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Geschlossenes elektrisches Leiterseil.
Elektrische Leiterseile mit massivem oder als Litze ausgebildetem Kern und einem aus Formdrähten hergestellten Mantel von aussen glatter Oberfläche sind bekannt. Auch ist es bekannt, Leiterseile aus Drähten von verschiedenen physikalischen Eigenschaften herzustellen, z. B. aus Stahldrähten zur Aufnahme der mechanischen Beanspruchungen und Kupfer- oder Aluminiumdrähten zur Leitung des elektrischen Stromes. Bei den bekannten Stahldrahtleiterseilen tritt jedoch die zuvor angegebene Aufgabenteilung nicht ein, da einerseits Stahl ein verhältnismässig guter Elektrizitätsleiter ist, während anderseits auch die vornehmlich zur Stromleitung dienenden Kupfer-oder Aluminiumdrähte zur Aufnahme der auftretenden Zugspannungen herangezogen werden.
Dies rührt daher, dass beim Auftreten von Zugspannungen die einzelnen Drähte infolge ihrer Verdrillung gegeneinander gedrängt, die äusseren Leiterteile demnach gegen die inneren gepresst werden. Die hiebei auftretende mechanische Spannungverteilung über dem Leiterquerschnitt ist rechnerisch nicht so einfach zu erfassen wie bei andern Verbundmaterialien. Der Nachteil der bekannten Leiterseile liegt nun darin, dass es derart leicht möglich ist, dass gerade Querschnittsteile von geringerer Festigkeit besonders starkem Kraftangriffe ausgesetzt sind, wodurch Leiterrisse auftreten.
Die Erfindung betrifft nun ein Leiterseil zur elektrischen Energieübertragung, insbesondere für Freileitungen oder zur Verlegung in unterirdischen Kanälen, bei dem die Nachteile der bekannten Leiter- seile vermieden sind und dessen Durchmesser und Querschnitt im Hinblick auf die elektrische und die mechanische Belastbarkeit der Leitung klein sind, um die Maste für geringere Beanspruchung bemessen oder den Mastabstand vergrössern zu können.
Erfindungsgemäss ist nämlich das aus einem massiven Kern und einem Mantel aus Formdrähten gebildete Leiterseil so ausgebildet, dass sein Kern von den Mantelteilen nur lose umschlossen ist, um eine gegenseitige Längsverschiebung von Kern und Mantel zu ermöglichen. Insbesondere sind die den Leitermantel bildenden Drähte von solcher Form und so aneinander gelegt, dass sie einen Hohlzylinder bilden, der den Leiterkern schützend umschliesst, ihn aber nicht oder nur schwach zusammendrückt, so dass der
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der einzelnen Drähte so geformt sein, dass die äussere Umfläche glatt und dicht ist. Einige oder alle Leiterdrähte können zur Verhinderung radialer oder Querbewegungen teilweise ineinandergreifen.
Vorzugsweise enthält der Leiter eine Anzahl von Mantelformdrähten, die nebeneinander um eine Seele von annähernd kreisförmigem Querschnitt angeordnet sind. Die Formdrähte bilden hiebei den die Zugspannung aufnehmenden Leiterteil, die Seele den eigentlich leitenden Teil oder umgekehrt. Die Seitenflächen der Formdrähte können hiebei mit Längsrillen versehen sein, in die, sobald die Formdrähte um den mittleren Drahtkern verseilt werden, wie Verbindungskeile wirkende Drähte eingelegt werden, um die Rillen zwischen benachbarten Oberflächen unmittelbar nebeneinanderliegender Formdrähte auszufüllen.
Auch können die Formdrähte an einer Seite mit einer Längsrippe, an der andern Seite mit einer Längsrille versehen oder beiderseits wellenförmig ausgebildet sein, so dass im fertigen Leiterseil jede Rippe in die zugehörige Rille eines benachbarten Formdrahtes greift und die verseilten Drähte gegen radiale Bewegung gesichert sind.
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Der Leiter kann überdies vollständig aus Stahl, Kupfer, Aluminium. einem ändern Metall oder auch aus einer beliebigen Anzahl verschiedener Metalle hergestellt sein ; alle oder mehrere Drähte können mit Kupfer.. Aluminium u. dgl. zweckmässig aber mit einem Metalle von vergleichsweise niedrigein Schmelzpunkte überzogen sein. Vorteilhaft ist es. wenn möglichst viele Drähte des Kabels gleichen Querschnitt erhalten.
Die Zeichnung veranschaulicht in den Fig. 1#8 Querschnitte verschiedener beispielsweiser Aus-
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dient. Jeder Stahldraht 11 weist an zwei gegenüberliegenden Seiten Abflachungen 13 auf, die ein dichtes Aneinanderschliessen der Stahldrähte 11 gestatten, welche so um den Leiter 12 einen geschlossenen, kreis- förmigen Ring bilden. der, bei Zugbeanspruchung des Leiters zusammengedrängt. den Draht 1'2 nicht pressen und daher dessen Längsbewegung im mechanisch beanspruchten Leiterteile nicht ver- hindern kann.
Nach Fig. 2 bilden den mechanisch beanspruchten Teil Stahldrähte 14, die den leitenden Volldraht li umschliessen. Jeder Stahldraht 14 ist mit einer Rille 16 versehen, in welche der benachbarte Stahldraht zum Teil eingreift.
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umschlossen, von denen abwechselnd ein Draht 18 kreisförmigen und ein Draht ? einen einer Doppel- konkavlinse ähnlichen Querschnitt aufweist.
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(In Fig. 1 mit unterbrochenen Linien angedeutet.) Zweckmässig wird hiebei ein Metall zum Ausfüllen ver- wendet, dessen Schmelzpunkt niedriger als der der Drahtmetalle ist.
Der Leiter nach Fig. 4 hingegen ist von einfachster Form und enthält einen mittleren. kreisförmigen, Draht SO. um welchen Formdrähte M von solchem Querschnitt angeordnet sind, dass sie eine glatte @zylindrische Umfläche des Kabels bilden.
Fig. 5 zeigt eine ähnliche Ausbildung, doch sind hier die Seitenflächen 22 der Segmentdriihtt, 23 mit je einer Längsrille von halbkreisförmigem Querschnitt versehen. Die Rillen von zwei benachbarten
Drähten 23 ergänzen sich zu je einer zylindrischen Bohrung, in welche beim fertigen Leiter kreisförmige
Drähte 24 eingesetzt werden, die wie Verbindungskeile wirken.
Bei der Ausführung nach Fig. 6 sind die benachbarten Flächen 25 der Formdriihte 26 abwechselnd mit Rillen und Rippen 27 versehen. die bei der Herstellung des Kabels miteinander in Eingriff kommen.
Nach den Fig. 7 und 8 sind die aneinanderstossenden Flächen benachbarter Formdrähte 28 und 30 in entgegengesetztem Sinne wellenförmig oder abwechselnd konkav und konvex, wie an den Stellen 29 bzw. 31 ersichtlich ist.
Die Leiter nach den Fig. 4-8 weisen durchwegs eine ununterbrochene Umfläche auf. Vorzugsweise dienen auch hier die äusseren Drähte zur Aufnahme der Zugbeanspruchungen, während die Seele des Seiles den Stromleiter bildet.
Der Kabelkern kann hiebei immer als Einzeldraht oder als Seil mit annähernd kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sein.
Gegenüber den bekannten Seilen hat das nach der Erfindung den Vorteil, dass Drähte aus ver-
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worfen sind. Wird ein solcher Leiter isoliert, dann sind hiezu weniger Isolierstoffe und oder Schutzhiillen notwendig. Auch ist dieses Seil gegen mechanische Zugbeanspruchungen, insbesondere durch Eidast
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nische Widerstandsfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit auf.
Ferner kann bei einem Leiter nach der Erfindung von der Eigenschaft mancher Metalle, dass sie
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gemacht werden, indem einige Drähte aus weichem Metall hergestellt werden, während die übrigen die Zugspannungen aufzunehmen haben.
Wenn es auch wünschenswert ist, dass in einem Leiter nach der Erfindung besondere Teile zur. Aufnahme der Zugspannungen und zur Stromleitung vorhanden sind und im Querschnitt des Leiters keine Unterbrechungen vorhanden oder die Oberflächen der Drähte im Leiter einander nahe benachbart sind, wird in manchen Fällen doch nur eines dieser Merkmale gefordert ; unter diesen Umständen enthält der Leiter eine Anzahl von Drähten beispielsweise aus gleichem Stoffe bzw. von beliebiger Querschnittsform.
Im allgemeinen wird die Selle des Leiterseiles aus einem Metall holler Leitfähigkeit hergestellt ; die äusseren Drähte bestehen hiebei aus Metall hoher Zugfestigkeit. Jedoch kann auch die Seele aus Stahl oder einem ändern Metall von hoher Zugfestigkeit und einer oder mehrere der äusseren Drähte aus Kupfer oder einem ändern Metall hoher Leitfähigkeit hergestellt werden.