Kunststofftraverse in einer Freileitungsanlage Die Erfindung betrifft eine Kunststofftraverse in einer Freileitungsanlage hoher Betriebslspannung von 100 kV und mehr, an welcher Traverse dals elektrische Leitungs seil unmittelbar oder über Hänge- oder Stützisolatoren befestigt ist und die keine metallenen Konstruktionsteile, z. B. Befestigungslaschen, aufweist.
Es wurden bereits Kunststofftraversen vorgeschla gen und ausgeführt, bei deren Verwendung die elektri schen Leiter von Freileitungsanlagen und -schaltanlagen nicht wie bisher an Hänge- oder Stützisolatoren befe stigt werden, die an Metalltraversen aufgehängt oder auf gestellt sind, sondern bei denen die elektrischen Leiter unmittelbar an den Traversen befestigt werden und wo bei die Traversen selbst als Kunststoffisolatoren ausge bildet sind.
Es gibt auch Lösungen, bei denen an Kunststofftra versen die Leiter nicht unmittelbar, sondern unter Zwi schenschaltung von sehr verkürzten Hänge- oder Stütz isolatoren mit stark verniiaderter I!solatorläage befestigt sind. Während beiispiedswemsie in Verbindung mit Kunst- stofftraverisen Häggei!solatoren, bestehend aus nur zwei bis drei:
Porzellankappenisolatoren, verwendet wurden, welken die bisher an Holztraversen aufgehängten Hänge isolatoren (bei < deiner Betäiebslspannung von etwa 100 kV) sieben bis acht Porzellankappenisolatonen auf. Das be dingt relativ hohe Masten und verhältnismässig viel Ma- terialverbrauch.
Diese Nachteile werden mittels der Kunststofftra verse nach der Erfindung dadurch vermieden, dass die Traverse mindestens zwei Schenkel besiitzt, und dass von zwei Schenkeln der Traverse einer, der die Zugkraft aufnimmt, mit kleinerem Querschnitt und geringerem spezifischen Kriechweg ausgestattet ist, während der andere Sehenkel, der die Druckkraft aufnimmt,
einen grösseren Querschnitt und einen grösseren spezifischen Kriechweg aufweist.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 2 und 3 die Er findung beispielsweise beschrieben.
Im Gegensatz zur<B>b</B>ekannten Ausbildung einer Metall traverse gemäss Fig. 1, bei der Diagonalverstrebungen 1 zwischen den Schenkeln 2 angeordnet sind, weist eine Kunststofftraverse nach Fig. 2 nur Querverstrebungen 1' auf, die auf beiden Schenkeln 2 und 2' senkrecht stehen, zueinander parallel liegen und für deren Befestigung keine Metallteile, z. B. Laschen, verwendet werden. Dia gonalverstrebungen wie nach Fig.1 sind vermieden.
Diese Lösung hat folgende Vorteile: Während die Metallstreben 1 nach Filg. 1 in bezug auf ihre Lage und ihre Ausbildung auf die elektrischen Verhältnisse ohne jeden Einfluss sind, da das Gesamt gebilde der Traverse auf Erdpotential liegt, d. h. nur nach mechanischen Gesichtspunkten aufgebaut ist, trifft dies bei der Kunststofftraverse nach Fig. 2 nicht zu. Hier stellt die Traverse selbst den Isolator zwischen der elek trischen Leitung 3 und E bzw. zwischen zwei elektri schen Leitungen 3 und 4 untereinander dar.
Die Lage und die Ausbildung der Querstreben müssen also, ausser nach mechanischen, in erster Linie auch nach elektri schen Grundsätzen richtig gewählt werden. Dies geht aus folgenden Überlegungen (Fig. 2) hervor: Bei der Traversengestaltung nach Fhg. 2 bestehen zwischen zwei Phasenleitern 3 und 4 mehrere z. T. paral lel liegende Kriechwege, z. B. der Kriechweg 5 und der Kriechweg 6.
Optimale Bemessungen ergeben sich, wenn man die Befestigungspunkte 7 und 8 der Querverstrebungen 1' so legt, dass durch jede der Verstrebungen 1' zwei Punk te nahezu gleichen Spannungspotentials miteinander ver bunden werden. Dies hat den Vorteil, dass die Querver strebung 1' in einfachster Weise, d. h. mit minimalem Kriechweg und daher ohne umfangreiche Schirme, aus gebildet werden kann. Die- Fig. 1 zeigt, dass derartige Gesichtspunkte bei der bisher geerdeten Metalltraverse nicht auftreten, so dass Diagonalverstrebungen am Plaz- ze sind.
Die Leiter 3 und 4 führen zu hohen Gewichtsbela stungen für die Kunststofftraverse. Es ergeben sich gün stige Kunststoffkonstruktionen, wenn man gemäss Fig. 2 die Zugbeanspruchungen der Traverse in der Hauptsa che durch einen, als eine Art Zugseil ausgebildeten, Zug- Isolator 2 aufnehmen lässt, während die durch die Ge wichtsbelastungen entstehende Druckbeanspruchung der Traverse in der Hauptsache durch einen Druckisolator 2' aufgenommen wird.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Kriechweg des Zugisolators 2 zusätzlich des Kriechwe- ges der Querverstrebung 1' grösser als die des Druckiso- lators 2'.
Derartige Isolatoren werden vorzugsweise so gebaut, dass glasfaserverstärkte Kunststoffisolatoren ver wendet werden, in deren Inneren ein verhältnismässig dünner Glasfaserstab liegt, der zur Erzielung einer sehr hohen elektrischen Kriechstromfestigkeit durch Kunst stoffschirme eingehüllt ist, wobei diese Hülle gleichzeitig die Aufgabe hat, eine hohe Witterungsfestigkeit des Iso- lators zu erzielen.
Der glasfaserverstärkte Kunststoffstab allein ist nur in geringem Masse kriechstrom- und witterungsfest. Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen Isolators mit dem Glasfaserstab 9 und den Kunststoff hüllen 10 und 11. Diese Hüllen sind als Isolierschirme, d. h. als Ionensperren, aus;gebilddt, um die erforderliche hohe Spannungsfestigkeit zwischen Punkten verschiede nen Spannungspotentials zu erreichen.
In diesem Sinne sind bekanntlich vor allem diejenigen Kriechwege wir kungsvoll, die senkrecht zu der Verbindungslinie zwi schen den Punkten verschiedenen Potentials liegen. Da her haben auch die Kunststoffhüllen 11 einen besonders grossen Tellerdurchmesser.
Die Kunststoffhüllen 10 und 10' seien als Kunst stoffkragen bezeichnet, die Kunststoffhüllen 11 als Kunststoffteller. Diese beiden Kunststoffhüllen unter scheiden sich in starkem Masse in bezug auf ihren elek- trischen Oberflächenkriedhweg. Der Kriechweg eines Kunststoffkragens 10 beträgt beispielsweise 15 cm, der eines Kunststoffkragens 10' 20 cm und der des Kunst- stofftellers 40 cm.
Da, wie -erwähnt, der Zugisolator 2 zusätzlich der Querverstrebung bedeutend länger ist als der Druckiso- lator 2', können als Kunststoffhüllen für den Zugisolator 2 allein die als Kunststoffkragen bezeichneten Kunst stoffhüllen verwendet werden, während als Kunststoff hüllen für den Druckisolator 2' abwechselnd Kunststoff kragen und Kunststoffteller verwendet werden.
Der Zugisolator ist also mit Hüllen von geringem spezifischen Kriechweg (bezogen auf eine Einheitslänge) ausgestattet, der Druckisolator dagegen mit Hüllen von sehr grossem spezifischen Kriechweg.
Für die oben erwähnten glasfaserverstärkten Kunst stoffstäbe ist charakteristisch, dass sie eine sehr hohe Zugfestigkeit ähnlich der von Stahl aufweisen. Weniger gross ist, besonders bei langen glasfaserverstärkten Kunststoffstäben, ihre Druckfestigkeit. Es wird nun der Zugisolator 2, der nach obigen Überlegungen mit gerin gerem spezifischen Kriechweg ausgestattet ist, mit höhe rer spezifischen Zugfestigkeit versehen,
während der Druaklsolator 2' mit höherem spezifischem Kriechweg und höherer mechanischer Druckfestigkeit ausgestattet wird. Die Unterschiede in,der Zug- und Druckfestigkeit der Isolatoren wenden auf wirtschaftliche Weise so er zielt,
dass der Zugisolator 2 mit einem glasfaserverstärk- ten Kunststoffstab von ausreichender Zugfestigkeit aus- gestattet wind und seine Hülle aus dünnwandigen Kunst- stoffknaigen Zeit geringerem spezifischem Kriechweg be steht.
Diese Dünnwandigket der Hülle wiederum bringt den Vorteil mit sich, dass s!ie den Längsdehnungen des Zugstabes bei hoher Zuglast leicht folgen kann.
Der Druckisolator 2' dagegen wird von dickwandi gen Kunststoffhüllen mit hohem spezifischen Kriechweg umgeben mit dem Erfolg, dass durch den grossen Ge samtquerschnitt von glasfaserverstärktem Kunststoff stab und Hülleeine hohe Druckfestigkeit erzielt wird und dass trotz der geringen Isolatorlänge eine ausreichende Spannungsfestigkeit entsteht.
Durch die verschiedene Längenbemessung des Zug- isolatorns 2 zusätzlich der zugehörigen Querverstrebung des Druckisolators 2', (sowie durch ihren verschieden gros sen spezifischen Kriechweg wird erreicht, dass die Quer verstrebungen an Stellen befestigt sind,
die annähernd gleiches elektrisches Spannungspotential aufweisen. Hier durch wird die Aufgabe gelöst, besonders einfache Quer verbindungen zu gestatten, da die Anforderungen an deren elektrische Kriechstromfestigkeit sehr gering sind.
Die Querverstrebungen 1' sind lediglich mit Hüllen aus getattet, die zwar einen Witterungsschütz .darstellen, die Kriechweglänge aber nicht erhöhen. Dieser Aufbau hat grosse Vorteile für die Massenfertigung.