OSCILLATION-DAMPING FIELD SPACER FOR A TWO-CONDUCTOR BUNDLE AND TWO-CONDUCTOR BUNDLE PROVIDED WITH SUCH FIELD SPACERS FOR A HIGH TENSION OVERHEAD LINE

Abstract: 1. Field spacer for a horizontal two-conductor bundle having two clamps (9, 10) holding the two conductors (7, 8) of the bundle, each in a clamping channel (13), the two clamps being connected to a mass body (1, 5, 6), each by way of a spacer element (2, 3), the centre of gravity (15) of which mass body is situated below the plane defined by the two clamping channels (13), characterised in that the distance of the centre of gravity (15) of the mass body (1, 5, 6) serving to damp oscillations from the vertical plane of oscillation of one conductor (7, 8) is small compared to its distance from the vertical plane of oscillation of the other conductor (8, 7), and in that the mass body (1, 5, 6) is connected to the spacer elements (2, 3) by way of elastic damping members (4) in such a manner that the conductor (7) on the side of the longer spacer element (3) is capable of executing damped movements of rotation relative to the mass body (1, 5, 6).

Description: Schwingungsmindernder Feldabstandhalter für ein Zweier Bündel und mit solchen Feldabstandhaltern versehenes Zweier Bündel für eine Hochspannungs-Freileitung. Die Erfindung betrifft einen schwingungsmindernden Feldabstandhalter für ein Zweier-Bündel einer Hochspannungs-Freileitung, mit zwei die beiden Leiter des Bündeis in je einem Klemmkanal aufnehmenden Klemmen, die über einen Massekörper miteinander verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung ein mit solchen Feldabstandhaltern versehenes Zweier-Bündel. Die bekannten Feldabstandhalter, die symmetrisch zu der durch die Bündelachse gehenden Symmetrieebene ausgebildet sind, haben, da sie eine Kombination aus einem Schwingungsdämpfer und einem Schwingungstilger bilden, zumindest bei einer richtigen Abstimmung auf die Eigenfrequenzen der Leiter und des Bündels gute Dämpfungseigenschaften. Dennoch bilden sich beispielsweise an horizontalen Zweier-Bündeln Schwingungszustände aus, bei welchen die Dämpfung nahezu unwirksam wird. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen schwingungsmindernden Feldabstandhalter für ein Zweier Bündel zu schaffen, der über den gesamten Frequenzbereich Schwingungen unterdrückt oder doch wenigstens zufriedenstellend mindert. Diese Aufgabe löst ein Feldabstandhalter mit den Merkmalen des Anspruches 1. Beobachtungen an Freileitungen mit Zweier-Bündel haben gezeigt, dass nach dem Einbau der bekannten Feldabstandhalter mit symmetrischer Massenanordnung neben den gleichphasigen Schwingungen der beiden Leiter auch mehr oder weniger ausgeprägte ungleichphasige Schwingungen auftreten. Die Folge letzterer sind Drehschwingungen des Feldabstandhalters um eine fiktive Achse parallel zur Bündellängsachse. Das vorwiegend selbststeuernde Schwingungssystem aus Seilen und Abstandhaltern, welches seine Energie aus der Windanströmung erhält, sucht sich letztlich den Schwingungszustand mit dem geringsten Dämpfungswiderstand selbst aus, wobei naturgemäss phasengleiche Schwingungen zwischen den beiden Leitern auch nur ein Zustand unter vielen anderenj phasenungleichen Zuständen ist. Langzeitmessungen an einer Versuchsleitung mit horizontalen Zweier-Bündeln unter natürlichen Betriebsbedingungen mit den erfindungsgemässen Feldabstandhaltern haben gezeigt, dass dort keine die Dämpfung beeinflussenden Drehschwingungen um eine Achse parallel zur Bündelhauptachse mehr auftreten. Damit wurde eine Schwingungsfreiheit über den gesamten üblichen Frequenzbereich erreicht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Massekörper mit wenigstens einer der beiden Klemmen über ein elastisches Dämpfungsglied verbunden, damit der Feldabstandhalter sowohl als Schwingungstilger als auch als Schwingungsdämpfer wirkt und hierdurch in noch weitergehendem Masse Schwingungen zu unterdrücken vermag. Der Schwerpunkt des Feldabstandhalters kann nicht nur zwischen den beiden Leitern des Bündels, sondern auch ausserhalb liegen. Vorteilhafterweise wird bei horizontalen Zweier-Bündeln der Schwerpunkt des Feldabstandhalters oder des von ihm gebildeten Feder-Masse-Systems möglichst nahe an der senkrechten Schwingungsebene des einen Seiles vorgesehen, der Abstand, den der Schwerpunkt des Massekörpers von dieser Schwingungsebene hat, also wesentlich kleiner gewählt als der Abstand von der vertikalen Schwingungsebene des anderen Leiters. Die Masse bedeutet dann für denjenigen Leiter, nahe dessen Schwingungsebene sich der Schwerpunkt befindet, einen mit zunehmender Frequenz höheren Schwingwiderstand. Hierdurch bildet sich in der Nähe des Masseschwerpunktes ein Schwingungsknoten aus. Für den anderen Leiter bildet der Massekörper dabei einen Festpunkt, von dem aus die Schwingungen dieses anderen Leiters durch das Dämpfungselement oder die D & pfungsele- mente stark gedämpft werden. Aus Stabilitätsgründen ist es zweckmässig, den Schwerpunkt des Feldabstandhalters oder des Massekörpers tiefer als die durch die beiden Klemmkanäle definierte Ebene zu legen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Klemmen über je ein vorzugsweise als Stab ausgebildetes Distanzelement mit dem Massekörper verbunden, wobei die Distanzelemente unterschiedliche Länge haben. Hierdurch kann in besonders einfacher Weise eine asymmetrische Anordnung des Massekörpers erreicht und die Lage des Schwerpunktes an die Erfordernisse angepasst werden. Um einerseits die elastische Verbindung der Distanzelemente mit dem Massekörper möglichst einfach zu gestalten und an dererseits mit einer möglichst geringen Masse des Massekörpers auszukommen, sind bei einer vorteilhaften AusfGhrungs- form die Distanzelemente durch einen das Dämpfungsglied oder die Dämpfungsglieder enthaltenden Gelenkkörper miteinander verbunden. Durch eine eine ausreichende Masse aufweisende Ausbildung dieses Gelenkkörpers oder durch eine am Gelenkkörper befestigte Zusatzmasse kann dann der Schwerpunkt des Massekörpers in den Bereich dieses Gelenkkörpers gelegt werden. Wird der Massekörper durch eine zusätzliche Masse gebildet, was beispielsweise den Vorteil hat, dass für den Ge lenkkörper ein übliches Bauteil verwendet werden kann, besteht die zusätzliche Masse vorzugsweise aus zwei den Gelenkkörper zwischen sich aufnehmenden Deckel oder dergleichen. Infolge der asymmetrischen Lage des Schwerpunktes des erfindungsgemässen Abstandhalters und seines Massekörpers bezüglich der beiden Leiter des Zweier-BUndels ist die Dämpfungswirkung jedes einzelnen Feldabstandhalters auf die beiden Leiter unterschiedlich. Vorzugsweise wird daher die Anordnung der Feldabstandhalter am Bündel so gewählt, dass im Wechsel auf einen Feldabstandhalter, bei dem der Schwerpunkt des Massekörpers nahe dem einen Leiter liegt, ein Feldabstandhalter folgt, bei dem der Schwerpunkt des Massekörpers nahe dem anderen Leiter liegt. Hierdurch erzielt man eine gleichmässige Dämpfung beider Leiter des Bündels, wobei von besonderem Vorteil ist, dass alle Feldabstandhalter gleich ausgebildet sein können und nur im Wechsel seitenverkehrt montiert zu werden brauchen. Im Falle sehr niederfrequenter Schwingungen mit Halbwellenlängen grösser als etwa 10 m ist der Schwingwiderstand, den die Massekörper bilden, relativ klein. Das bedeutet, dass die Masse des Feldabstandhalters in diesem Frequenzbereich den Schwingungsamplituden folgt. Wegen der wechselnden, unsymmetrischen Massenanordnung ist aber die Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeit in den beiden Leitern über die Länge jeweils verschieden. Durch die über die Leiterlänge verteilten, von der resultierenden Gesamtgeschwindigkeit abweichenden Fortpflanzungsgeschwindigkeiten erfahren die Leiter längs laufende Schlingerbewegungen. Diese Schlingerbewegungen erzeugen jedoch Drehimpulse an den Massekörpern, was zu einer auf den Leiter mit dem grösseren Abstand vom Schwerpunkt des Massekörpers ausgeübten Querkraft und damit einer Querbewegung dieses Leiters führt, die von Dämpfungselemen- ten stark gedämpft wird. Daher erfahren auch die Schlingerbewegungen eine starke Dämpfung durch die Feldabstandhalter. Durch die vorstehend erwähnte, wechselweise Anordnung der Feldabstandhalter wird weiterhin zusammen mit den beiden Leitern die Wirkung einer wechselweise vorgespannten Torsionsfeder erreicht, wobei die Leiter als Spannband wirken. Bei Schwingungen der Leiter ergeben sich dann zusAtzliche Torsionsschwingungen, deren Frequenz von der Masse und der Federkonstante der gespannten Leiter bestimmt wird. Diese Torsionsschwingungen können in ihrer Frequenz durch unterschiedliche Abstände zwischen den Abstandhaltern variiert werden. Durch diese unterschiedlichen Frequenzen und das Vorhandensein unterschiedlicher Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeiten in den beiden Leitern werden dem Bündel bei langwelligen Schwingungen Störschwingungen überlagert, die teilweise in gleiche Richtung und teilweise quer hierzu wirken. Insbesondere über die Querkomponente dieser Schwingungen können die erfindungsgemässen Schwingungsdämpfer stark dämpfend auf die Leiterschwingungen einwirken. Daher sind vorzugsweise die Feldabstandhalter in unterschiedlichen Abständen voneinander angeordnet. Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht des Feldabstandhalters, Fig. 2 eine perspektivisch dargestellte Ansicht eines Abschnittes eines mit Feldabstandhaltern gemäss Fig. 1' ausgerüsteten Zweier-Bündels. und -tilgender Ein schwingungsdämpfender/Feldabstandhalter für ein horizontales Zweier-Bündel einer Hochspannungs-Freileitung weist einen Gelenkkörper 1 auf, mit dem über ie ein durch ein Gummigelenk gebildetes Dämpfungselement ein kurzer Distanzstab 2 und ein langerDistanzstab. 3'so miteinander verbunden sind, dass diese beiden Distanzstäbe etwa einen rechten Winkel miteinander einschliessen, wenn sich derTeldabstand- halter in Ruhe befindet. Zur Bildung der Gummigelenke sind die beiden Distanzstäbe 2 und 3 an ihrem in den GelenkkTr- per 1 eingreifenden Ende mit einem Klöppel 2' bzw. 3' versehen, der in einen Gummikörper 4 eingebettet ist. Die beiden gleich ausgebildeten, jeein Dämpfungsglied bildenden GummÅakdrper 4 liegen in je einer vom Gelenkkörper 1 gebildeten Pfanne. Der Gelenkkörper 1 ist im Ausführungsbeispiel in der durch die beiden Distanzstäbe 2 und 3 definierten Ebene geteilt. Die beiden zu der Teilungsebene symmetrischen Teile sind je als Deckel 5 ausgebildet, die mit Ausnahme von Durchtritts Öffnungen für die beiden Distanzstäbe aneinander anliegen und durch Schrauben 6 zusammengehalten werden. Die beiden Deckel 5 bilden im Inneren die Pfannen für die Gummikörper 4. Die Masse der beiden Deckel 5 ist so gewählt, dass sich eine optimale Dämpfung bei Schwingungen der beiden Leiter 7 und 8 des horizontalen Zweier-Bündels erzielen lässt. Die Leiter 7 und 8 werden mittels je einer Seilklemme 9 bzw. 10 erfasst, bei denen es sich, wie Fig. 1 zeigt, um zwei gleich ausgebildete Backenklemmen handelt, deren beide Backen 11 durch je eine Schraube 12 zusammengespannt werden. Der vom Gelenkkörper 1 wegweisende Teil der Seilklemme 9 und 10 bildet einen Klemmkanal 13 für die Leiter des Zweier-Bündels, wobei die Längsachse der Klemmkanale lotrecht auf der durch die Distanzstäbe 3 und 4 definierten Ebene stehen. Der dem Gelenkkörper 1 zugekehrte Teil der beiden Seilklemmen 9 und 10 bildet eine Pfanne, in der ein Gummikörper 14 festgehalten wird, der wie der Gummikörper 4 ausgebildet ist. Der Gummikörper 14 nimmt seinerseits einen Klöppel 2" bzw. 3" auf, der an dem vom Gelenkkörper 1 wegweisenden Ende der Distanzstäbe 2 bzw. 3 vorgesehen und wie der Klöppel 2' bzw. 3' ausgebildet ist. Wie Fig. 2 zeigt, werdengdie Feldabstandhalter so mit den beiden Leitern 7 und 8 des Zweier-Bündels verbunden, dass im Wechsel auf einen Feldabstandhalter, bei dem der Gelenkkörper 1 mit den einen Massekörper bildenden Decken 5 im wesentlichen unterhalb des einen Leiters hängt, ein Feldabstandhalter folgt, bei dem der Gelenk3örper 1 mit den Deckeln 5 im wesentlichen unterhalb des anderen Leiters angeordnet ist. Da der Schwerpunkt des Gelenkkörpers 1 und damit der Schwerpunkt des Massekörpers ungefähr an der in Fig. 1 mit 15 gekennzeichneten Stelle der durch die beiden Deckel 5 definier ten Teilungsebene liegt, ist sein Abstand zum Klemmkanal in der einen Klemme wesentlich kleiner als zum Klemmkanal der anderen Klemme. Die Abstände zwischenden aufeinanderfolgenden Feldabstandhaltern sind unterschiedlich.

Claims: Patent ansprüche 1. Schwingungsmindernder Feldabstandhalter für ein Zweier-BUndel einer Hochspannungs-Freileitung, mit zwei die beiden Leiter des Bündels in je einem Klemmkanal aufnehmenden Klemmen, die über einen Massekörper miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt (15) des Massekörpers (1,5) unterschiedlich grosse Abstände vom Zentrum der beiden Klemmkanäle (13) hat. 2. Feldabstandhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der beiden Klemmen (9,10) über ein elastisches Dämpfungsglied (4,14) mit dem Massekörper (1,5) verbunden ist. 3. Feldabstandhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei horizontalen Zweier-Bündeln der Abstand des Schwerpunkts (15) des Massekörpers (1,5) von der vertikalen Schwingungsebene des einen Leiters (7,8) klein ist im Verhältnis zum Abstand von der vertikalen Schwingungsebene des anderen Leiters (8,7). 4. Feldabstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt (15) des Massekörpers (1,5,6) unterhalb der durch die beiden Klemmkanäle (13) definierten Ebene liegt. 5. Feldabstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Massekörper (1,5) über Distanzelemente mit den Klemmen (9,10) verbunden ist und dass die Distanzelemente als Stäbe (2,3) unterschiedlicher Länge ausgebildet sind. 6. Feldabstandhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzelemente (2,3) durch einen das Dämpfungsglied oder die Dämpfungsglieder (4) enthaltenden Gelenkkörpe (1,5) miteinander verbunden sind und dass der Schwerpunkt des Massekörpers im Bereich dieses Gelenkkörpers (1,5) liegt. 7. Feldabstandhalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Massek8rper durch den Gelenkkörper (1,5) oder eine an diesem befestigte, zusätzliche Masse gebildet ist. 8. Feldabstandhalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Masse aus zwei den Gelenkkdr- per zwischen sich aufnehmenden Deckeln besteht. 9. Zwvier-Bündel mit Feldabstandhaltern gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Wechsel auf einen Feldabstandhalter, bei dem der Schwerpunkt des Massekörpers (1,5) nahe dem einen Leiter (7) liegt,ein Feldabstandhalter folgt, bei dem der Schwerpunkt des Massekörpers (1,5) nahe dem anderen Leiter (8) liegt. 10. Feldabstandhalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den längs des Zweier-Bündels angeordneten Feldabstandhaltern unterschiedliche Abstände vorgesehen sind.

Inventors: SCHLOTZ, HEINZ
Applicants: KARL PFISTERER ELEKTROTECHNISCHE SPEZIALARTIKEL GMBH & CO. KG
Application year: 1980
Main classification: H02G7
IPC codes: H02G7