DE2234721A1

DE2234721A1 - Abstandshalter- und daempfungseinrichtung fuer gebuendelte leiter von freileitungen

Info

Publication number: DE2234721A1
Application number: DE2234721A
Authority: DE
Inventors: Pero Dalia
Original assignee: INNOCENTE RIGANTI DI INNOCENTE
Current assignee: INNOCENTE RIGANTI DI INNOCENTE
Priority date: 1971-09-07
Filing date: 1972-07-14
Publication date: 1973-03-22
Also published as: AU473092B2; FR2152533B1; BR7205831D0; AT333364B; ES404705A1; BE786073A; ATA717572A; FR2152533A1; NL7208464A; US3748370A; GB1396750A; AU4557272A; AR200243A1; ZA724911B

Description

S.A.S. üfficine Meccaniche IWiJUCENTE RIGANTI di Innocente e Franco Riganti

SolMate Arno / Italien

Abstandshalter- und Dämpfungseinriehtung für gebündelte Leiter von Freileitungen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verwendung auf gebündelten Leitern von elektrischen Freileitungen, die gleichzeitig als Abstandshalter für die einzelnen Leiter des Bündels und als Dämpfungseinrichtung für mechanische Schwingungen dient, die in diesen Leitern auftreten können,,

Die einzelnen Leiter, die im folgenden .Teilleiter genannt werden, müssen auf einem erforderlichen, gegenseitigen Abstand gehalten werden, der Lm allgemeinen entlang der gesamten elektrischen Leitung und insbesondere über der gesamten Spanne i'Avinehon nebenuinarideröteilenden Türmen gleichförmig iioin -muß. . ■ ..... _;.._:-i.

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Phänomene, die im Prinzip älmlich denen sind, die in" Leitungen mit einem einzigen Leiber für jeden Kreis auftreten, können auch in gebündelten Leitern vorkommen. Was die Verwendung der erfxndungsgemaßen Einrichtung betrifft, sind die hauptsächlich berücksichtigten Phänomene folgende:

a) Äolische Schwingungen in den Teilleitern, die im allgemeinen durch leichte Winde verursacht werden, wobei diese Schwingungen hohe Frequenzen und kleine Amplituden haben.

b) Galoppierende Schwingungen des gesamten Leiterbündels oder einzelner Leiter, d, h_o starke und sehr weite Schwingungen der Leiter, die durch starke, die Leiter beaufschlagende Winde verursacht werden, insbesonderevvenn die Leiter von üiis oder Schneehüllen überdeckt sind.

c) Durch die genannten galoppierenden Schwingungen können die gebündelten Leiter so stark beeinflußt v/erden, daß ein Kontakt zwischen den Leitern verschiedener Kreise und. daher Kurzschluß-Entladungen verursacht werden«,

Aus diesen Gründen sind bei mit gebündelten Leitern ausgerüsteten Leitungen ini allgemeinen Einriohtimgen, die sich als Abstandshalter für die Teilleiter untereinander eignen, und Einrichtungen erforderlich, die für die Dämpfung von Schwingungen geeignet sind.

Die oben unter a), b) und c) aufgeführten Phänomene verursachen fm und parallel: Bewegungen der Tel LIeL ter_a

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SAD OBJGfNAL

An den Punkten, an denen die Abstandshalter an den Teilleitern "befestigt sind, beanspruchen diese Bewegungen immer die Teilleiter durch Kräfte verschiedener Intensität, Richtung und Frequenz. Diese Bewegungen können hauptsächlich durch Ermüdung den Bruch der Abstandshalter und/oder der Leiteradern "bewirken, so daß eine ernsthafte Gefahr für Personen und für die Leitung ■ selbst gegeben ist.

Eine der am meisten erforderlichen Eigenschaften eines Abstandshalters ist es daher, eine entsprechende relative Beweglichkeit seiner Befestigungspunkte mit den Teilleitern zu gestatten. Es ist erforderlich, daß diese Beweglichkeit nach jeder Richtung und mit geeigneten Amplituden realisiert wird»

Bekannte Abstandshalter haben den Nachteil, daß sie in kurzer Zeit zu einem Bruch der Abstandshalter selbst und/oder einem Bruch der Teilleiteradern führen. Es gibt eine ganze Reihe von Abstandshaltern, von denen einige vollständig elastische Körper mit starren Schellen oder andere einen starren Körper mit elastischen oder gelenkigen Schellen haben. Alle bekannten Abstandshalter haben jedoch die oben genannten Mangel. Ferner wirken einige dieser Abstandshalter lediglich als Abstandshalter und nicht gleichzeitig als Schwingungsdämpfer, während die erfindungsgemäße Einrichtung zusätzlich zu den im folgenden angegebenen Vorteilen in der Lage ist, als Dämpfer für äolifjche Schwingungen und gleichzeitig als Abstandshalter für Teilleiter zu wirken«,

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Da die erfindungsgemäße Vorrichtung auch als Dämpfer für äolische Schwingungen dient, ist zu beachten, daß bekannte Dämpfer den Nachteil haben, daß die Schwingungszustände der Leiter vorher in guter Näherung bestimmt werden müssen, was oft schwierig ist. Die Wirksamkeit der bekannten Dämpfer ist maximal, wenn alle erwarteten Bedingungen tatsächlich vorherrschen, während ihr Wirkungsgrad abfällt, wenn die tatsächlichen Bedingungen von den erwarteten Bedingungen abweichen. Dies kann häufig vorkommen, während die bekannten Dämpfer in den mit einer Standardlänge ausgelegten Spannen in einer Menge von ein oder zwei für jede Spanne und an jedem Teilleiter installiert und nach der vorherigen Abschätzung in Position gebracht werden. Es ist daher wahrscheinlich, daß der eine Abstandshalter oder die mehreren Abstandshalter, die auf jeder Spanne installiert sind, ihren Zweck verfehlen,

im Gegensatz dazu soll die erfindungsgemäße Einrichtung als Dämpfer die oben genannten Mängel überwinden, weil als Abstandshalter eine gewisse Zahl der Einrichtungen auf jeder Spanne installiert ist, so daß zusätzlich au ihren wesentlichen Eigenschaften, wie nooh beschrieben wird, auoh die Wahrscheinlichkeit dahin geht, daß wenigstens eine der installierten Vorrichtungen in einem Schwingungsbauoh oder in der fiachbarschaft eines Schwingungsbauohes der sinusförmigen Leiters ohwingung, d. h. in der besten Position für die Dämpfung der Schwingungen, angeordnet ißt.

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Die erfindtmgsgemäße Einrichtung überwindet die Probleme, die von den unter a), b) und c) genannten Phänomenen herrühren, mit Hilfe einer gelenkigen Verbindung zwischen ihren Armen, an denen Seilleiter angeklemmt sind, und ihrem starren Rahmenkörper. Solch eine gelennkige Verbindung ermöglicht Verschiebungen der Teilleiter in der Ebene senkrecht zu der Mittellinie des Leiterbündels und auch andere Schwingungen um die Bündellinien der Klemme, wobei die letzteren Mittellinien in der Ebene senkrecht zu der Mittellinie des Leiterbündels liegen.

Die erfindungsgemäße Abstandshalter- und Dämpfungseinrichtung wird in verschiedenen Arten ausgeführt, um sie an Leiterbündel aus zwei, drei, vier oder mehr Teilleitern anzupassen«, In dem ersten Pail besteht die Einrichtung aus einem starren Rahmenkörper, der durch die gelenkige Verbindung mit zwei Armen verbunden ist, die jeweils eine Klemme aufweisen,, Im zweiten Pail besteht die Einrichtung aus einem starren Rahmenkörper, der durch die gelenkige Verbindung mit drei Armen verbunden ist, die jeweils mit einer Klemme versehen sind, usw,

- Im folgenden wird der starre Hauptkörper der Einrichtung als Rahmen bezeichnet„ Als Arm wird der Teil der Einrichtung bezeichnet, der an einem Ende den Teilleiter einklemmt und mit dem Rahmen durch die gelenkige Verbindung an seinem anderen Ende verbunden ist„ Die Seite des Armes, die Bestandteil der gelenkigen Verbindung ist, wird als Puß des Armes bezeichnet.

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Der Fuß des Armes hat im wesentlichen eine Ringform und sein Innenabschnitt, der noch im einzelnen beschrieben wird, umgibt eine Stange mit polygonalem Querschnitt, Diese Stange ist einstückig mit dem Rahmen ausgebildet. Elastische Mittel sind unter Vorspannungsdruck in dem Bereich zwischen dem Fuß des Armes und der polygonalen Stange eingesetzte Die elastischen Mittel können die Form von zylindrischen Rollen, Kugeln oder eine andere geeignete Form haben. Die elastischen Mittel können aus Gummi oder einem anderen geeigneten, elastischen Material bestehen,,

Selbstverständlich können der Rahmen und der Arm der Einrichtung aus jedem Metall, einer Metallegierung oder einem anderen, geeigneten Material bestehen,,

Der Innenteil des Fußes ist in gleiche Abschnitte mit im wesentlichen parabolischer Form unterteilt. Die Zahl dieser Abschnitte ist so gewählt, daß, wenn die Einrichtung im Ruhezustand ist, jede Seite der polygonalen Stange im wesentlichen in der Position einer Sehne zu jedem Abschnitt mit der im wesentlichen parabolischen Form ist„

Eine kleine Platte oder eine andere geeignete Einrichtung ist an jeder der beiden Stirnflächen des Fußes befestigt, um zu verhindern, daß die elastischen Mittel aus ihren Lagerflachen heraustreten.

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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die gelenkige Verbindung mit einer hohlen Stange mit quadratischem Quer- j

j schnitt ausgestattet, und die innere Umfangslinie des Fußes des Armes hat Tier Abschnitte, die jeweils eine im wesentliehen parabolische Kurve "bilden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung, insbesondere der gelenki- i gen Verbindung und der Einrichtungen zur Verwendung mit Bündeln von zwei, drei und vier Teilleitern, wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es-zeigen:

Pig«, 1 eine in der Ebene senkrecht zu der Mittellinie der Teilleiter teilweise geschnittene Darstellung des Armes und der gelenkigen Verbindung;

Fig. 2 eine zum Teil geschnittene Darstellung der gelenkigen Verbindung in -einer Längsebene durch die Mittellinie der Verbindung und entlang der Linie X-X von Fig« 1, wie es sich ergibt, wenn der Arm im wesentlichen um 45 ° gedreht ist;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Abstandshalter-Dämpfungseinrichtung eur Verwendung an einem Doppelleiterj

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Abstandshalter- und Dämpfungseinrichtung zur Verwendung auf einem Leiterbündel aus drei Leitern; und

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Abstandshalter- und Dämpfungseinrichtung eur Verwendung an einem aus vier Leitern bestehenden Bündel.

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In den Figuren ist der gelenkig angeordnete Arm,1 dargestellt, der alle elastischen Bewegungen gegenüber dem Rahmen ausfüh-, ren kann, wie bereits erwähnt wurde. In dem !Fuß 2 des Armes

sind vier Abschnitte 3 aus im wesentlichen parabolischen Linien in dem Loch des Fußes angeordnet» In dem Rahmen 4 der Einrichtung ist eine Stange 5 mit rechteckigem Querschnitt verblockt. Vier elastische Mittel 6 sind unter Vorspannungsdruck in ihren Sitzen zwischen den Seiten der Stange 5 und den inneren Abschnitten 3 des Armfußes eingesetzt. Ein Begrenzungsanschlag 7, der einstückig mit dem Fuß ausgebildet ist, und ein elastischer Begrenzungsanschlag 8, der zu dem Rahmen gehört, wird noch beschrieben. Die Teilleiterklemmen 9 sind für die Teilleiter 10 vorgesehen. Kleine Platten 11 halten die elastischen Teile 6 in ihren Sitzen, Nuten 12 in dem inneren Teil des Fußes des Armes sind dazu vorgesehen, mehr Raum für die Ecken der rechteckigen Stange 5 zu geben, wenn die letztere in der Ebene X-X oder Y-Y (Fig. 1) schwingt· In den Laufflächen 13 kann sich der Arm 1 alternativ sowohl nach rechts als auch nach links (Fig. 2) zusammen mit den elastischen Teilen 6 gegenüber der Stange 5 bewegen, wie noch beschrieben wird.

Es ist zu beachten, daß, wenn die Einrichtung in Ruhestellung ist, der für die elastischen Teile eur Verfügung stehende Raum maximal ist. Sobald jedoch der Arm unter der Wirkung der Leiter in der Ebene senkrecht zu der Mittellinie des Leiterbündels zu schwingen beginnt, rollen auch die elastischen Teile ab und bewegen sich in einen umso engeren Bereich je

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größer die Amplitude der Bewegungen des Armes ist» Bei Beginn ■ der Drehung des Armes ist daher der Widerstand der elastischen j Teile klein, während sich der Widerstand sehr schnell aufgrund j der schnellen Verminderung des Raumes erhöht, in den die ela- ' stischen Teile gezogen werden,,

Der Aufbau der Verbindung ist so getroffen, daß die natürliche '

j elastische Hysterese der elastischen Teile durch" die Reibung

erhöht wird, die auftritt, wenn die komprimierten elastischen
Teile in ihren Sitzen gleichzeitig mit der Drehung des Armes ' abrollen,, Die Reibung bewirkt auch ein Nachlaufen in dem j elastischen Ansprechen der elastischen Teile,, Je mehr diese : Teile in den engeren Bereich hineingezogen werden (und so
immer mehr komprimiert werden), desto größer ist die elastische Hysterese und der Wirkungsgrad des Dämpfungseffektes_e

Ferner bewirkt der Übergang von dem Bereich, in dem die elasti- ; sehen Teile normal komprimiert werden, zu dem Bereich, in dem
dieselben Teile noch mehr komprimiert werden^ einen Biegungs-^ :

punkt in der Kraftkurve der Einrichtung. Dieses Merkmal verhin- ι

ι dert, daß die Einrichtung in Resonanzzuständen verbleibt»

Je nach dem mechanischen Aufbau des leiterbündels wird die
Abstandshalter- und Dämpfungseinrichtung offenbar unterschiedlich ausgeführt, insbesondere was die Form, die Abmessungen
und das Gewicht betrifft» Ein weiteres Merkmal der erfindungs- i gemäßen Einrichtung, das die Widerstandsfähigkeit gegen Ermü-

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dung und die Dauerhaftigkeit der gleichförmigen Betriebsweise vorteilhaft beeinflußt, besteht darin, daß die elektrischen Teile im Betrieb lediglich zusammengedrückt werden.

Es ist ersichtlich, daß die gelenkige Verbindung Schwingungen des Armes in einer Ebene senkrecht zu der Mittellinie des Bündels und auch Bewegungen in allen anderen Richtungen, die aus dieser Ebene herausführen, ermöglichte Um die Teilleiter ferner in einer Längsebene, die durch die Mitte der Verbindung und die Klemmen-Mittellinie verläuft, d_o h. alternativ in einer Ebene senkrecht zu der· oben erwähnten Ebene schwingen zu lassen, hat der Innenumfang des Fußes des Armes Nuten, beispielsweise die Nuten 12 (Fig. 1), so daß den Kanten der Stange gerade an den Stellen Raum gegeben wird, an denen die Kanten enger bei der Innenfläche des Armfußes liegen.

I¹Ur den Fall, daß die Einrichtung starken Beanspruchungen ausgesetzt ist, so daß der Arm sich weiter als gewöhnlich dreht, ist die gelenkige Verbindung mit elastischen Grenzanschlägen versehen, die einen Teil 7 aufweisen, der von dem Fuß 2 absteht und sich gegen einen elastischen Teil 8 abstützt, der auf dem Rahmen in einer geeigneten Position befestigt ist« Dieser Grenzanschlag vermeidet ein starres Anhalten des Armes an beiden Enden jeder Schwingung.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß ihre gelenkige Verbindung ein Gleiten des Armes 1

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zusammen mit dem elastischen Teil 6 entlang der Stange 5 in den Laufflächen 13 (tig« 2) in einer der "beiden Richtungen parallel zu der Mittellinie des Bündels ermöglicht*· Solch ein Gleiten des Armes 1 kann nach der Installation der Abstandshalter- und Dämpfungseinrichtung auf einem Bündelleiter vorkommen. Dieses Gleiten, das selbsttätig unter der Wirkung; der Teilleiter auf den Arm der Abstandshalter- und Dämpf ungs einrichtung auftritt, hält die Klemmennut" parallel zu den Nuten der anderen Klemmen der Einrichtung und vermeidet mögliche Kräftepaare auf den Klemmen und der Einrichtung selbst. Diese Kräftepaare können sich beispielsweise ergeben, weil die Einrichtung auf dem Bündelleiter falsch installiert ist oder weil die einzelnen Teilleiter später in Längsrichtung eine Relativbewegung ausführen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

„j Abstandshalter- und Dämpfungseinriohfcung für die Installation an gebündelten leitern von elektrischen Freileitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen einem starren Rahmenkörper (4) und Armen (1), die einzelne leiter (1O) des Bündels festklemmen, durch eine gelenkige Verbindung gebildet ist, die elastische, zwischen jedem Arm und dem starren Rahmenteil eingesetzte Teile aufweist, wobei die elastischen Teile aus Körpern in Form eines Zylinders, einer Kugel oder einer anderen geeigneten Form bestehen, aus Gummi oder einem anderen geeigneten, elastischen Material hergestellt sind und in die gelenkige Verbindung so eingesetzt sind, daß sie lediglich komprimiert werden und daß alle notwendigen, elastischen Relativbewegungen zwischen den Armen und dem starren Rahmenteil möglich sind,

2β Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der gelenkig verbundenen Arme (1) im wesentlichen einen ringförmigen Außenumfang und einen in soviele gleiche Teile mit im wesentlichen parabolischer Krümmung unterteilten Innenumfang hat, wie Seiten des polygonalen Querschnittes einer Stange vorhanden sind, die mit dem festen Rahmenteil fest verbunden ist und von dem Ringende (2) des Armes (1) umfaßt wird.

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3. Einrichtung Bach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ruhezustand der Einrichtung jede Seite der Stange (5) mit dem polygonalen Querschnitt die Lage einer Sehne zu jedem der parabolischen Kurven des inneren Teiles des Armendes hat.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Teile (6) in einem unter Vordruck stehenden Zustand in jedem der Sitze eingesetzt sind, die zwischen einer Seite der polygonalen Stange^ (5) und der entsprechenden, parabolischen Kurve des Innenteiles des Armendes vorhanden sind, so daß sie in den Sitzen bei einer Verdrehung des Armes (i) frei rollen können.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Seile (6) in der gelenkigen Verbindung in ihren Sitzen durch kleine Platten (11) oder andere geeignete Mittel gehalten werden.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, "dadurch ge·*·, kennzeichnet, daß der Innenteil des Ringendes des Armes (1) mit längsnuten (12) versehen ist, die vor den Kanten der

ι polygonalen Stange liegen, wenn sich die Einrichtung in :

ihrem Ruhezustand befindet«

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet | durch einen Begrenzungsanschlag bestehend aus einem starren

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Teil (7), der von dem Ringende des Armes (1) absteht und aus einem elastischen Teil (8), der an dem starren Rahmenteil (4) befestigt ist, wobei der elastische Teil (8) aus Gummi oder einem anderen geeigneten, elastischen Material besteht und so angeordnet ist, daß der vorstehende Teil (7) sich gegen den elastischen Teil (8) abstützt immer, wenn die Amplituden der Armdrehungen größer als gewöhnlich sind«,

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile außer den elastischen Teilen aus Metall, Metallegierung oder einem anderen geeigneten Material bestehen.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß selbst nach Installation auf dem gebündelten Leiter die gelenkige Verbindung Bewegungen jedes Armes in einem für diesen Zweck vorgesehenen Raum aufgrund des Schlupfes der elastischen Teile (6) entlang der polygonalen Stange (5) alternativ in zwei Richtungen parallel zu der Mittellinie der Leiter ermöglicht, und daß die Nuten der Teilleiter-Klemmen (9) parallel zueinander bleiben, so daß die Einrichtung eine fehlerhafte Installation und auch eine Längsbewegung von einem oder mehreren Teilleitern gegenüber den restlichen Teilleitern selbsttätig ausgleicht, um die Einwirkung von Kräftepaaren auf die Einrichtung zu vermeiden.

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10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß soviele gelenkig angeordnete Arme (1) vorgesehen sind, wie Seilleiter in dem Bündel vorhanden sind, und daß der starre Rahmenteil eine entsprechende Form hat, um die benötigten Arme in der entsprechenden Pot sition je nach der Zahl der iDeilleiter in dem gebündelten Leiter zu halten.

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