DE4225989C2 - Feldabstandhalter für Hochspannungs-Freileitungen mit Bündelleitern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Feldabstandhalter für Hochspannungs-Freileitun­ gen mit Bündelleitern mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei Hochspannungs-Freileitungen ist es üblich, zur Übertragung größerer Lei­ stungen je Phase mehrere parallel geschaltete und parallel verlaufende Lei­ terseile anzuordnen. Diese Leiterseile müssen untereinander in bestimmten Abständen durch Feldabstandhalter verbunden werden, um den Teilleiterab­ stand zu gewährleisten und insbesondere um zu vermeiden, daß sich die Seile gegenseitig berühren und verwickeln. Im Kurzschlußfall dürfen die auftretenden Druck- und Zugkräfte nicht zu Verformungen des Abstandhalters führen. Um diese Aufgabe erfüllen zu können, müssen die Feldabstandhalter hinreichend fest mit den Leiterseilen verbunden werden und selbst eine hohe Eigensteifig­ keit aufweisen. Die Feldabstandhalter enthalten außerdem mehrere Elasto­ mereinlagen, um eine gelenkige Verbindung zwischen Leiterseilen und Feldabstandhalter herzustellen. Die elastische Beweglichkeit führt zu geringe­ ren mechanischen Beanspruchungen der Feldabstandhalter.

Derartige Feldabstandhalter sind z. B. aus DE 78 07 393 U1 und aus DE-GM 75 22 764 bekannt.

Der Teilleiterabstand, in welchem die parallelgeschalteten Leiterseile vonein­ ander verlegt werden, ist genormt; er ist jedoch nicht in allen Ländern gleich. So beträgt dieser Abstand in der alten Bundesrepublik 400 mm, nach früherer DE-Ost-Norm betrug er 500 mm; nach internationaler Norm beträgt er z. B. 450 mm. Diese erheblich voneinander abweichenden Normen machen es er­ forderlich, für jeden speziellen Bauzweck bzw. Reparaturzweck geeignete normgerechte und voneinander abweichende Feldabstandhalter bereitzuhalten.

Der aus DE 78 07 393 U1 bekannte Feldabstandhalter ist zur Anpassung an unterschiedlich genormte Teilleiterabstände nicht geeignet. Da die die Leiter­ seile umfassenden Klemmen einstückig an das Distanzstück des Feldab­ standhalters angeformt sind, muß bei veränderten Teilleiterabständen der ge­ samte Feldabstandhalter ausgetauscht werden. Deshalb müssen den in der Praxis vorkommenden unterschiedlichen Teilleiterabständen entsprechend di­ mensionierte Feldabstandhalter gefertigt und bereitgehalten werden. Dies er­ höht jedoch die Fertigungs- und Logistikkosten sowie den Lageraufwand. Außerdem ist bei verändertem Teilleiterabstand oder einem anderen Leiter­ seildurchmesser der gesamte Feldabstandhalter unbrauchbar.

Diese Nachteile vermeidet der aus DE-GM 75 22 764 bekannte Feldabstand­ halter. Das Distanzstück und die Klemmen sind dort separate, miteinander verspannbare Teile. Auf diese Weise lassen sich bei veränderten Teilleiterab­ ständen oder bei veränderten Leiterseildurchmessern zumindest Teile des Feldabstandhalters weiterverwenden. Separate Bauteile ermöglichen außer­ dem eine einfachere Fertigung des Feldabstandhalters. Nachteilhaft ist jedoch aufgrund der speziellen Anordnung der Elastomereinlage die Ausgestaltung des Distanzstückes und der Halbschalen. Die Elastomereinlage ist vom Di­ stanzstück und den Halbschalen umfaßt. Um die elastische Beweglichkeit der Leiterseile gegenüber dem Feldabstandhalter zu gewährleisten, müssen die beiden Halbschalen gegenüber dem Distanzstück beweglich sein. Die hierfür notwendige Formgestaltung von Distanzstück und Halbschalen verkompliziert die Fertigung des Feldabstandhalters. Durch die Beweglichkeit der Halbschalen gegenüber dem Distanzstück werden außerdem beachtliche Deformations- und Scherkräfte auf die Elastomereinlage übertragen. Sie wird deshalb rasch beschädigt oder zerstört, so daß ihre Funktion nicht gewährleistet ist. Auch sind aufgrund der Beweglichkeit von Distanzstück und Halbschalen mechanische Beschädigungen dieser Teile zu erwarten. Weiterhin ist der Feldabstandhalter nur für zwei Teilleiter geeignet.

Aus DE-OS 21 25 087 und aus FR 16 02 717 sind Feldabstandhalter bekannt, bei denen zwei Halbschalen am Ende eines Distanzstückes unter Zwischenlage einer das Leiterseil umgebenden Elastomereinlage miteinander verspannt sind. Mittels einer das Distanzstück durchsetzenden Befestigungsschraube sind die Halbscha­ len zusätzlich am Distanzstückende befestigt. Die Berücksichtigung dieser Befe­ stigungsschraube verkompliziert den konstruktiv-technischen Aufbau und somit auch die Herstellung der Halbschalen. Insbesondere bei dem Feldabstandhalter gemäß DE-OS 21 25 087 können sich die Halbschalen gegenüber dem Distanz­ stück im Betriebszustand rasch lockern, da die Befestigungsschraube lediglich mit einer Halbschale kraftschlüssig verbunden ist und die zweite Halbschale gegen­ über der Befestigungsschraube beweglich bleibt. Die erhöhte Bewegungsfreiheit der Halbschalen wiederum führt zu mechanischen Beschädigungen des Distanz­ stückes und auch der Halbschalen selbst sowie zu einer Gefährdung der Be­ triebssicherheit des Feldabstandhalters. Vor allem die Halbschalen gemäß FR 16 02 717 sind sehr großen mechanischen Belastungen ausgesetzt, da die Spannkraftrichtung und die Kraftangriffsrichtung der Befestigungsschraube recht­ winklig zueinander angeordnet sind.

Bei einem aus DE-GM 18 66 340 bekannten Feldabstandhalter der ober­ begrifflichen Art ist die vorgenann­ te Befestigungsschraube ersetzt durch eine Verdickung des Distanzstückendes, die in entsprechende Hohlräume der Halbschalen eingesetzt wird. Neben dem hohen Fertigungsaufwand ist es hierbei nachteilig, daß aufgrund der fertigungs­ bedingten Abmessungstoleranzen die Verdickung und die Hohlräume nicht exakt aufeinander abgestimmt sind, so daß die Halbschalen im Montagezustand entwe­ der verkanten oder zu großes Bewegungsspiel gegenüber der Verdickung aufwei­ sen. Die derart am Distanzstück befestigten Halbschalen können sich ebenfalls rasch lockern, wodurch die bereits geschilderten Nachteile entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Feldabstandhalter da­ hingehend weiterzuentwickeln, daß die mechanischen Beanspruchungen des Feldabstandhalters vermindert und die Betriebssicherheit des Feldabstandhalters verbessert wird. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspru­ ches 1 gelöst.

Wesentlich ist es, daß sich die Teile derart zusammensetzen lassen, daß der entstehende Feldabstandhalter völlig starr ist und insbesondere keine Relativbewegung zwischen den Klemmen und dem Distanzstück ermöglicht. Besonders einfach ergibt sich dies und wird deshalb hier vorgeschlagen, wenn das Spann­ mittel das Distanzstück und die Halbschalen durchgreift und so starr miteinander verspannt. Me­ chanische Beschädigungen des Feldabstandhalters durch gegenseitige Rela­ tivbewegungen der einzelnen Teile sind deshalb ausgeschlossen. Die starre Verbindung von Distanzstück und Halbschalen gewährleistet zuverlässig den erforderlichen Teilleiterabstand zwischen den Leiterseilen. Die Elastomerein­ lage muß deshalb nicht als Kopplungsglied zwischen Distanzstück und Klem­ men in den Feldabstandhalter eingebaut werden.

Anspruch 1 schafft eine star­ re Verriegelung zwischen den Halbschalen und dem Distanzstück.

Nach Anspruch 2 bewirkt das Spannmittel eine ausreichende Lagesicherung der Halbschalen am Distanzstück. Relativbewegungen der Halbschalen sowohl in Längsrichtung des Distanzstückes als auch in dessen Umfangsrichtung werden dadurch verhindert.

Anspruch 3 betrifft eine bevorzugte Ausführungsform des Spannmittels.

Nach Anspruch 4 ist eine Drehbewegung der Klemmen in Umfangsrichtung des Distanzstückes ausgeschlossen. Auf diese Weise ist die Lagefixierung der Klemmen zusätzlich verbessert. Die drehfeste Formschlußverbindung zwischen Klemmen und Distanzstück sei an einem Beispiel erläutert: Zum Bau eines Feldabstandhalters mit zwei Klemmen, der also bei einer Zweier-Bündelleitung eingesetzt wird, muß das Distanzstück die Form eines geraden Stabes auf­ weisen. Der Stab kann beliebigen Querschnitt haben; lediglich in seinen End­ bereichen (Aufnahmebereich) soll er beispielsweise quadratisch sein. Die Klemmen müssen in diesem Fall mit Ausladungen, sogenannten Halsstücken, versehen sein, welche eine ebenfalls quadratische Öffnung mit solcher Ab­ messung aufweisen, daß sie die Endbereiche des Distanzstückes übergreifen können. Bei einer anderen Anordnung können die Endstücke z. B. dreieckig, fünfeckig oder auch sechseckig sein. Es ist auch ein ellipsenförmiger Quer­ schnitt der Endstücke denkbar. In jedem Fall müssen die Klemmen mit ent­ sprechend geformten Ausladungen den Aufnahmebereich des Distanzstückes formschlüssig umgreifen können.

Die Elastomereinlage nach Anspruch 5 besteht im allgemeinen aus einem elektrisch nicht leitenden Material mit hoher Wetterbeständigkeit. Sie hat die Aufgabe, die mechanische Klemmspannung, welche bei der Montage von der Klemme auf das Leiterseil übertragen wird, für lange Zeit unverändert auf­ rechtzuerhalten und gleichzeitig doch eine gewisse Beweglichkeit des Leiter­ seiles relativ zur Klemme zu gewährleisten. Die Elastomereinlage ist zu diesem Zweck in zwei Halbschalen aufgeteilt, welche im Innern der Klemmen-Halb­ schalen befestigt, beispielsweise angeklebt, angeschraubt, angenietet usw. sind. Es ist auch möglich, die beiden Halbschalen der Elastomereinlage an einer Stelle miteinander zu verbinden, beispielsweise nach Art eines Film­ scharnieres. Eine solche Anordnung hält dann die zusammengehörenden Teile, einschließlich der Klemmen-Halbschalen in montagebereitem Zustand zusam­ men und erleichtert auf diese Weise den Montagevorgang.

Eine gemäß Anspruch 6 ausgestaltete Elastomereinlage bewirkt dessen ver­ besserte Fixierung am Leiterseil. Unbeabsichtigte Drehbewegungen zwischen Elastomereinlage und Leiterseil werden verhindert. Die Rillen dienen weiterhin der Belüftung und gewährleisten auch eine bestimmte erwünschte Kompri­ mierbarkeit bzw. Elastizität im Klemmschalenanlagebereich. Weiterhin bewirken die Rillen eine schonende Einlage des Leiterseiles.

Die Elastomereinlage gemäß Anspruch 7 verbessert ebenfalls dessen Kom­ pressibilität. Gleichzeitig ermöglicht sie eine Belüftung des Leiterseiles.

Um dem Feldabstandhalter auf Leitungspotential zu halten, wird gemäß An­ spruch 8 vorgeschlagen, daß die Elastomereinlagen wenigstens einen elek­ trisch leitenden Bereich aufweisen, der zum Potentialausgleich das Leiterseil mit den Klemmen verbindet. Dieser elektrische Bereich kann z. B. eine Zone in der Elastomerschale sein, welche beispielsweise durch metallische Zusätze leitend oder zumindest halbleitend gemacht worden ist. Auf diese Weise ist der notwendige Potentialausgleich ohne zusätzliche Bauteile gewährleistet.

Anspruch 9 betrifft eine bevorzugte Ausführungsform des elektrisch leitenden Bereiches. Wegen der ortsfesten Anordnung der Elastomereinlage im Monta­ geendzustand liegt auch die Metallfeder ortsfest zwischen einer Halbschale und dem Leiterseil ein. Auf diese Weise ist eine permanente elektrische Kontaktie­ rung zwischen der Klemme und dem dazugehörigen Leiterseil gewährleistet.

Eine nach Anspruch 10 ausgestaltete Elastomereinlage erleichtert die Biege­ bewegung zwischen Klemme und Seil, ohne daß es zu Druckspitzen am Klem­ menrand kommt.

Anspruch 11 schlägt vor, unterschiedlich lange Distanzstücke mit einer entspre­ chenden Anzahl von Distanzenden bereitzuhalten, die je nach Bedarf mit den Klemmen ausgerüstet und sodann normgerecht verwendet werden können.

Gemäß Anspruch 12 ist die Erfindung nicht auf stabförmige Distanzstücke be­ schränkt, wie sie bei Feldabstandhaltern für zwei parallele Leiter benötigt wer­ den. Sie kann vielmehr auch angewandt werden, wenn das Distanzstück ein Triangel, ein Viereck oder Vieleck ist, wobei an dessen Enden bzw. Ecken je­ weils eine Klemme ansetzbar und verriegelbar ist. Feldabstandhalter mit derar­ tigen Distanzstücken können beispielsweise eingesetzt werden zur Bestückung von Hochspannungsleitungen mit jeweils drei parallelen gleichphasigen Leitern; Feldabstandhalter mit viereckigen Distanzstücken entsprechend für den Einsatz bei vier gleichartigen parallelen Teilleitern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher er­ läutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Feldabstandhalters;

Fig. 2 und 3 jeweils Querschnitte durch eine Klemme gemäß Fig. 1 mit unter­ schiedlich ausgestalteten Elastomereinlagen.

Der in Fig. 1 dargestellte Feldabstandhalter ist als Ganzes mit 1 bezeichnet. Er besteht aus dem Distanzstück 2 und den beiden Klemmen 3 und 3′. Das Di­ stanzstück 2 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein gerader Stab mit Mehrkantprofil. Die Teile, also das Distanzstück und die Klemmen, sind sepa­ rate Teile, die bausatzartig zum Feldabstandhalter zusammensetzbar sind.

Infolge ihrer Form und Paßgenauigkeit sind die Teile formschlüssig ineinander­ steckbar und in ihrer gegenseitigen Lage durch Formschlußarretierung fest­ legbar. Diese Formschlußarretierung kommt im dargestellten Ausführungsbei­ spiel dadurch zustande, daß das Distanzstück 2 zumindest im Aufnahmebe­ reich 4 einen mehreckigen Querschnitt aufweist und die Klemmen mit ent­ sprechend geformten Ausladungen 5 den Aufnahmebereich 4 des Distanz­ stückes 2 umgreifen. Jede Klemme 3, 3′ besteht jeweils aus zwei Halbscha­ len 6, 6′ mit angeformten Ausladungen 5, 5′, wobei die Ausladungen Spannmit­ tel 7 aufweisen, die unverlierbar in den jeweiligen Halbschalen festgelegt sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei diesen Spannmit­ teln um eine Schraube 8 mit Gegenmutter 9. Die Schraube 8 ruht mit ihrem Schraubenkopf auf einer Unterlegscheibe 10; ihr Schaft ist mit Hilfe einer Si­ cherungsscheibe 11 gesichert, so daß die Schraube nicht aus der Bohrung der Halbschale 6 entnommen werden kann. Die Gegenmutter 9 ist unverlierbar in eine entsprechende Öffnung der Halbschale 6′ eingepreßt. Die Anordnung be­ wirkt, daß bei der Montage der Halbschalen 6 und 6′ das erforderliche Spann­ mittel sogleich unverlierbar zur Hand ist.

Fig. 1 läßt erkennen, daß die Klemmen 3, 3′ im Bereich der Halbschalen jeweils eine Elastomereinlage 12, 12′ aufweisen, die mit zumindest einer Halbschale unverlierbar verbunden ist. In die Elastomereinlagen 12, 12′ ist wenigstens ein elektrisch leitender Bereich 13, 13′ eingearbeitet, der zum Potentialausgleich das Leiterseil 14 mit der Klemme verbindet. Die elektrisch leitenden Berei­ che 13, 13′ enthalten im einfachsten Fall eine Metallfeder 15, 15′, die die erfor­ derlichen Kontakte herstellt. Anstelle der Metallfeder können aber auch andere leitende Bereiche in die Elastomereinlagen eingearbeitet sein, beispielsweise durch Metallpulvereinlagen o. dgl.

Die Fig. 2 und 3 der Zeichnung zeigen vergrößerte Darstellungen des rechten Klemmenbereiches der Fig. 1. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gemäß Fig. 2 weist die Elastomereinlage im Innenbereich, der un­ mittelbar an das Leiterseil 14 anliegt, zahlreiche Rillen 16 auf, deren Längsachse parallel zum Leiterseil 14 verläuft. Diese Rillen verleihen der Ela­ stomereinlage eine vergrößerte Kompressibilität und verbessern damit die Rei­ bung und somit den Festklemm-Effekt. Außerdem bewirken sie eine scho­ nende Einlage des Leiterseiles 14 innerhalb der Elastomereinlage 12, 12′.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind sowohl an der inneren Oberfläche wie auch an der äußeren Oberfläche der Elastomereinlage größere Vertiefungen 17 vorhanden, die sich ebenfalls rillenförmig in Richtung des Lei­ terseiles 14 erstrecken. Auch diese Vertiefungen haben den Zweck, die Kom­ pressibilität der Elastomereinlage zu verbessern; sie dienen aber gleichzeitig der Belüftung des Leiterseiles.

Bezugszeichenliste

1 Feldabstandhalter
2 Distanzstück
3, 3′ Klemmen
4 Aufnahmebereich
5 Ausladung
6, 6′ Halbschalen
7 Spannmittel
8 Schraube
9 Gegenmutter
10 Unterlegscheibe
11 Sicherungsscheibe
12, 12′ Elastomereinlage
13, 13′ elektr. leitender Bereich
14 Leiterseil
15, 15′ Metallfeder
16 Rillen
17 Vertiefungen

Claims (13)

1. Feldabstandhalter für Hochspannungs-Freileitungen mit Bündelleitern (14)

• - mit einem die Leiterseile (14) auf Abstand haltenden Distanzstück (2),
• - mit an den Enden des Distanzstückes (2) angeordneten separaten Klemmen (3, 3′) zur Fixierung jeweils eines Leiterseiles (14) unter Umfassung durch zwei an dem Distanzstück (2) durch ein Spannmittel (7) starr mit dem Distanzstück (2) verspannbare Halbschalen (6, 6′), wobei das Spannmittel (7) die beiden Halbschalen durchsetzt und
• - mit einer zwischen den Halbschalen (6, 6′) und einem Leiterseil (14) ein­ liegenden Elastomereinlage (12, 12′),

dadurch gekennzeichnet, daß das Spannmittel (7) auch das Distanzstück (2) durchsetzt.

2. Feldabstandhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannmittel (7) in an den Halbschalen (6, 6′) angeformten Ausladungen (5, 5′) unverlierbar eingepaßt ist.

3. Feldabstandhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannmittel (7) eine Schraube (8) ist.

4. Feldabstandhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück (2) zumindest in seinem Aufnahmebereich (4) für die Klemmen (3, 3′) einen unrunden, insbesondere einen mehreckigen Quer­ schnitt aufweist und die Klemmen (3, 3′) mit entsprechend geformten Ausla­ dungen (5, 5′) den Aufnahmebereich (4) des Distanzstückes (2) formschlüssig umgreifen.

5. Feldabstandhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomereinlage (12, 12′) mit zumindest einer Halbschale (6, 6′) un­ verlierbar verbunden ist.

6. Feldabstandhalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomereinlage (12, 12′) in Seilrichtung angeordnete Rillen (16) zur formschlüssigen Ummantelung des Leiterseiles (14) aufweist.

7. Feldabstandhalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der äußeren und/oder inneren Mantelfläche der Elastomereinlage ril­ lenförmige Vertiefungen (17) zu dessen Komprimierbarkeit angeordnet sind.

8. Feldabstandhalter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomereinlage (12, 12′) wenigstens einen elektrisch leitenden Be­ reich (13, 13′) aufweist, der zum Potentialausgleich das Leiterseil (14) mit den Klemmen (3, 3′) verbindet.

9. Feldabstandhalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Bereich (13, 13′) eine Metallfeder (15, 15′) ist.

10. Feldabstandhalter nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomereinlage (12, 12′) an der Seilein- und -austrittsseite jeweils trompetenartig aufgeweitet ist.

11. Feldabstandhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß hinsichtlich Länge und Anzahl von Distanzenden und deren Positionierung unterschiedliche Distanzstücke (2) einsetzbar sind.

12. Feldabstandhalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück (2) ein Stab, ein Triangel, ein Viereck oder ein Vieleck ist, an dessen Enden bzw. Ecken jeweils eine Klemme (3) verriegelbar ist.