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Hochspannumgsfreileitung.
Hochspannungsfreileitungen müssen zur Vermeidung von Koronaverlusten von derart grossem
Durchmesser sein, dass die an der Leiteroberfläche herrschende Feldstärke unterhalb der Glimmspannung bleibt. In dem Bestreben, trotz Vergrösserung des Durchmessers möglichst den durch die Stärke des
Stromes bestimmten Leiterquerschnitt beizubehalten, hat man bisher Hohlleiterkonstruktionen ver- wendet. Es wurde z. B. um ein als Tragorgan dienendes Stahlseil ein Metallband hochkant schraubenförmig gewunden und darüber die Verseilung der Leitungsdrähte vorgenommen. Bei einer andern Aus- führungsart wurde über eine Metalldrahtspirale oder einen Metallsehlauch eine Lage Zugdrähte aus
Stahl und darüber eine Lage von Drähten aus gut leitendem Material aufgebracht.
Um Hystereseverluste zu vermeiden, die infolge der Verwendung magnetischer Materialien bei den vorgenannten Hohlleiterbauarten auftreten, und um ferner elektrolytische Zerstörungen, die bei Verwendung verschiedenartiger Materialien an deren Berührungsstellen hervorgerufen werden können, zu verhüten, ist ferner vorgeschlagen worden, alle Teile des Hohlleiters aus ein und demselben nicht magnetisierbaren Material von guter elektrischer Leitfähigkeit und genügend grosser Zugfestigkeit herzustellen. Alle vorgenannten Hochspannungsleiter haben den gemeinsamen Nachteil, dass Aufbau und Herstellung zu umständlich sind oder dass entweder aus : Fabrikations- odes auch aus Festigkeitsrücksichten die Leiterquerschnitte stärker gewählt werden müssen als es zur Übertragung des Stromes notwendig ist.
Ähnliche Nachteile sind auch bei solchen Hoehspannungsfreileitungen vorhanden, bei welchen zur Verringerung der Koronaverluste ein Rohr aus gut leitendem Material nach Art der Blechmantel der Isolierrohre über ein im Innern befindliches Stahlseil als Tragorgan, auf demselben lose mit beliebigem Spiel aufliegend, aufgebracht und gefalzt ist. Da diese Rohrstücke nicht fest mit dem Tragseil verbunden und ferner nahezu unbiegsam sind, können derart gefertigte Leiter nicht aufgetrommelt und in der Fabrik betriebsfertig hergestellt werden. Es ist vielmehr erforderlich, das Aufbringen der Bleehstreifen, die zu Rohren gebogen werden, an Ort und Stelle der Verlegung vorzunehmen. Eine praktische Verwendung haben die letztgenannten Leitungen nicht gefunden.
Alle bisher vorgeschlagenen Konstruktionen von Hochspannungsleitungen haben sich in dem Bestreben, eine künstliche Vergrösserung des Durchmessers zu schaffen, zu weit von der eigentlichen Zweckbestimmung der Leitung entfernt und haben dem Leiter mit Rücksicht auf andere an sich neben- sächliche Gesichtspunkte einen komplizierten Aufbau aufgezwungen, der neben der Verteuerung durch unnötigen Materialaufwand noch eine solche durch hohe Herstellungskosten mit sich brachte.
Ein Mittel, das für vorhandene Freileitungsanlagen vorgesehlagen worden ist. um den Leiter zur Übertragung sehr hoher Spannungen geeignet zu machen, und das darin besteht, über das vorhandene Leitungsseil einen Schlauch aus leitendem Stoffe lose aufzulegen, erscheint zwar einfach, ist jedoch bei fabrikationsmässiger Herstellung für Hochspannungsleitungen nicht verwendbar, da sich hier infolge Fehlens einer festen Verbindung zwischen dem inneren und äusseren Teil des Leiters die gleichen Übelstände zeigen, die bereits oben bei denjenigen Hohlleitern erwähnt wurden, die Stahlseile als Tragorgan und darüber lose aufliegende Rohre zur Leitung des Stromes verwenden.
Bei den Hochspannungsleitungen nach der vorliegenden Erfindung dient ein Seil aus gut leitendem Material, dessen Querschnitt lediglich nach der Stromstärke bemessen wird, als eigentlicher Leiter.
Zwecks Vermeidung von Koronaverlusten wird konzentrisch um diesen Leiter eine Hülle aus Metallband
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von dem erforderlichen Durchmesser schraubenlinienförmig um ein geeignetes stützorgan aufgewunden.
Da diese Metallhülle nicht zur Übertragung des Stromes bestimmt ist, kann sie entsprechend dünn be- messen sein und trägt infolgedessen auch nicht wesentlich zur Gewichtserhöhung des Leiters bei.
Diese biegsame Hülle kann beispielsweise durch ein Band, welches nach Art der bei Hohlleiterkonstruktionen üblichen Ausführungen hochkant schraubenförmig gewellt oder in anderer Weise um den Mittelteil auf- gewunden ist, oder durch Stege, die in beliebigen Abständen auf dem Mittelleiter angebracht sind, in der konzentrisch zum Leiter angeordneten Lage fortlaufend gestützt und gehalten werden. Entsprechend seiner Zweckbestimmung, der äusseren dünnen Hülle als Auflage zu dienen, können die betreffenden
Stützorgane im vorliegenden Falle ebenfalls in sehr leichter Ausführung hergestellt werden. Ein derart aufgebauter Hochspannungsleiter besitzt die genügende Biegsamkeit und Festigkeit, um im betriebs- fertigen Zustande auf Trommeln aufgewunden werden zu können.
Macht man zwecks Verwendung einheitlichen Materials Hülle und Tragband aus gut leitendem Material, so kann der Querschnitt des zentrischen Leitseiles entsprechend verringert werden, ohne, in Anbetracht des geringen Gewichtes der äusseren Teile, eine zu grosse Zugbeanspruchung befürchten zu müssen. Gegenüber den andern bekannten
Konstruktionen hat der vorliegende Hochspannungsleiter nur soviel gut leitendes Material als unbedingt bei der vorgesehenen Stromdichte erforderlich ist und dementsprechend ein viel geringeres Gewicht.
Die Figuren der Zeichnung zeigen eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen
Hochspannungsleiters. Der im Zentrum des Leitergebildes angeordnete litzenförmige eigentliche Leiter aus gut leitendem Material ist mit a bezeichnet. Über diesen ist ein Stützband b aus gut leitendem Metall in Form einer gestreckten Schraubenlinie hochkant aufgewunden, über welches schliesslich die äussere dünne Hülle c in Form eines Blechstreifens schrallbenlinienförmig derart aufgebracht wird, dass die
Kanten zwecks Vermeidung strahlender Stellen ineinander eingreifen und einander überdecken. Der beschriebene Leiter kann auch in Kabeln verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Hoehspannungsfreileitung, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fortleitung des Stromes ein nach dessen Stärke bemessener massiver oder litzenförmiger Leiter aus gut leitendem Material dient, während die zur Vermeidung der Koronaverluste erforderliche. Durchmesservergrösserung durch Aufbringung einer dünnen, biegsamen und rohrförmigen Metallhülle über ein Stützorgan erreicht ist, welches die
Hülle in konzentrischer Anordnung zum Mittelleiter und in dem gewünschten Abstande von diesem hält.
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High-voltage overhead line.
High-voltage overhead lines must be used to avoid corona losses of such great magnitude
The diameter must be such that the field strength prevailing on the conductor surface remains below the glow voltage. In the endeavor, despite the enlargement of the diameter, if possible by the strength of the
Up to now, waveguide constructions have been used to maintain a certain conductor cross-section. It was z. B. around a steel cable serving as a supporting member, a metal band is wound on edge in a helical manner and the stranding of the conductors is made. In another embodiment, a layer of tension wires was made out of a metal wire spiral or a metal tube
Steel and over it a layer of wires made of a highly conductive material.
In order to avoid hysteresis losses that occur as a result of the use of magnetic materials in the aforementioned waveguide types, and also to prevent electrolytic destruction that can be caused when different materials are used at their contact points, it has also been proposed that all parts of the waveguide from one and the same non-magnetizable material with good electrical conductivity and sufficiently high tensile strength. All of the above-mentioned high-voltage conductors have the common disadvantage that their construction and manufacture are too complicated or that the conductor cross-sections must be selected to be larger than is necessary for the transmission of the current, either from: fabrication or strength considerations.
Similar disadvantages are also present in such high-voltage overhead lines, in which a tube made of highly conductive material in the manner of the sheet metal jacket of the insulating tubes is applied and folded over an inside steel cable as a support element, loosely resting on the same with any play, to reduce corona losses. Since these pipe sections are not firmly connected to the suspension cable and are also almost inflexible, conductors manufactured in this way cannot be reeled up and made ready for use in the factory. Rather, it is necessary to apply the sheet metal strips, which are bent into pipes, on the spot where they are being laid. The latter cables have not found practical use.
All of the constructions of high-voltage lines proposed so far have strayed too far from the actual purpose of the line in an attempt to create an artificial increase in diameter and have imposed a complicated structure on the conductor with regard to other aspects that are incidental to themselves the increase in cost due to unnecessary material expenditure also brought with it one due to high manufacturing costs.
A means that has been proposed for existing overhead line systems. In order to make the conductor suitable for the transmission of very high voltages, and which consists in loosely laying a hose made of conductive material over the existing cable, it appears simple, but cannot be used for high-voltage lines in the case of fabrication-based production, since here, due to the lack of a fixed Connection between the inner and outer part of the conductor show the same inconveniences that have already been mentioned above for those waveguides that use steel cables as a support element and pipes lying loosely above them to conduct the current.
In the high-voltage lines according to the present invention, a rope made of a highly conductive material, the cross-section of which is only dimensioned according to the current strength, serves as the actual conductor.
To avoid corona losses, a sheath made of metal tape is placed concentrically around this conductor
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of the required diameter wound helically around a suitable support member.
Since this metal sheath is not intended for the transmission of the current, it can be made correspondingly thin and consequently does not contribute significantly to the increase in the weight of the conductor.
This flexible sheath can, for example, by means of a band which, in the manner of the designs customary in waveguide constructions, is edgewise helically corrugated or otherwise wound around the central part, or by means of webs that are attached to the central conductor at any distance, concentric to Head arranged layer are continuously supported and held. According to its intended purpose, to serve as a support for the outer thin cover, the relevant
Support organs in the present case are also produced in a very light design. A high-voltage conductor constructed in this way has sufficient flexibility and strength to be able to be wound onto drums when it is ready for operation.
If, for the purpose of using uniform material, the cover and carrying tape are made of a highly conductive material, the cross-section of the central guide cable can be reduced accordingly, without having to fear excessive tensile stress in view of the low weight of the outer parts. Compared to the other known ones
Constructions, the present high-voltage conductor has only as much highly conductive material as is absolutely necessary for the intended current density and accordingly a much lower weight.
The figures of the drawing show an exemplary embodiment of the inventive
High voltage conductor. The strand-shaped actual conductor made of highly conductive material and arranged in the center of the conductor structure is denoted by a. A support band b made of highly conductive metal in the form of an elongated helical line is wound on edge over this, over which the outer thin shell c is finally applied in the form of a sheet metal strip in the form of a spiral plane in such a way that the
Edges interlock and overlap each other in order to avoid radiating areas. The conductor described can also be used in cables.
PATENT CLAIMS: 1. High voltage overhead line, characterized in that a solid or stranded conductor, measured according to its strength and made of a highly conductive material, is used to conduct the current, while the one required to avoid corona losses. Diameter enlargement is achieved by applying a thin, flexible and tubular metal shell over a support element, which the
Sheath in concentric arrangement to the center conductor and at the desired distance from it.