PL30164B1 - Bayernwerk Aktiengesellschaft, Monachium1 Przewód elektrycznej linii napowietrznej - Google Patents

Description

Przewody elektrycznych linii napo¬ wietrznych sa wprawiane niekiedy przez prady powietrzne w drgania, ujawniajace sie w postaci pionowych fal o stosunkowo malych amplitudach. To zjawisko wystepu¬ je najbardziej w porze zimowej, gdyz wte¬ dy prady powietrzne sa na j równomiernie j- sze, a naprezenia przewodów najwieksze wskutek niskiej temperatury.Dopiero w ostatnich latach poznano u- jemne skutki tych drgan. W poblizu miejsc zamocowania zrywaja sie pojedyncze druty przewodu wskutek jego ciaglych malych zginan. To szkodliwe zrywanie sie pojedyn¬ czych drutów postepuje z biegiem czasu, az wreszcie przekrój przewodu oiiebezpiecjzny pod wzgledem wytrzymalosci mechanicznej i przewodnosci elektrycznej tak dalece sie zmniejszy, ze wskutek powstajacego w nim (znaoznego mechaniczneglo naprezenia oraz wskutek ogrzania sie pod dzialaniem pra^ du nastepuje zerwanie sie tego przewodu.Stosowano juz rózne srodki majace za^ pobiegac drganiom przewodu i powlodowa- nym przez 'nie skutkom. Stosowano np. od¬ ciazanie miejsc przewodu najbardziej na-' razonych wskutek drgan za pomoca nakla¬ dek tlumiacych, sprezynujacych lub linek dodatkowych albo wplywano na zmniejsze¬ nie amplitudy drgan przez zakladanie na przewodach przytrzadów drgajacych lub dzialajacych podobnie jak hamulce cierne.Za pomoca znanych przyrzadów nie o* siegano jednakze dobrych wyników, ponie¬ waz przyrzady tlumiace dzialaja dopiero przy wiekszych amplitudach drgan pirze- wodu lub tylko czesciowo tlumiaco w pe¬ wnym zakresie czestotliwosci drgan albo tez ulegaja szybko zniszczeniu pod dziala¬ niem zbyt wielkiej czestotliwosci tych drgan.Wynalazek niniejszy dotyczy przewodu elektrycznej linii napowietrznej, tlumiace¬ go drgania wszystkich czestotliwosci dzieki swej budowie i pochlaniajacego energie tych drgan na przestrzeni miedzy punkta¬ mi wsporczymi w tak licznych miejscach, ze uszkodzenia przewodu wskutek drgan staja sie zupelnie wykluczone.Przewód wedlug niniejszego wynalazku sklada isie z rdzenia i otaczajacej go po- wloki z pozostawieniem miedzy tym rdze¬ niem i powloka swobodnej szczeliny o gru¬ bosci wynoszacej mala czesc ulamkowa sre¬ dnicy rdzenia, przy czym rdzen i powloka sa naciagniete na slupach niezaleznie od siebie, a rdzen jest naciagniety z wiekszym naprezeniem niz powloka.Znane sa przewody elektrycznej linii napowietrznej, w których w celu zwieksze¬ nia srednicy zewnetrznej dokola linki nos¬ nej znajduje sie plaszcz metalowy, który nie moze byc naciagniety niezaleznie i spo¬ czywa swym calym ciezarem na tej lince nosnej, srednica wewnetrzna itego plaszcza jest wielokrotnie wieksza od srednicy linki nosnej. Linka nosna i zawieszony na niej plaszcz moga wiec przy powstajacych drganiach wykonywac jednoczesnie tylko te same ruchy. Wskutek tego przewód taki nie moze miec dzialania przewodu wedlug niniejszego wynalazku, czyli nie moze sar moczynnie tlumic powstajacych drgan.Próbowano takze w przewodach, w których rdzen i oplot zewnetrzny sa wykonane z metali o róznych wspólczynnikach rozcia¬ gliwosci mechanicznej, wykoirzystac w mo¬ zliwie duzym stopniu rózne wytrzymalosci mechaniczne rdzenia i oplotu zewnetrznego w ten sposób, ze przy wyrobie takiego przewodu pozostawiano nieznaczny luz, któ¬ ry znikal dopiero po naciagnieciu tego prze¬ wodu. W przewodach tego rodzaju nie mo¬ ze byc mowy o promieniowym ruchu rdze¬ nia wzgledem oplotu zewnetrznego, gdyz pa zalozeniu przewodu te dwie jego czesci iskladiowe sa ze soba mocno polaczone, a tym samym nie moze byc osiagniete tlu¬ mienie drgan.W odróznieniu od wyzej opisanych zna^ nych konstrukcji przewód wedlug wynalaz¬ ku sklada sie z dwóch czesci, a mianowicie z rdzeniia i z otaczajacej go powloki, które sa naciagniete! w róznym stopniu i miedzy którymi jest pozostawiona swobodna szcze¬ lina o grubosci wynoszacej mala czesc u- lamkowa srednicy rdzenia. Szczelina ta zo¬ staje zachowana po naciagnieciu tego prze¬ wodu* a rdzen znajduje sie w polozeniu w przyblizeniu wspólosiowym wzgledem po¬ wloki, co uzyskuje sie wedlug wynalazku przez zamocowanie tego rdzenia z odpo¬ wiednio wiekszym niz powloka naprezeniem tak, aby w srodku przesla powloka opiera¬ la sie o rdzen. Dzieki temu z obydwóch stron srodka przesla istnieja duze obszary, gdzie rdzen znajduje sie swobodnie we¬ wnatrz powloki, nie stykajac sie z jej we¬ wnetrznymi sciankami.Wskutek naciagniecia w niejednako¬ wym stopniu rdzenia i powloki uzyskuje sie rózne predkosci fal w obydwóch tych czesciach przewodu.Predkosc c przenoszenia sie fal wynika bowiem z równania: w którym o oznacza naprezenie przewodu, g — przyspieszenie ziemskie, y — ciezar wlasciwy przewodu.Z tego wynika, ze stosunek predkosci — równa sie: V — 2 —i nie powinien byc równy wartosci 1. Im bardziej ta wielkosc rózni sie od wartosci 1, tym skuteczniejsze jest tlumienie drgan, jak to dowodzi nastepujace rozumowanie.Powloka [Otrzymuje pod dzialaniem wiatru pewna okreslona czestotliwosc v1 i jest wprawiana w male drgania, których dlugosc polowy fali X1 wynika z równania Gdy amplitudy drgan powloki sa wiek¬ sze od grubosci szczeliny powietrznej, po¬ wierzchnia wewnetrzna tej powloki dotyka rdzenia i wprawia go równiez w drgania o tej samej dlugosci polowy fali X2 = Xr Wskutek innej predkosci fali c2 rdzen drga z czestotliwoscia v2 = — . vx i dlatego obydwie czesci przewodu maja przy kaz^ dym nastepnym zetknieciu sie rózne szyb¬ kosci. Przy kazdorazowym zetknieciu sie o* bydwu czesci przewodu czesc energii kine¬ tycznej zuzywa sie na cieplo, przy czym ito zuzycie energii jest proporcjonalne do kwa¬ dratu) róznicy predkosci obydwóch czesci przewodu. Róznica predkosci jest tym wie¬ ksza, im wieksza jest róznica czestotliwosci drgan i im wieksza jest ich amplituda. Wo^ bec tego po pewnym czasie zuzywana ener¬ gia staje sie równa energii dostarczanej przez wiaitr, a drgania plaszcza nie moga juz osiagnac wiekszej amplitudy.Ten stan nastepuje szybko, co mozna latwo udowodnic, przy czym osiaga sie glo nawet wtedy, gdy w stanie spoczynku osie (powloki i rdzenia sa oddalone od siebie o wielkosc obranej szczeliny powietrznej.Wobec tego energie drgan zuzywa sie w kazdym miejscu zetkniecia rdzenia z powioF ka, czyli praktycznie na calej dlugosci prze¬ wodu. Dzieki temu niemozliwe jest uszko¬ dzenie przewodu. O zuzyciu sie, uszkodze¬ niu lub zamarznieciu urzadzenia tlumiace¬ go, jak to sie zdarzyc moze w przyrzadach wspomnianych na wstepie, nie moze byc w tym przypadku w ogóle mowy.Powloka, która jest w srodku pusta, moze byc wykonana jako przewód samonos- ny z drutów profilowanych lub ze zwyklych drutów okraglych. Tworzy ona ustrój ru¬ rowy, który moze byc wykonany przez od¬ powiednie dobranie srednicy zewnetrznej, srednicy drutu, liczby drutów i skoku skre¬ tu, mianowicie jako tym lzejszy, im jest wieksza srednica poszczególnych drutów, im mniejsza jest ich liczba i im krótszy jest obrany skok skretu, Wskutek tego we¬ wnetrzna warstwe powloki, otaczajaca we¬ dlug wynalazku w odpowiednim odstepie rdzen, najlepiej wykonywa sief z drutów o wiekszej srednicy, anizeli nastepna war¬ stwe tej powloki.. Skok skretu wyrazony w wielokrotnosci srednicy tej wewnetrznej warstwy zawiera sie najlepiej w granicach pomiedzy 5 i 8; jeszcze mniejszy skok skre¬ tu wplywalby niekorzystnie na mechanicz^ na wytrzymalosc tej warstwy na rozciaga¬ nie.Rózne predkosci przenoszenia sie fal w powloce i w rdzeniu mozna równiez osiag¬ nac przez odpowiednie .dobranie materia¬ lów tak, aby wartosc stosunku ¦E2.T1 róznila sie mozliwie znacznie od 1 (E1 i E2 oznaczaja spólczynniki sprezystosci), czyli nip. przez zastosowanie stali i miedzi lub stali i aluminium.Najwieksze znaczenie ma niniejszy wy¬ nalazek dla elektrycznych linii napowietrz¬ nych, od których oprócz wysokiej elektry¬ cznej przewodnosci wymaga lisie równiez duzej mechanicznej wytrzymalosci, ponie- — 3 —waz stopien niebezpieczenstwa zrywania sie wskutek drgan wzrasta z naprezeniem wy¬ wolanym naciagiem. Przez zastosowanie rdzenia ze stali mozna zastapic iprzewody z bronzu przewodami ze stali i miedzi i w takim wykonaniu prawie bez wiekszych ko¬ sztów osiagnac zupelne zabezpieczenie przed zrywaniem sie. Szczególnie korzyst¬ ne jest zastosowanie tej zasady do przewo¬ dów stalowo - aluminiowych, poniewaz po zwala ona na stosowanie materialów jak dotychczas.Elektryczny przewód napowietrzny we¬ dlug wynalazku moze sie skladac np. ze stalowego rdzenia z siedmiu drutów, o sred¬ nicy d1 = 2,25 mm, skreconego ze skokiem skretu ex = 14 i z otaczajacej go powloki z drutów aluminiowych, której wewnetrzna warstwa sklada sie z 11 opierajacych sie na sobie drutów o srednicy d2 = 2,95 mm, skreconych ze skokiem skretu e2 = 6,7.Pierscieniowy odsteip pomiedzy przewodem stalowym, a rurowa warstwa wewnetrzna plaszcza wynosi (przy tym w (przyblizeniu 0,65 mm. Naokolo warstwy wewnetrznej powloki nalozona jest dnuga warstwa dru¬ tów aluminiowych, która sklada sie z 20 drutów o srednicy ds = 2,35 mm, skreco¬ nych ze skokiem skretu e3 = 11,5. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Przewód elektrycznej linii napowietrz¬ nej, posiadajacy postac linki, samotlumia- cej drgania mechaniczne, skladajacej sie z irdzenia i z otaczajacej go powloki z pozo* stawieniem miedzy tym rdzeniem i powlo¬ ka swobodnej szczelijiy o grubosci, wyno¬ szacej mala czesc ulamkowa srednicy rdze¬ nia, znamienny tym, ze rdzen i powloka sa naciagniete na slupach niezaleznie od sie¬ bie, przy czym rdzen jest naciagniety z wiekszym naprezeniem niz powloka. Bayernwerk Aktiengesellschaft Zastepca: inz. F. Winnicki rzecznik patentowy MUR. M. AMT. CUHUMUMKA 215 PL