EP3371867A1 - Freileitungsmastsystem und verfahren zum erweitern der elektrischen übertragungskapazität eines freileitungsmastsystems - Google Patents

Freileitungsmastsystem und verfahren zum erweitern der elektrischen übertragungskapazität eines freileitungsmastsystems

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Publication number
EP3371867A1
EP3371867A1 EP16785459.5A EP16785459A EP3371867A1 EP 3371867 A1 EP3371867 A1 EP 3371867A1 EP 16785459 A EP16785459 A EP 16785459A EP 3371867 A1 EP3371867 A1 EP 3371867A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conductor
conductor cable
overhead line
cable
overhead
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16785459.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Bartminn
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Innogy SE
Original Assignee
Innogy SE
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3371867A1 publication Critical patent/EP3371867A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G7/00—Overhead installations of electric lines or cables
    • H02G7/14—Arrangements or devices for damping mechanical oscillations of lines, e.g. for reducing production of sound

Definitions

  • the present invention relates to an overhead line system and a method for expanding the electrical transmission capacity of a
  • Overhead mast systems also include several as power poles
  • Overhead masts are used to transmit electrical energy over long distances.
  • the power generation plants are often far away from the energy consumers, such as energy-intensive industrial plants.
  • the conductor cables usually have a circular cross section.
  • the conductor cables are also exposed to wind loads that are on the
  • Transmission towers are transmitted. To increase the electrical
  • the present invention is based on the object
  • Transmission capacity is exposed to reduced wind loads. It is another object of the present invention to provide a method for expanding the electrical transmission capacity of an existing overhead transmission system.
  • the object underlying the present invention is achieved by a
  • an overhead line system comprising at least two transmission towers, to each of which at least one insulator is mounted, wherein the overhead line system further comprises at least one of the insulators
  • the overhead line system further comprises at least one second conductor cable, which is suspended from the respective insulators and at least partially in direct electrical contact with the first conductor cable.
  • the second conductor cable is designed to transmit the same current phase as the first conductor cable.
  • the overhead line mast system according to the invention may preferably have a number of first conductor cables and second conductor cables corresponding to the number of current phases.
  • the overhead line system according to the invention has an increased electrical transmission capacity, since the same through the second conductor cable Electric current phase as the first conductor transmits effectively to the
  • Available conductor cross section is increased.
  • the wind load on the transmission towers is not proportional but increased proportionately less than the available conductor cross sections of the first conductors and second conductors.
  • the first conductor cable and the second conductor cable are each suspended separately from the respective insulators. This offers the advantage of having one
  • the overhead line mast system is designed such that the first conductor cable with the second conductor cable between the respective
  • Overhead pylons is connected by means of at least one retaining clip.
  • the positioning of the second conductor to the first conductor can be fixed in an improved manner, so that the conductors, depending on the wind direction, offer each other a slipstream, whereby the wind load on the respective
  • the overhead line mast system is designed such that the second conductor cable is arranged along the longitudinal extent thereof, horizontally next to the first conductor cable.
  • Air resistance can even be reduced because the cross-sectional shape of the Ladder system consisting of the first conductor and the second conductor similar to an ellipsoid and thus has a lower coefficient of drag than a conduit having a circular cross-section.
  • the overhead line mast system is designed such that the second conductor cable spirally wound around the first conductor cable along the longitudinal extent of the first conductor cable.
  • the helical wrapping of the first conductor through the second conductor reduces the overall aerodynamic resistance of the conductor system consisting of the first conductor and the second conductor. Further, a tendency for vortex formation by lateral impact of the wind on the conductor system consisting of the first conductor and the second conductor is reduced, thereby further reducing the wind load on the conductor system.
  • the overhead line mast system is designed such that the first conductor cable and / or the second conductor cable each have a circular cross-section.
  • the ratio of cross-sectional area to the outer surface of a circular conductor cable is optimal.
  • the overhead line mast system is designed such that the second conductor cable has a concave outer contour section, wherein the second conductor cable is arranged with respect to the first conductor cable such that the concave outer contour section convex in cross-section
  • the second conductor cable preferably hugs the first conductor cable.
  • the concave outer contour portion of the second conductor cable is formed as a contact portion.
  • the convex outer contour portion of the first conductor cable is also formed as a contact portion. The concave contact portion of the second conductor cable is then in direct electrical contact with the convex
  • the positioning of the second conductor cable relative to the first conductor cable is due to the fitting of the second conductor cable
  • the overhead line mast system is designed such that a gap between the first conductor cable and the second conductor cable is filled by means of a filling compound.
  • the drag coefficient of the conductor system formed from the first conductor cable and the second conductor cable is further reduced. Furthermore, a vortex formation is counteracted by laterally impinging wind on the conductor system. Both reduce the wind load of the conductor system and thus the wind load of the transmission towers to which the first conductor and the second conductor are attached. Furthermore, the filling compound can be used for fastening the second conductor cable to the first conductor cable.
  • a material for backfilling for example, an epoxy resin, a
  • Silicone elastomer e.g., silicone and / or fluorosilicone
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • NBR Nitrile Butadiene Rubber
  • the overhead line mast system is designed such that the filling compound is electrically conductive.
  • Ladder system consisting of the first conductor and the second conductor increased again, so that the ratio of cross-sectional area to
  • an epoxy resin for example, an epoxy resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic urethane-s
  • Silicone elastomer eg silicone and / or fluorosilicone
  • EPDM ethylene-propylene-diene Rubber
  • NBR nitrile rubber
  • the respective backfill material with electrically conductive components such as metal strands and / or carbon and / or nickel and / or nickel-plated graphite beads and / or
  • Silver-coated glass beads and / or silver-coated nickel particles and / or silver-coated aluminum particles and / or silver-coated copper particles and / or silver may be provided.
  • the object underlying the present invention is also achieved by a method for expanding the electrical transmission capacity of a
  • the overhead line system comprises at least two transmission towers and at least one stretched between the transmission towers first conductor cable, wherein the first conductor cable is attached to a respective one attached to the transmission towers insulator, wherein the
  • Method comprises a method step for attaching a second conductor to the two overhead lines such that the second conductor is at least partially in direct electrical contact with the first conductor.
  • Transmission capacity of the overhead line system can be increased without necessarily increasing the wind load on a conductor system consisting of the first conductor and the second conductor in proportion to the conductor cross-sectional area of the conductor system.
  • a spindle carriage can be used, which is suspended on the first conductor cable and it moves along the first conductor cable, while the second conductor cable attached to the first conductor cable.
  • the method comprises a method step for filling a gap between the first conductor cable and the second conductor cable with a filling compound.
  • the filling of the gap with the filling compound can be done for example by a trailing carriage or a trailing arm of a spindle carriage.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention
  • Figure 2 a schematic sectional view of a conductor system
  • Fig. 3 a schematic sectional view of a conductor system
  • FIG. 1 schematically shows an inventive device
  • the overhead line system comprises at least two transmission towers 1, to each of which a plurality of
  • Insulators 2 is mounted, from each of which conductor cables 10, 20 are suspended, so that the conductor cables 10, 20 are electrically isolated from the electrical transmission towers 1.
  • a rather grounding cable 3 is provided that is stretched between the transmission towers 1. The earthing cable 3 serves to absorb voltage spikes, which can occur, for example, via a lightning strike.
  • the conductor cables 10, 20 are formed in two pieces.
  • a first conductor 10 and second conductor 20 are used.
  • the first conductor 10 and the second Conductor 20 at least partially in direct electrical contact with each other.
  • FIG. 2 schematically shows a conductor system consisting of the first conductor cable 10 and the second conductor cable 20 in cross-section. It can be seen that the second conductor 20 is in direct electrical contact with the first conductor 10. Furthermore, it can be seen from FIG. 2 that the second conductor cable 20 is arranged horizontally next to the first conductor cable 10 along the longitudinal extent of the conductor cables 10, 20. Since the second conductor 20 is positioned horizontally next to the first conductor 10, in the event of a lateral impact of wind on the conductor system consisting of the first conductor 10 and the second conductor 20, one of the conductors 10, 20 in the lee of the other conductor 10, 20th are located. This reduces the air resistance coefficient of the conductor system, whereby the conductor system is exposed to lower wind loads, which in turn leads to a lower wind load of the transmission towers 1.
  • first conductor 10 and the second conductor 20 each have a circular cross-section.
  • a gap 40 between the first conductor 10 and the second conductor 20 is filled by means of a filling compound 50.
  • the filling compound 50 may be a
  • the filling compound 50 is an epoxy resin provided with metal strands, so that the filling compound 50 is electrically conductive.
  • a silicone elastomer can be used, which is provided with electrically conductive components in the form of strands and / or particles.
  • the silicone elastomer may be silicone and / or fluorosilicone.
  • the electrically conductive filling compound 50 may be EPDM (ethylene-propylene-diene rubber) and / or polyurethane and / or NBR (nitrile rubber, English: nitrile butadiene rubber).
  • the electrically conductive constituents may be carbon and / or nickel and / or nickel-plated graphite spheres and / or
  • the available line cross-section of the conductor system consisting of the first conductor cable 10, the second conductor 20 and the filling material 50 are increased again.
  • the air resistance coefficient of the conductor system is reduced by filling the gap 40 between the first conductor cable 10 and the second conductor cable 20, since vortex formation is counteracted by laterally impinging wind.
  • first conductor cable 10 and the second conductor cable 20 are connected to one another by means of a retaining clip 30.
  • the conductor cables 10, 20 are connected to one another by means of a retaining clip 30.
  • Retaining clip 30 may be connected.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional illustration of a conductor system of a further embodiment of the overhead line system according to the invention.
  • the first conductor cable 10 has a circular cross-section, so that the first conductor cable 10 has a convex outer cross-section formed in section 1 1.
  • the second conductor 20, however, also has a concave cross-section outer contour portion 21. In this case, the concave outer contour portion 21 nestles against the convex
  • the intermediate space 40 between the first conductor cable 10 and the second conductor cable 20 is filled by a filling compound 50.
  • the filler material 50 is preferably an epoxy resin, a silicone elastomer (e.g., silicone and / or fluorosilicone), EPDM, polyurethane, and / or NBR. Further preferably, the filling compound 50 is electrically conductive
  • Ingredients such as metal strands, carbon and / or nickel and / or nickel-plated graphite beads and / or silver-coated glass beads and / or silver-coated nickel particles and / or silver-coated
  • the filling material 50 can also be used for the electrical conduction of electricity, whereby the line cross-section of the conductor system consisting of the first conductor 10, the second conductor 20 and the filling material 50 increases again , Further, by filling the gap 40 between the first conductor 10 and the second conductor 20 of the
  • Drag coefficient of the ladder system is reduced, which reduces the wind loads on the ladder system and thus on the transmission towers. Furthermore, turbulence is reduced by laterally impinging wind on the ladder system.
  • the second conductor 20 preferably spirally wound around the first conductor 10 along the longitudinal extent of the first conductor 10.

Landscapes

  • Suspension Of Electric Lines Or Cables (AREA)
  • Insulators (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Freileitungsmastsystem mit zumindest zwei Freileitungsmasten (1), an denen jeweils zumindest ein Isolator (2) angebracht ist, und mit zumindest einem jeweils von den Isolatoren (2) abgehängten ersten Leiterseil (10), das zwischen den zumindest zwei Freileitungsmasten (1) gespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Freileitungsmastsystem zumindest ein zweites Leiterseil (20) umfasst, das von den jeweiligen Isolatoren (2) abgehängt ist und mit dem ersten Leiterseil (10) zumindest abschnittsweise in direktem elektrischen Kontakt steht. Ferner offenbart die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erweitern der elektrischen Übertragungskapazität eines Freileitungsmastsystems, das zumindest zwei Freileitungsmasten (1) und zumindest ein zwischen den Freileitungsmasten (1) gespanntes erstes Leiterseil (10) umfasst, wobei das erste Leiterseil (10) an jeweils einem an den Freileitungsmasten (1) befestigten Isolator (2) angebracht ist, wobei das Verfahren einen Verfahrensschritt umfasst zum Anbringen eines zweiten Leiterseils (20) an den zwei Freileitungsmasten (1) derart, dass das zweite Leiterseil (20) mit dem ersten Leiterseil (10) zumindest abschnittsweise in direktem elektrischen Kontakt steht.

Description

Freileitungsmastsystem und Verfahren zum Erweitern der elektrischen Übertragungskapazität eines Freileitungsmastsystems
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Freileitungsmastsystem und ein Verfahren zum Erweitern der elektrischen Übertragungskapazität eines
Freileitungsmastsystems.
Freileitungsmastsysteme umfassen mehrere auch als Strommasten zu
bezeichnende Freileitungsmasten zur Aufhängung elektrischer Freileitungen, die auch als Leiterseile bezeichnet werden. An den Strommasten sind Isolatoren vorgesehen, die zwischen den jeweiligen Freileitungsmasten und den Leiterseilen angeordnet sind, wobei die Leiterseile von den Isolatoren abgehängt sind, so dass die Freileitungsmasten von den Leiterseilen elektrisch getrennt sind. Freileitungsmastsysteme werden zur Übertragung elektrischer Energie auch über große Distanzen eingesetzt. Insbesondere bei Gewinnung von elektrischer Energie über regenerative Energiequellen, so wie beispielsweise Windkraft, befinden sich die Energieerzeugungsanlagen häufig in großer Entfernung zu den Energieverbrauchern, beispielsweise energieintensive Industrieanlagen. Bei Ausbau und/oder Erweiterung der Energieerzeugungsanlagen muss mehr elektrische Energie transportiert werden. Folglich ist es wünschenswert, über bestehende Freileitungsmastsysteme mehr elektrische Energie übertragen zu können. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Freileitungsmastsystemen weisen die Leiterseile üblicherweise einen kreisrunden Querschnitt auf. Dabei sind die Leiterseile unter anderem auch Windlasten ausgesetzt, die auf die
Freileitungsmasten übertragen werden. Zum Erhöhen der elektrischen
Übertragungskapazität der Freileitungsmastsysteme müssen die Querschnitte der Leiterseile erhöht werden, was zu entsprechend proportional erhöhten Windlasten der Leiterseile und der Freileitungsmasten führt. Somit ist ein Ausbau der elektrischen Übertragungskapazität von bestehenden Freileitungsmastsystemen nicht ohne weiteres möglich. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Freileitungsmastsystenn bereitzustellen, das eine erhöhte elektrische
Übertragungskapazität aufweist, und das bezogen auf dessen elektrischer
Übertragungskapazität verminderten Windlasten ausgesetzt ist. Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erweitern der elektrischen Übertragungskapazität eines bestehen Freileitungsmastsystems bereitzustellen.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein
Freileitungsmastsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen
beschrieben. Ferner wird die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein Verfahren zum Erweitern der elektrischen
Übertragungskapazität eines Freileitungsmastsystems mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den von Anspruch 10 abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein Freileitungsmastsystem gelöst, das zumindest zwei Freileitungsmasten umfasst, an denen jeweils zumindest ein Isolator angebracht ist, wobei das Freileitungsmastsystem ferner zumindest ein jeweils von den Isolatoren
abgehängtes erstes Leiterseil umfasst, das zwischen den zumindest zwei
Freileitungsmasten gespannt ist. Das Freileitungsmastsystem umfasst ferner zumindest ein zweites Leiterseil, das von den jeweiligen Isolatoren abgehängt ist und mit dem ersten Leiterseil zumindest abschnittsweise in direktem elektrischen Kontakt steht.
Das zweite Leiterseil ist dabei dazu ausgebildet, die gleiche Stromphase wie das erste Leiterseil zu übertragen. Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Freileitungsmastsystem vorzugsweise einer der Anzahl der Stromphasen entsprechende Anzahl von ersten Leiterseilen und zweiten Leiterseilen aufweisen.
Das erfindungsgemäße Freileitungsmastsystem weist eine erhöhte elektrische Übertragungskapazität auf, da durch das zweite Leiterseil, das die gleiche elektrische Stromphase wie das erste Leiterseil überträgt, der effektiv zur
Verfügung stehende Leiterquerschnitt vergrößert wird. Dabei wird die Windlast auf die Freileitungsmasten nicht proportional sondern unterproportional zu den zur Verfügung stehenden Leiterquerschnitten der ersten Leiterseile und zweiten Leiterseile erhöht.
Vorzugsweise sind das erste Leiterseil und das zweite Leiterseil jeweils separat von den jeweiligen Isolatoren abgehängt. Dies bietet den Vorteil, dass ein
Austausch des ersten und/oder des zweiten Leiterseils separat möglich ist, ohne das jeweils andere Leiterseil ausgetauscht werden muss. Folglich kann die
Wartung des erfindungsgemäßen Freileitungsmastsystems einfacher und effizienter durchgeführt werden.
Weiter vorzugsweise ist das Freileitungsmastsystem derart ausgebildet, dass das erste Leiterseil mit dem zweiten Leiterseil zwischen den jeweiligen
Freileitungsmasten mittels zumindest einer Halteklammer verbunden ist.
Dadurch kann die Positionierung des zweiten Leiterseils zu dem ersten Leiterseil verbessert fixiert werden, so dass die Leiterseile je nach Windrichtung einander einen Windschatten bieten, wodurch sich die Windlast auf die jeweiligen
Leiterseile und somit auf die Freileitungsmasten verringert. Ferner wird durch Bereitstellung der Halteklammern der elektrische Kontakt zwischen dem ersten Leiterseil und dem zweiten Leiterseil gewährleistet. Weiter vorzugsweise ist das Freileitungsmastsystem derart ausgebildet, dass das zweite Leiterseil entlang dessen Längserstreckung horizontal neben dem ersten Leiterseil angeordnet ist.
Dies reduziert die Windlast auf die jeweiligen Leiterseile und somit auf die
Freileitungsmasten nochmals. Denn Winde, denen die Leiterseile ausgesetzt sind, verlaufen üblicherweise horizontal, so das in Abhängigkeit der Windrichtung die Leiterseile einander einen Windschatten bieten. Durch eine horizontale
Anordnung des zweiten Leiterseils neben dem ersten Leiterseil kann der
Luftwiderstand sogar reduziert werden, da die Querschnittsform des Leitersystems bestehend aus dem ersten Leiterseil und dem zweiten Leiterseil einem Ellipsoid ähnelt und somit einen geringeren Luftwiderstandsbeiwert aufweist als eine Leitung, die einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Weiter vorzugsweise ist das Freileitungsmastsystem derart ausgebildet, dass das zweite Leiterseil das erste Leiterseil entlang der Längserstreckung des ersten Leiterseils dieses spiralförmig umwickelt.
Durch das spiralförmige Umwickeln des ersten Leiterseils durch das zweite Leiterseil wird der aerodynamische Gesamtwiderstand des Leitersystems bestehend aus dem ersten Leiterseil und dem zweiten Leiterseil verringert. Ferner wird einer Tendenz zu einer Wirbelbildung durch seitliches auftreffen den Wind auf das Leitersystem bestehend aus dem ersten Leiterseil und dem zweiten Leiterseil verringert, so dass dadurch die Windlast auf das Leitersystem nochmals verringert wird.
Vorzugsweise ist das Freileitungsmastsystem derart ausgebildet, dass das erste Leiterseil und/oder das zweite Leiterseil jeweils einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Das Verhältnis von Querschnittsfläche zur Außenfläche eines kreisrunden Leiterseils ist optimal.
Weiter vorzugsweise ist das Freileitungsmastsystem derart ausgebildet, dass das zweite Leiterseil einen im Querschnitt konkaven Außenkonturabschnitt aufweist, wobei das zweite Leiterseil bezüglich des ersten Leiterseils derart angeordnet ist, dass der konkave Außenkonturabschnitt einem im Querschnitt konvex
ausgebildeten Außenkonturabschnitt des ersten Leiterseils gegenüberliegend angeordnet ist.
Dabei schmiegt sich das zweite Leiterseil dem ersten Leiterseil vorzugsweise an. Vorzugsweise ist der konkave Außenkonturabschnitt des zweiten Leiterseils als Kontaktabschnitt ausgebildet. In diesem Fall ist dann der konvex ausgebildete Außenkonturabschnitt des ersten Leiterseils ebenfalls als Kontaktabschnitt ausgebildet. Der konkave Kontaktabschnitt des zweiten Leiterseils steht dann im direkten elektrischen Kontakt mit dem konvex ausgebildeten
Außenkonturabschnitt des ersten Leiterseils.
Bei einer entsprechenden Ausbildung des Leitersystems bestehend aus dem ersten Leiterseil und dem zweiten Leiterseil ist die Positionierung des zweiten Leiterseils zum ersten Leiterseil aufgrund der Anschmiegung des zweiten
Leiterseils an dem ersten Leiterseil verbessert. Darüber hinaus reduziert sich der Luftwiderstandsbeiwert des so gebildeten Leitersystems. Weiter vorzugsweise ist das Freileitungsmastsystem derart ausgebildet, dass ein Zwischenraum zwischen dem ersten Leiterseil und dem zweiten Leiterseil mittels einer Füllmasse ausgefüllt ist.
Durch Bereitstellen einer Füllmasse in den Zwischenraum zwischen dem ersten Leiterseil und dem zweiten Leiterseil wird der Luftwiderstandsbeiwert des aus dem ersten Leiterseil und dem zweiten Leiterseil gebildeten Leitersystems nochmals reduziert. Ferner wird einer Wirbelbildung durch seitlich auftreffenden Wind auf das Leitersystem entgegengewirkt. Beides reduziert die Windlast des Leitersystems und somit die Windlast der Freileitungsmasten, an denen das erste Leiterseil und das zweite Leiterseil befestigt sind. Ferner kann die Füllmasse zur Befestigung des zweiten Leiterseils an dem ersten Leiterseil verwendet werden. Als Material für die Verfüllung kann beispielsweise ein Epoxidharz, ein
Silikonelastomer (z.B. Silikon und/oder Fluorsilikon), Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk (EPDM), Polyurethan und/oder Nitrilkautschuk (NBR, englisch: Nitrile Butadiene Rubber) verwendet werden.
Weiter vorzugsweise ist das Freileitungsmastsystem derart ausgebildet, dass die Füllmasse elektrisch leitend ist. Dadurch wird der Leiterquerschnitt des
Leitersystems bestehend aus dem ersten Leiterseil und dem zweiten Leiterseil nochmals vergrößert, so dass das Verhältnis von Querschnittsfläche zur
Außenfläche des Leitersystems nochmals verbessert wird.
Als Material für die Verfüllung kann beispielsweise ein Epoxidharz, ein
Silikonelastomer (z.B. Silikon und/oder Fluorsilikon), Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk (EPDM), Polyurethan und/oder Nitrilkautschuk (NBR, englisch: Nitrile Butadiene Rubber) verwendet werden, wobei das jeweilige Verfüllmaterial mit elektrisch leitfähigen Bestandteilen, so wie Metalllitzen und/oder Kohlenstoff und/oder Nickel und/oder vernickelte Graphitkügelchen und/oder
Silberbeschichtete Glaskügelchen und/oder Silberbeschichtete Nickelpartikel und/oder Silberbeschichtete Aluminiumpartikel und/oder Silberbeschichtete Kupferpartikel und/oder Silber versehen sein kann.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Erweitern der elektrischen Übertragungskapazität eines
Freileitungsmastsystems gelöst, wobei das Freileitungsmastsystem zumindest zwei Freileitungsmasten und zumindest ein zwischen den Freileitungsmasten gespanntes erstes Leiterseil umfasst, wobei das erste Leiterseil an jeweils einem an den Freileitungsmasten befestigten Isolator angebracht ist, wobei das
Verfahren einen Verfahrensschritt zum Anbringen eines zweiten Leiterseils an den zwei Freileitungsmasten derart umfasst, dass das zweite Leiterseil mit dem ersten Leiterseil zumindest abschnittsweise in direktem elektrischen Kontakt steht. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die elektrische
Übertragungskapazität des Freileitungsmastsystems erhöht werden, ohne dass zwangsläufig die Windlast auf eine Leitersystem bestehend aus dem ersten Leiterseil und dem zweiten Leiterseil proportional zu der Leiterquerschnittsfläche des Leitersystems ansteigt. Zur Beseilung des Freileitungsmastsystems kann beispielsweise ein Spindelwagen verwendet werden, der am ersten Leiterseil aufgehängt ist und sie sich entlang des ersten Leiterseils fortbewegt und dabei das zweite Leiterseil an dem ersten Leiterseil befestigt.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren einen Verfahrensschritt zum Ausfüllen eines Zwischenraums zwischen dem ersten Leiterseil und dem zweiten Leiterseil mit einer Füllmasse. Die Ausfüllung des Zwischenraums mit der Füllmasse kann beispielsweise durch einen nachlaufenden Wagen oder einen nachlaufenden Arm eines Spindelwagens erfolgen. Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im
Einzelnen Figur 1 : eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Freileitungsmastsystems;
Figur 2: eine schematische Schnittdarstellung eines Leitersystems
ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Freileitungsmastsystems; und
Fig. 3: eine schematische Schnittdarstellung eines Leitersystems
zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Freileitungsmastsystems.
In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile beziehungsweise gleiche Merkmale, so dass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, so dass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird.
In Figur 1 ist in schematischer Art und Weise ein erfindungsgemäßes
Freileitungsmastsystem dargestellt. Das Freileitungsmastsystem umfasst zumindest zwei Freileitungsmasten 1 , an denen jeweils eine Vielzahl von
Isolatoren 2 angebracht ist, von denen jeweils Leiterseile 10, 20 abgehängt sind, so dass die Leiterseile 10, 20 von den elektrischen Freileitungsmasten 1 elektrisch getrennt sind. An der Spitze der Freileitungsmasten 1 ist ein eher Erdungsseil 3 vorgesehen, dass zwischen den Freileitungsmasten 1 gespannt ist. Dass Erdungsseil 3 dient dabei einer Aufnahme von Spannungsspitzen, die beispielsweise über einen Blitzeinschlag entstehen können.
Obschon aus Figur 1 nicht ersichtlich, sind die Leiterseile 10, 20 zweistückig ausgebildet. Zur Stromübertragung werden ein erstes Leiterseil 10 und zweites Leiterseil 20 verwendet. Dabei stehen das erste Leiterseil 10 und das zweite Leiterseil 20 miteinander zumindest abschnittsweise in direktem elektrischen Kontakt.
In Figur 2 ist schematisch ein Leitersystem bestehend aus dem ersten Leiterseil 10 und dem zweiten Leiterseil 20 im Querschnitt dargestellt. Es ist ersichtlich, dass das zweite Leiterseil 20 mit dem ersten Leiterseil 10 in direktem elektrischen Kontakt steht. Ferner ist aus Figur 2 ersichtlich, dass das zweite Leiterseil 20 entlang der Längserstreckung der Leiterseile 10, 20 horizontal neben dem ersten Leiterseil 10 angeordnet ist. Da das zweite Leiterseil 20 horizontal neben dem ersten Leiterseil 10 positioniert ist, wird bei einem seitlichen Auftreffen von Wind auf das Leitersystem bestehend aus dem ersten Leiterseil 10 und dem zweiten Leiterseil 20 sich eines der Leiterseile 10, 20 im Windschatten des anderen Leiterseils 10, 20 befinden. Dadurch reduziert sich der Luftwiderstandsbeiwert des Leitersystems, wodurch das Leitersystem geringeren Windlasten ausgesetzt wird, was wiederum zu einer geringeren Windbelastung der Freileitungsmasten 1 führt.
Aus Figur 2 ist ersichtlich, dass das erste Leiterseil 10 und das zweite Leiterseil 20 jeweils einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Ein Zwischenraum 40 zwischen dem ersten Leiterseil 10 und dem zweiten Leiterseil 20 ist mittels einer Füllmasse 50 ausgefüllt. Bei der Füllmasse 50 kann es sich dabei um ein
Epoxidharz handeln. Vorzugsweise handelt es sich bei der Füllmasse 50 um einen mit Metalllitzen versehenes Epoxidharz, so dass die Füllmasse 50 elektrisch leitend ist. Weiterhin kann als elektrisch leitende Füllmasse 50 ein Silikonelastomer verwendet werden, das mit elektrisch leitfähigen Bestandteilen in Form von Litzen und/oder Partikeln versehen ist. Bei dem Silikonelastomer kann es sich um Silikon und/oder Fluorsilikon handeln. Ferner kann es sich bei der elektrisch leitenden Füllmasse 50 um EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) und/oder Polyurethan und/oder NBR (Nitrilkautschuk, englisch: Nitrile Butadiene Rubber) handeln. Die elektrisch leitfähigen Bestandteile können Kohlenstoff und/oder Nickel und/oder vernickelte Graphitkügelchen und/oder
Silberbeschichtete Glaskügelchen und/oder Silberbeschichtete Nickelpartikel und/oder Silberbeschichtete Aluminiumpartikel und/oder Silberbeschichtete Kupferpartikel und/oder Silber sein. Dadurch kann der zur Verfügung stehende Leitungsquerschnitt des Leitersystems bestehend aus dem ersten Leiterseil 10, dem zweiten Leiterseil 20 und der Füllmasse 50 nochmals erhöht werden.
Gleichzeitig wird durch Ausfüllen des Zwischenraums 40 zwischen dem ersten Leiterseil 10 und dem zweiten Leiterseil 20 der Luftwiderstandsbeiwert des Leitersystems reduziert, da einer Wirbelbildung durch seitlich auftreffenden Wind entgegengewirkt wird.
Aus Figur 2 ist ferner ersichtlich, dass das erste Leiterseil 10 und das zweite Leiterseil 20 miteinander mittels einer Halteklammer 30 verbunden sind. Zwischen zwei Freileitungsmasten können die Leiterseile 10, 20 mit mehreren
Halteklammer 30 verbunden sein.
Figur 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Leitersystems einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Freileitungsmastsystems. Das erste Leiterseil 10 weist einen kreisrunden Querschnitt auf, so dass das erste Leiterseil 10 einen im Querschnitt konvex ausgebildeten Außenkonturabschnitt 1 1 aufweist. Das zweite Leiterseil 20 hingegen weist auch einen im Querschnitt konkav ausgebildeten Außenkonturabschnitt 21 auf. Dabei schmiegt sich der konkave Außenkonturabschnitt 21 an den konvex ausgebildeten
Außenkonturabschnitt 1 1 des ersten Leiterseils 10 an. Aus Figur 3 ist ersichtlich, dass ein direkter Kontakt zwischen dem ersten Leiterseil 10 und dem zweiten Leiterseil 20 durch den konvex ausgebildeten Außenkonturabschnitt 1 1 des ersten Leiterseils und den konkav ausgebildeten Außenkonturabschnitt 21 des zweiten Leiterseils realisiert ist. Somit sind das erste Leiterseil 10 und das zweite Leiterseil 20 über den konvexen Außenkonturabschnitt 1 1 , der auch als erster Kontaktbereich 1 1 des ersten Leiterseils 10 bezeichnet werden kann, und den konkaven Außenkonturabschnitt 21 , der auch als zweiter Kontaktbereich 21 des zweiten Leiterseils 20 bezeichnet werden kann, elektrisch miteinander verbunden.
Aus Figur 3 ist ferner ersichtlich, dass der Zwischenraum 40 zwischen dem ersten Leiterseil 10 und dem zweiten Leiterseil 20 durch eine Füllmasse 50 ausgefüllt ist. Bei der Füllmasse 50 handelt es sich dabei vorzugsweise um ein Epoxidharz , ein Silikonelastomer (z.B. Silikon und/oder Fluorsilikon), EPDM, Polyurethan und/oder NBR. Weiter vorzugsweise ist die Füllmasse 50 mit elektrisch leitfähigen
Bestandteilen, so wie Metalllitzen, Kohlenstoff und/oder Nickel und/oder vernickelte Graphitkügelchen und/oder Silberbeschichtete Glaskügelchen und/oder Silberbeschichtete Nickelpartikel und/oder Silberbeschichtete
Aluminiumpartikel und/oder Silberbeschichtete Kupferpartikel und/oder Silber versehen, so dass die Füllmasse 50 auch zur elektrischen Leitung von Strom verwendet werden kann, wodurch sich der Leitungsquerschnitt des Leitersystems bestehend aus dem ersten Leiterseil 10, dem zweiten Leiterseil 20 und der Füllmasse 50 nochmals erhöht. Ferner wird durch Ausfüllen des Zwischenraums 40 zwischen dem ersten Leiterseil 10 und dem zweiten Leiterseil 20 der
Luftwiderstandsbeiwert des Leitersystems reduziert, wodurch sich die Windlasten auf das Leitersystem und somit auf die Freileitungsmasten verringert. Weiterhin werden Turbulenzen durch seitlich auf treffenden Wind auf das Leitersystem reduziert.
Obschon aus Figur 3 nicht ersichtlich kann das zweite Leiterseil 20 vorzugsweise das erste Leiterseil 10 entlang der Längserstreckung des ersten Leiterseils 10 spiralförmig umwickelt. Durch eine entsprechende Anordnung des zweiten Leiterseils 20 bezüglich des ersten Leiterseils 10 wird eine Wirbelbildung des Leitersystem bestehend aus dem ersten Leiterseil 10 und dem zweiten Leiterseil 20 nochmals reduziert. Dadurch reduzieren sich die Windlasten auf das
Leitersystem und auf das Freileitungsmastsystem.
Bezugszeichenliste:
1 Freileitungsmast
2 Isolator
3 Erdungsseil
10 erstes Leiterseil
1 1 konvexer Außenkonturabschnitt / Kontaktbereich (des ersten Leiterseils)
20 zweites Leiterseil
21 konkaver Außenkonturabschnitt / Kontaktbereich (des zweiten Leiterseils) 30 Halteklammer
40 Zwischenraum (zwischen ersten Leiterseil und zweiten Leiterseil)
50 Füllmasse

Claims

Patentansprüche
1 . Freileitungsmastsystem mit zumindest zwei Freileitungsmasten (1 ), an denen jeweils zumindest ein Isolator (2) angebracht ist, und mit zumindest einem jeweils von den Isolatoren (2) abgehängten ersten Leiterseil (10), das zwischen den zumindest zwei Freileitungsmasten (1 ) gespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Freileitungsmastsystem zumindest ein zweites Leiterseil (20) umfasst, das von den jeweiligen Isolatoren (2) abgehängt ist und mit dem ersten Leiterseil (10) zumindest abschnittsweise in direktem elektrischen Kontakt steht.
2. Freileitungsmastsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leiterseil (10) und das zweite Leiterseil (20) jeweils separat von den jeweiligen Isolatoren (2) abgehängt sind.
3. Freileitungsmastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leiterseil (10) mit dem zweiten Leiterseil (20) zwischen den Freileitungsmasten (1 ) mittels zumindest einer Halteklammer (30) verbunden sind.
4. Freileitungsmastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Leiterseil (20) entlang dessen Längserstreckung horizontal neben dem ersten Leiterseil (10) angeordnet ist.
5. Freileitungsmastsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Leiterseil (20) das erste Leiterseil (10) entlang der Längserstreckung des ersten Leiterseils (10) dieses spiralförmig umwickelt.
6. Freileitungsmastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leiterseil (10) und das zweite Leiterseil (20) jeweils einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.
7. Freileitungsmastsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Leiterseil (20) einen im Querschnitt konkaven Außenkonturabschnitt (21 ) aufweist, wobei das zweite Leiterseil (20) bezüglich des ersten Leiterseils (10) derart angeordnet ist, dass der konkave Außenkonturabschnitt (21 ) einem im Querschnitt konvex ausgebildeten Außenkonturabschnitt (1 1 ) des ersten Leiterseils (10) gegenüberliegend angeordnet ist.
8. Freileitungsmastsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenraum (40) zwischen dem ersten Leiterseil (10) und dem zweiten Leiterseil (20) mittels einer Füllmasse (50) ausgefüllt ist.
9. Freileitungsmastsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllmasse (50) elektrisch leitend ist.
10. Verfahren zum Erweitern der elektrischen Übertragungskapazität eines Freileitungsmastsystems, das zumindest zwei Freileitungsmasten (1 ) und zumindest ein zwischen den Freileitungsmasten (1 ) gespanntes erstes Leiterseil (10) umfasst, wobei das erste Leiterseil (10) an jeweils einem an den Freileitungsmasten (1 ) befestigten Isolator (2) angebracht ist, wobei das Verfahren einen Verfahrensschritt umfasst zum Anbringen eines zweiten Leiterseils (20) an den zwei
Freileitungsmasten (1 ) derart, dass das zweite Leiterseil (20) mit dem ersten
Leiterseil (10) zumindest abschnittsweise in direktem elektrischen Kontakt steht.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Verfahrensschritt zum Ausfüllen eines Zwischenraums (40) zwischen dem ersten Leiterseil (10) und dem zweiten Leiterseil (20) mit einer Füllmasse (50) umfasst.
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