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Dokumentenidentifikation DE2934684C2 28.10.1993
Titel Phasen- oder Erdseil
Anmelder STC plc, London, GB
Erfinder Jones, Stephen Robert, Romsey, Hampshire, GB
Vertreter Wallach, C., Dipl.-Ing., 8000 München; Koch, G., Dipl.-Ing.; Haibach, T., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Feldkamp, R., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 80339 München
DE-Anmeldedatum 28.08.1979
DE-Aktenzeichen 2934684
Offenlegungstag 13.03.1980
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.10.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.10.1993
IPC-Hauptklasse H01B 5/10
IPC-Nebenklasse H01B 13/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Phasen- oder Erdseil einer freitragenden Hochspannungsleitung sowie auf ein Verfahren zur Herstellung desselben der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 4 genannten Art.

Hochspannungsleitungen in elektrischen Verteilersystemen sind isoliert aufgehängt an den Armen von Pylonen oder anderen Trägern, die längs der Kabeltrasse in Abständen aufgestellt sind. Zum Schutz gegen Blitzeinschläge ist oberhalb der Phasenseile der Hochspannungsleitungen ein Erdseil zwischen den Pylonen angebracht, so daß die Blitze eher in das Erdseil als in die Phasenseile einschlagen. Das Erdseil ist vom Pylon nicht isoliert, sondern elektrisch mit ihm verbunden, wodurch eine Verbindung zum Erdpotential hergestellt ist. Deshalb ist das Erdseil ein nicht isoliertes Kabel. Herkömmliche Erdseile enthalten Stränge aus Aluminiumdrähten als elektrische Leitung und galvanisierte Stahldrähte zur Zugentlastung, wobei sieben oder mehr Aluminiumdrähte und galvanisierte Stahldrähte in konzentrischen Lagen angeordnet sind. Der zentrale Draht oder die Drähte sind aus galvanisiertem Stahl und die äußeren Lagen bestehen aus Aluminium.

Ein Phasen- oder Erdseil der eingangs genannten Art ist aus der FR-PS 22 39 742 bekannt, die die Anordnung einer optischen Faser in der Mitte eines Phasen- oder Erdseils einer Hochspannungsleitung zeigt. Hierbei können der oder die Lichtwellenleiter in einer rohrförmigen Hülse aus Kunststoffmaterial angeordnet sein, um die herum ein oder mehrere Lagen Drähte als Leiter und Zugentlastung angeordnet sind. Die Hülse aus Kunststoffmaterial soll eine sichere Befestigung der Lichtwellenleiter ermöglichen.

In der DE-OS 28 20 510 wird ein Freileiter vorgeschlagen, bei dem Lichtwellenleiter zunächst in einen Kunststoffschlauch oder einen stranggepreßten Kunststoffkörper eingebettet ist, der seinerseits in eine Hülse eingelegt ist, die durch einen C-förmigen Querschnitt oder durch einzelne Segmente gebildet und von einer Zugentlastung umgeben ist.

Eine C-förmige Querschnittsform ist auch aus der DE-OS 26 04 766 bekannt.

Diesen bekannten bzw. vorgeschlagenen Konstruktionen ist gemeinsam, daß ein großer Teil des Querschnitts von nichtleitendem Material eingenommen wird, so daß zur Erzielung eines ausreichend niedrigen Gleichstromwiderstandes der Gesamtdurchmesser und damit das Gewicht verglichen mit Phasen- oder Erdleitern ohne Signalleiter stark vergrößert wird. Bei Einbau der Signalleiter erhält der Gleichstromwiderstand eine besondere Bedeutung im Hinblick auf die Gefahr von Hitzeschäden der Signalleiter bei Blitzeinschlägen, so daß dieser Gleichstromwiderstand bei Einbau von Signalleitern gerade verringert werden müßte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Phasen- und Erdseil der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, bei dem sich ein sicherer Schutz der Signalleiter ergibt.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 bzw. 3 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Durch die Ausgestaltung des rohrförmigen langgestreckten Bauteils aus einem elektrisch leitenden C-förmigen Querschnitt, können die optischen Fasern lose in diesen Querschnitt eingelegt werden, worauf dieser Querschnitt um diese Fasern herum geschlossen wird. Auf diese Weise sowie durch die Verwendung eines die Zugentlastung umgebenden Rohres aus leitendem Material ergibt sich eine optimale Querschnittsausnutzung bei geringem Gewicht, ohne daß durch den Einbau der Signalleiter der Gleichstromwiderstand erhöht und damit die Gefahr von Hitzeschäden der Signalleiter bei Blitzeinschlag vergrößert wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch ein bekanntes Phasenseil, das als Erdseil verwendet werden kann, und

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Phasen- oder Erdseils.

In Fig. 1 ist ein bekanntes Kabel dargestellt, das aus einem stahlverstärktem Leiter 1 aus Aluminium besteht und als Phasen- oder Erdseil benutzt werden kann. Der Leiter 1 enthält sieben galvanisierte Stahldrähte 2, die einen Kern formen, um den in zwei Lagen Aluminiumdrähte 3 liegen. Die innere Lage besteht aus 12 Drähten 3 und die äußere Lage aus 18 Drähten 3. Bei dieser sogenannten "Lynx"-Version eines Leiters 1 (275 KV) haben die Drähte 2 und 3 einen Durchmesser von 2,79 mm. Die Maße und Gewichte des "Lynx"-Leiters sind in Tabelle 1 angegeben. Die nominale Fläche des Aluminiums beträgt 175 mm². Verschiedene Größen von Phasen- und Erdseilen werden für verschiedene Spannungen benutzt.

Die nachfolgend beschriebene Ausführungsform des Phasen- und Erdseils weist vergleichbare Maße und Gewichte auf und hat darüberhinaus optische Fasern für die Nachrichtenübertragung. Das angegebene Ausführungsbeispiel stellt eine Alternative zum "Lynx"-Leiter dar, aber es kann mit anderen Durchmessern auch mit anderen bekannten Leitern verglichen werden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 weist eine Gruppe von z. B. fünf einzelnen, umhüllten optischen Fasern 10 auf, die lose in einem langgestreckten elektrisch leitenden Bauteil in Form einer Röhre 11 aus einem geschlossenen C-Teil aus Aluminium angeordnet sind. Die optischen Fasern 10 werden in den Kanal eines offenen C-Teiles gelegt, das dann zum Schließen durch eine Preßform gedrückt wird. Die Fuge 12 kann zum hermetischen Verschluß der Röhre 11 geschweißt oder gelötet werden. Alternativ kann die Röhre 11 auch durch eine Lage aus Drähten geschlossen werden.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 weist eine Lage aus 14 hochzugfesten Stahldrähten 15 mit einem Durchmesser von 2,11 mm um die Röhre 11 auf. Die Stahldrähte 15 sind von einem Rohr 16 umgeben, das durch ein Kupferband mit einer Dicke von 1,57 mm gebildet ist, das längs um die Stahldrähte gelegt wird und dessen Kanten 17 miteinander verschweißt werden.

Die Lagen der Drähte können durch herkömmliche Bewehrungsmaschinen aufgebracht werden.

Die Eigenschaften der Ausführungsform nach Fig. 2 sind in der folgenden Tabelle im Vergleich zu dem bekannten Phasenseil nach Fig. 1 dargestellt:



Die Ausführungsform nach Fig. 2 ist so konstruiert, daß sie die gleiche Aluminiumfläche von etwa 175 mm² wie die "Lynx"-Leitung aufweist, um den geforderten kleinen Gleichstromwiderstand zu erreichen. Es ist wichtig, daß der Wert I²R klein bleibt, um die optischen Fasern vor Hitzeschäden bei einem Blitzeinschlag zu schützen. Aus den Zahlen der vorstehenden Tabelle ersieht man, daß das Phasen- oder Erdseil mit den optischen Fasern weder bei den Zugwerten oder dem Gleichstromwiderstand wesentlich vom "Lynx"-Leiter abweicht und das es sogar in manchen Werten besser ist.

Der Einsatz von optischen Fasern für die Übertragung von Nachrichten, Steuerinformation und Daten in Erdseilen oder Phasenseilen ergibt eine kostengünstige Alternative zu den existierenden Telefonnetzen.

Ausführungsbeispiele mit mehr oder weniger optischen Fasern als die beschriebenen sind vorstellbar, auch solche mit anderen Zugentlastungen und Aluminiumdrähten oder Legierungsanordnungen, die die gleichen Parameter wie die "Lynx"-Leitung aufweisen. Die Anordnung der optischen Faser innerhalb der Röhre 11 aus Aluminium schützt die Fasern, während die Röhre selbst Teil des stromleitenden Systems des Erdseiles ist. Die Röhre kann alternativ aus anderem elektrisch leitendem Material hergestellt werden, das sich zu dem C-förmigen Bauteil formen läßt und den erforderlichen Gleichstromwiderstand zusammen mit der hohen Zugkraft ergibt.


Anspruch[de]
  1. 1. Phasen- oder Erdseil einer freitragenden Hochspannungsleitung mit einer oder mehreren optischen Fasern, die von einem rohrförmigen langgestreckten Bauteil umgeben sind, und mit einer längs um das rohrförmige Bauteil herum angeordneten längsverlaufenden Zugentlastung, dadurch gekennzeichnet, daß die optische(n) Faser(n) (10) lose in dem rohrförmigen langgestreckten Bauteil (11) angeordnet sind, das elektrisch leitend ist und aus einem geschlossenen C-förmigen Querschnitt geformt ist, daß die Zugentlastung aus einer Lage aus hochzugfesten Stahldrähten (13, 15, 18) über dem elektrisch leitenden langgestreckten rohrförmigen Bauteil (11) besteht, und daß die Lage aus hochzugfesten Stahldrähten (15) von einem Kupferrohr (16) umgeben ist.
  2. 2. Phasen- oder Erdseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende langgestreckte rohrförmige Bauteil (11) aus Aluminium besteht.
  3. 3. Verfahren zur Herstellung von Phasen- oder Erdseilen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine oder mehrere optische Fasern in einem langgestreckten rohrförmigen Bauteil angeordnet werden, um das herum eine Zugentlastung gelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Faser(n) in den Kanal eines elektrisch leitenden C-Querschnittes eingelegt wird (werden) und der C-Abschnitt um die optischen Fasern herum geschlossen wird, um das langgestreckte rohrförmige Bauteil zu bilden, um das dann die Zugentlastung herum gelegt wird und daß über die Zugentlastung zur Bildung einer Röhre ein Kupferband mit längsverlaufender Fuge um die Drähte der Zugentlastung gelegt wird und die längsverlaufenden Kanten des Kupferbandes miteinander verschweißt werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der C-Querschnitt aus Aluminium besteht und daß die Fuge des C-Querschnittes verschweißt oder verlötet wird.






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