelemente. Die passiven Signalelemente 14 können dabei ergänzend auch mit Fluorenzenz-Effekten ausgebildet sein, sodass zumindest temporär auf chemischem Wege Lichtenergie gespeichert und dann sukzessive wieder abgegeben wird.

Im Unterschied hierzu handelt es sich bei den aktiven Leuchtelementen 12 um elektrische Leuchtelemente, welche ein Leuchtmittel aufweisen, welches durch elektrische Energie aktiv leuchtet.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird hierbei die elektrische Feldstärke an einer Hochspannungs-Leitung ausgenutzt. Hierzu umfasst das aktive Leuchtelement 12 eine längliche transparente Röhre 20, insbesondere aus Kunststoff, die sich zwischen zwei Enden erstreckt. Diese sind im Ausführungsbeispiel als metallische Endkappen 18 ausgebildet, die die Röhre 20 verschließen und vorliegend auch als Elektroden bezeichnet werden. An der oberen Endkappe 18 ist eine Halteöse 22 angeordnet, mit der das jeweilige aktive Leuchtelement 12 drehbeweglich am Haltelement 10 befestigt ist. Dieser Aufbau ist insbesondere aus der Fig. 3 zu entnehmen. Der Hohlraum der Röhre 20 ist mit einem ionisierbaren Gas gefüllt. Aufgrund der in der Nähe von Hochspannungsleitungen bestehenden hohen elektrischen Felder bildet sich daher zwischen den Endkappen 18 eine starke Potentialdifferenz aus, derart, dass das Gas ionisiert und zum Leuchten gebracht wird. Die Funktion des aktiven Leuchtelements 12 ist daher mit einer Leuchtstoffröhre vergleichbar.

Bei der Ausführungsvariante der Fig. 4 ist alternativ zur Ausnutzung der elektrischen Feldstärke ein Generator 24 integriert, welcher insbesondere zur Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie ausgebildet ist. Bei diesem handelt es sich vorzugsweise um einen Piezogenerator. Alternativ kann dieser auch als Dynamo ausgebildet sein. Hierzu ist der Generator 24 beispielsweise unmittelbar in die Drehgelenkverbindung zwischen der Halteöse 22 und dem Halteelement 10 integriert. In die Halteöse 22 ist hierzu beispielsweise eine Magnetspule integriert und das Haltelement 10 ist als ein magnetischer Kern für die Spule ausgebildet, sodass bei einer Drehbewegung eine Spannung in der Spule induziert wird.

Alternativ zu der Gewinnung von elektrischer Energie aus einer Bewegung besteht auch die Möglichkeit der Ausnutzung von Lichtenergie mit Hilfe eines

Photovoltaikelements oder von thermischer Energie mit Hilfe eines thermoelektri- schen Generators. Insbesondere bei der Gewinnung von elektrischer Energie aus Lichtenergie ist ergänzend noch ein zumindest temporärer Energiespeicher 26 angeordnet, welcher vorzugsweise unmittelbar in das aktive Leuchtelement 12 integriert ist. Bei diesem kann es sich in einfachster Ausgestaltung um einen Kondensator handeln. Weiterhin ist eine Steuereinheit 28 integriert, welche die Abgabe der Energie aus dem Energiespeicher 26 und/oder das Zu- bzw. Abschalten eines aktiven Leuchtmittels 30 steuert. Alternativ oder zusätzlich ist die Steuereinheit 28 als Schaltvorrichtung 28 ausgeführt, zum Umschalten des Leuchtelements 12 zwischen zwei Zuständen unterschiedlicher Leuchtstärke. Bei diesem Leuchtmittel 30 handelt es sich um ein Leuchtmittel 30 mit geringem Energieverbrauch, insbesondere eine LED. Der Energiespeicher 26 sowie die Steuereinheit 28 sind im Ausführungsbeispiel 3 unmittelbar in das aktive Leuchtelement 12 integriert. Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, dass für die aktiven Leuchtelemente 12 ein gemeinsamer Energiespeicher 26 sowie eine gemeinsame Steuereinheit 28 innerhalb der Signalanordnung 2 integriert sind.

Eine alternative Ausgestaltung der Signalanordnung ist in Fig. 5 dargestellt. Im Unterschied zu der Ausführungsvariante der Fig. 2 ist hier nur ein Befestigungselement 6 angeordnet, welches zentral orientiert ist. Das Halteelement 10 ist wieder nach Art einer Stange ausgeführt und durch eine Halteöse des Befestigungselements 6 hindurchgeführt. Beidseitig des Befestigungselements 6 ist jeweils ein Paar aus einem aktiven Leuchtelement 12 und einem passiven Signalelement 14 angeordnet. Die Drehbeweglichkeit ist wiederum um eine durch das Halteelement 10 definierte horizontale Drehachse gegeben.

Bei der Ausführungsvariante der Signalanordnung 2 gemäß der Fig. 6 ist schließlich demgegenüber eine vertikale, senkrecht zum Freileitungsseil 4 orientierte Drehachse 31 definiert und die Signalanordnung umfasst zwei Flügelelemente 32, die jeweils ein abgekröpftes Ende aufweisen oder alternativ hierzu in geeigneter Weise gebogen sind. Durch diese Formgebung wird effektiv eine Luftbewegung ausgenutzt zur Umwandlung in kinetische Energie der um die vertikale Drehachse 31 drehbaren Flügelelemente 32. Das eine Flügelelement 32 ist dabei als aktives Leuchtelement 12 und das andere als passives Signalelement 14 ausgebildet.

In Fig. 7 ist eine alternative Signalanordnung 2 gezeigt, die zunächst ähnlich der in Fig. 5 gezeigten ist; allerdings umfasst das Leuchtelement 12 hier einen Träger 34, auf dem ein elektrolumineszierendes Material 36 aufgetragen ist. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Material 36 insbesondere als Farbanstrich auf den Träger 34 aufgemalt. In einer nicht gezeigten Variante ist das Material 36 auf einen der Masten 3 aufgetragen, der entsprechende Mast 3 ist dann gleichzeitig ein Träger 34 der Signalanordnung 2.

Eine weitere alternative Signalanordnung ist in Fig. 8 dargestellt. Dort umfasst die Signalanordnung 2 ein stabförmiges Leuchtelement 12, das aus einem elektrolu- mineszierenden Material 36 gefertigt ist. Aufgrund der im Wesentlichen senkrechten Anordnung des Leuchtelements 12 bezüglich des Freileitungsseils 4 liegen jeweils endseitig des Stabes unterschiedliche elektrische Potentiale vor, wodurch das Material 36 zum Leuchten angeregt wird.

Eine weitere alternative Signalanordnung 2 ist in Fig. 9 gezeigt. Dort ist das Leuchtelement 12 nach Art einer Leuchtstoffröhre ausgeführt, und zwar als langgestreckter Hohlkörper, in welchem ein ionisierbares Gas angeordnet ist. Endseitig sind am Leuchtelement 12 mehrere, hier zwei Elektroden 38 angebracht, die bezüglich des elektrischen Feldes an Positionen unterschiedlicher Feldstärke positioniert sind. Somit liegt zwischen einem jeweiligen Elektrodenpaar eines der Leuchtelemente 12 eine Potentialdifferenz an, mittels der das Gas angeregt, insbesondere ionisiert wird. Ein Leuchteffekt wird dann entweder direkt durch vom Gas emittiertes Licht erzeugt oder durch eine nicht näher dargestellte, zusätzliche fluoreszierende Beschichtung des Hohlkörpers. In einer hier nicht gezeigten Weiterbildung der üblicherweise aus Glas hergestellte Hohlkörper von einer zusätzlichen Schutzhülle umgeben, beispielsweise einer transparenten Folie, sodass bei einer Beschädigung keine Glassplitter in der Umgebung verteilt werden.

Bezugszeichenliste

1 Hochspannungstrasse

2 Signalanordnung

3 Mast

4 Freileitungsseil

5 Isolator

6 Befestigungselement

8 Befestigungsspirale

10 Halteelement

12 aktives Leuchtelement

14 passives Signalelement

16 Scheiben

18 Endkappen

20 Röhre

22 Halteöse

24 Generator

26 Energiespeicher

28 Steuereinheit, Schaltvorrichtung

30 Leuchtmittel

31 vertikale Drehachse

32 Flügelelement

34 Träger

36 elektrolumineszierendes Material

38 Elektrode

Claims

Ansprüche

1 . Signalanordnung (2) für eine Hochspannungstrasse (1 ), mit zumindest einem aktiven Leuchtelement (12),

dadurch gekennzeichnet,

dass das Leuchtelement (12) von stromführenden Elementen (4) der Hochspannungstrasse (1 ) galvanisch getrennt ist und unter Ausnutzung einer Potentialdifferenz eines von der Hochspannungstrasse (1 ) erzeugten elektrischen Felds im Betrieb aktiv leuchtet.

2. Signalanordnung (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass dieses hängend an einem Freileitungsseil (4) der Hochspannungstrasse (1 ) befestigbar ist.

3. Signalanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das aktive Leuchtelement (12) nach Art einer Leuchtröhre ausgebildet ist mit zwei voneinander beabstandeten Enden (18), zwischen denen ein mit einem ionisierbaren Gas gefüllter transparenter Hohlkörper (20) angeordnet ist.

4. Signalanordnung (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Hohlkörper aus Glas gefertigt ist.

5. Signalanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtelement (12) ein elektrolumineszierendes Material (36) um- fasst.

6. Signalanordnung (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass das elektrolumineszierende Material (36) auf einem Träger (34) aufgebracht ist.

7. Signalanordnung (2) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass das elektrolumineszierende Material (36) nach Art eines Pigments einem Binde- und/oder Lösemittel beigemischt ist und auf diese Weise das Leuchtelement (12) als ein elektrolumineszierender Farbanstrich ausgebildet ist.

8. Signalanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass diese zwei an das Leuchtelement (12) angeschlossene Elektroden (38) umfasst.

9. Signalanordnung (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Elektroden (38) einen Kondensator bilden, mit einem Zwischenraum, in welchem das Leuchtelement (12) angeordnet ist.

10. Signalanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Leuchtelement (12) eine Leuchtdiode umfasst.

1 1 . Signalanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Leuchtelement (12) im Betrieb blinkt und dazu zwischen zwei Zuständen unterschiedlicher Leuchtstärke umschaltbar ist.

12. Signalanordnung (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass diese eine Schaltvorrichtung (28) umfasst, mittels derer das Leuchtelement (12) umschaltbar ist.

13. Signalanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass diese mehrere leuchtende Elemente mit unterschiedlicher Farbe aufweist.

14. Signalanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass zumindest das Leuchtelement (12) von einer Schutzhülle umgeben ist.

15. Signalanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das aktive Leuchtelement (12) dreh- oder schwenkbeweglich befestigt ist.

1 6. Signalanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass diese einen Energiespeicher (26), insbesondere Kondensator zur Zwi- schenspeicherung der elektrischen Energie aufweist.

17. Signalanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das aktive Leuchtelement (12) stab- oder röhrenförmig ausgebildet ist.

18. Signalanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das aktive Leuchtelement (12) ballonartig ausgebildet ist.

19. Signalanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass zusätzlich zum aktiven Leuchtelement (12) zumindest ein passives Signalelement (14) angeordnet ist.

20. Signalanordnung (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass das aktive Leuchtelement (12) und das passive Signalelement (14) an einem gemeinsamen Halteelement (10) befestigt sind, welches mit dem Befestigungselement (6) verbunden ist.

Verfahren zur Signalerzeugung an einer Hochspannungstrasse (2) mit Hilfe einer Signalanordnung (2) mit zumindest einem aktiven Leuchtelement (12), wobei das Leuchtelement (12) von stromführenden Elementen (4) der Hochspannungstrasse (1 ) galvanisch getrennt ist und unter Ausnutzung einer Potentialdifferenz eines von der Hochspannungstrasse (1 ) erzeugten elektrischen Felds mit elektrischer Energie versorgt wird und aktiv leuchtet.