DE403386C

DE403386C - Protection device for high voltage lines

Info

Publication number: DE403386C
Application number: DEO12973D
Authority: DE
Original assignee: Ohio Brass Co
Current assignee: Ohio Brass Co
Priority date: 1922-04-23
Filing date: 1922-04-23
Publication date: 1924-09-29

Description

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Gegenstand der Erfindung ist eine Schutzvorrichtung für Hochspannungsleitungen. Es ist bekannt, in Verbindung mit Hochspannungsleitungen Vorrichtungen anzubringen, durch die zur Vermeidung von Entladungsverlusten der wirksame Durchmesser des Leiters selbst vergrößert wird. Die Erfindung unterscheidet sich nun von den bekannten Vorrichtungen dadurch, daß der Leiter, der von gewöhnlichenThe invention relates to a protective device for high-voltage lines. It is known to attach devices in connection with high-voltage lines through the the effective diameter of the conductor itself is increased to avoid discharge losses will. The invention differs from the known devices in that that the head of ordinary

ίο Isolatoren unterstützt ist, von einer aus Drähten, Stäben, Röhren, Netzen o. dgl. gebildeten Schutzvorrichtung umgeben ist, die sich in einem Abstand von dem eigentlichen Leiter, von seiner Unterstützungsstelle bis zu einem Punkt, in verhältnismäßig großer Entfernung von dieser Unterstützungsstelle erstreckt. Die Schutzvorrichtung ist an verschiedenen Punkten ihrer Länge in verschiedenen Abständen vom Leiter angeordnet und ist an dem Leiterίο insulators is supported by one made of wires, Rods, tubes, nets or the like. Protective device formed is surrounded, which is in a distance from the actual leader, from his support point to one Point, at a relatively great distance from this support point. the Guard is at different points along its length at different distances arranged by the conductor and is on the conductor

so abgestützt. Um Ansammlung von Feuchtigkeit unmöglich zu machen, ist die Schutzvorrichtung mit schräg nach unten gerichteten Ebenen oder gekrümmten Flächen versehen.so supported. The protective device is designed to prevent the accumulation of moisture provided with downward sloping planes or curved surfaces.

Abb. i, 2 und 3 zeigen in Seitenansicht verschiedene Ausführungsformen solcher Schutzanlagen für Leiter.Fig. I, 2 and 3 show various in side view Embodiments of such protection systems for conductors.

Abb. 4 und 5 sind Schnitte nach 4-4 und 5-5 der Abb. 3.Figs. 4 and 5 are sections according to 4-4 and 5-5 of Fig. 3.

Abb. 6 ist eine weitere Ausführungsform ähnlich der in Abb. 3 gezeigten.FIG. 6 is another embodiment similar to that shown in FIG.

Abb. 7 ist ein Schnitt durch dieselbe nach 7-7 der Abb. 6.Fig. 7 is a section through the same according to 7-7 of Fig. 6.

Abb. 8 zeigt wiederum eine andere Ausführungsform. Fig. 8 shows yet another embodiment.

Abb. 9 und 10 sind Schnitte nach 9-9 und 10-10 der Abb. 8.Figs. 9 and 10 are sections after 9-9 and 10-10 of Fig. 8.

Abb. 11 ist eine weitere Ausführungsform.Fig. 11 is another embodiment.

Abb. 12 ist ein Schnitt nach 12-12 der Abb. 11.Fig. 12 is a section along 12-12 of Fig. 11.

Abb. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform.Fig. 13 shows another embodiment.

Abb. 14 ist ein Schnitt nach 14-14 derselben.Fig. 14 is a section through 14-14 of the same.

Abb. 15 ist eine Draufsicht von unten auf diese Ausführungsform.Figure 15 is a bottom plan view of this embodiment.

Abb. 16 ist wieder eine andere Ausführungsform. Fig. 16 is yet another embodiment.

Abb. 17 ist ein Schnitt nach 17-17 der Abb. 16. Abb. 18 und 19 zeigen ebenfalls weitere Ausführungsformen. Fig. 17 is a section along 17-17 of Fig. 16. Figs. 18 and 19 also show other embodiments.

Abb. 19a und 19b sind Schnitte nach a-a und b-b der Abb. 19.Fig. 19a and 19b are sections according to aa and bb of Fig. 19.

Abb. 20 ist ein Schaubild, in dem die Ergebnisse der Anlage in einer Hochspannungsleitung eingetragen sind.Fig. 20 is a graph showing the results of the installation in a high voltage power line are registered.

Abb. 21 bis 24 zeigen jene Anlagen, auf welche sich die verschiedenen Kurven des Diagramms beziehen.Figs. 21 to 24 show the systems on which the various curves in the diagram relate relate.

Nach Abb. 1 sind mehrere Isolatoren untereinander aufgehängt und unterstützen durch eine sattelförmige Klemme einen Leiter 2. Der in Wirkung tretende Durchmesser dieses Leiters ist in der Nähe der Isolationskette und des Unterstützungsturmes durch ein Gehäuse 4 o. dgl. erhöht. Dieses Gehäuse 4 wird von einer Schiene 5 getragen, die ihre Unterstützung an der sattelförmigen Klemme findet und die an ihrem äußeren Ende an dem Leiter angeschlossen ist. Das Gehäuse 4 kann aus Drahtnetz hergestellt sein und demnach nach Art eines Käfigs ausgebildet werden, oder es kann aus anderem passenden Stoff bestehen und erstreckt sich auf eine gewisse Entfernung hin von dem Isolator am Leiter 2 entlang. Diese Käfige oder Gehäuse sind nun in Doppelausführung vorhanden, d. h. sie gehen von dem Isolator nach beiden Seiten am Leiter entlang, oder sie können etwas getrennt voneinander sein, um eine Schwingbewegung des Leiters zuzulassen, ohne daß sie dabei aneinander anstoßen würden und die Schwingbewegung aufhalten würden.According to Fig. 1, several insulators are suspended from one another and provide support a saddle-shaped terminal a conductor 2. The effective diameter of this conductor is near the isolation chain and the support tower by a housing 4 or the like increased. This housing 4 is carried by a rail 5 that supports it the saddle-shaped terminal takes place and which is connected at its outer end to the conductor is. The housing 4 can be made of wire mesh and therefore in the manner of a cage or it may be made of other suitable fabric and extend at a certain distance from the insulator along the conductor 2. These cages or Housings are now available in duplicate, i. H. they go after the isolator along both sides of the ladder, or they can be a little apart to make one To allow swinging movement of the conductor without bumping into each other and would stop the swinging movement.

In Verbindung mit der Längsschiene 5 und gleichzeitig auch in Verbindung mit dem Leiter 2 befinden sich nun in Abständen voneinander Überwachungsglieder 9 für die elektrostatischen Ströme. Diese Überwachungsglieder 9 sind nach Art von Rohrschellen an der Schiene und dem Leiter festgeklemmt, erstrecken sich j edoch' noch weiter abwärts und haben an ihren unteren Enden die Isolatoren 10, welche voneinander getrennte, isolierte Strömungsverteilungsglieder haben.In connection with the longitudinal rail 5 and at the same time also in connection with the conductor 2 are now at intervals from one another monitoring elements 9 for the electrostatic Currents. These monitoring members 9 are in the manner of pipe clamps on the rail and the Clamped conductors, however, extend still further downwards and have at their lower ones Ends the isolators 10, which are separate, isolated flow distribution members to have.

Das Schaubild der Abb. 20 zeigt die Spannungsverteilung für die verschiedenen Einheiten in einer Isolatorenkette. Die kV per Einheit sind als Ordinate und die Anzahl der Einheiten j als Abszisse eingetragen. Die Kurve a in diesem Schaubild gibt die Spannung an, welche die verschiedenen Einheiten auszuhalten haben, wenn weder isolierte Überwachungsglieder noch ein Käfig für die Leitung benutzt wird. Die Abb. 21 zeigt eine solche Aufhängung des Leiters ohne Uberwachungsglieder und Käfig. Die Kurve b entspricht der Anordnung nach Abb. 22 und ! gibt nur auf diese Weise jene Spannung wieder, : welche die verschiedenen Einheiten bei Bei nutzung dieses Käfigs allein ohne Überwachungsj glied auszuhalten haben. Kurve c entspricht i der Abb. 23, in welcher wiederum nur die iso-1 lierten Überwachungsglieder am Ende der I Isolatorenkette gezeigt sind, und Kurve d I schließlich zeigt jene Verhältnisse, die sich aus ■ der Benutzung der beiden Hilfsmittel, Schutzj netz und Überwachungsglied, ergeben. Diese j entspricht der Anordnung nach Abb. 24. ι Das Schutznetz kann verschiedene Formen ! aufweisen, und die Größe der Spirale, die die 1 Leiter umgibt, oder die Größe des Käfigs und deren Beziehungen zu dem Leiter kann verändert werden. Nach Abb. 1 ist die Beziehung zwischen dem Käfig und dem Leiter durch die Unterstützungsschiene 5 und die Schelle 9 festgelegt. Wird nun das Schutznetz nicht vollständig geschlossen, so wird dadurch die Ansammlung von Feuchtigkeit entweder durch Regen oder Kondensation verhindert und die Kosten der Schutzvorrichtung werden erniedrigt. E ei Ansammlung von Tropf wasser würde nämlieh ein leitender \^λ eg hergestellt werden, durch den eine Funkenentladung stattfinden könnte und durch welchen der Spannungspunkt der Blitzentladung herabgesetzt würde. Eine solche Verminderung eines Spannungspunktes wird go namentlich dann stattfinden, wenn die Schutzvorrichtung eine bedeutend nach außen ragende oder nach innen ragende Oberfläche aufweist, in welcher sich größere Mengen von Feuchtigkeit ansammeln können. Daher ist die Vorrichtung mit schräg nach unten gerichteten geraden oder gekrümmten Flächen versehen. Die Einrichtung nach Abb. 2 ist ähnlich der in Abb. 1 gezeigten, nur ist statt eines aus Drahtnetz hergestellten Käfigs ein Draht 13 in Spiralform gewunden, und die Anordnung dieser Spirale entspricht der des Käfigs 4 nach Abb. 1. Nach Abb. 3 sind an der sattelförmigen Klemme 3, die den Leiter 2 trägt, Stützen 14 angehängt, und diese Stützen sind mit Löchern 15 versehen, Abb. 4; Stangen oder Röhren 16 sind durch diese öffnungen 14 hindurchgesteckt und erstrecken sich am Leiter 2 entlang. Die äußeren Enden der Stange 16 werden von einer Klemme 17 getragen, deren Anordnung aus Abb. 5 ersichtlich ist. Sie besteht aus zwei Halbteilen 18, welche durch die Bolzen 19 vereinigt sind. Die Halbteile 18 umschließen nahe ihren oberen Enden den Leiter 2 und haben öffnungen, in welche die Röhren 16 oder Stangen eingesteckt sind.The diagram in Fig. 20 shows the stress distribution for the various units in an isolator chain. The kV per unit are entered as the ordinate and the number of units j as the abscissa. Curve a in this diagram shows the voltage that the various units have to withstand if neither insulated monitoring elements nor a cage is used for the line. Fig. 21 shows such a suspension of the conductor without monitoring elements and cage. The curve b corresponds to the arrangement according to Fig. 22 and! only in this way reproduces the tension which the various units have to endure when using this cage alone without a monitoring element. Curve c corresponds to Fig. 23, in which again only the insulated monitoring elements at the end of the isolator chain are shown, and curve d I finally shows the relationships resulting from the use of the two aids, protective network and monitoring element , result. This j corresponds to the arrangement according to Fig. 24. ι The protective net can take various forms! and the size of the spiral surrounding the 1 ladder or the size of the cage and its relationship to the ladder can be changed. According to Fig. 1, the relationship between the cage and the ladder is determined by the support rail 5 and the clamp 9. If the protective net is not completely closed, the accumulation of moisture either through rain or condensation is prevented and the costs of the protective device are reduced. An accumulation of dripping water would namely create a conductive \ ^λ eg through which a spark discharge could take place and by which the voltage point of the lightning discharge would be reduced. Such a reduction of a stress point will take place in particular if the protective device has a surface that protrudes significantly outwards or inwards and in which large amounts of moisture can accumulate. Therefore, the device is provided with straight or curved surfaces directed obliquely downwards. The device according to Fig. 2 is similar to that shown in Fig. 1, only instead of a cage made of wire mesh, a wire 13 is wound in a spiral shape, and the arrangement of this spiral corresponds to that of the cage 4 according to Fig. 1. According to Fig. 3 are on the saddle-shaped terminal 3 which carries the conductor 2, supports 14 are hung, and these supports are provided with holes 15, Fig. 4; Rods or tubes 16 are inserted through these openings 14 and extend along the conductor 2. The outer ends of the rod 16 are carried by a clamp 17, the arrangement of which can be seen in FIG. It consists of two half-parts 18 which are united by the bolts 19. The half-parts 18 surround the conductor 2 near their upper ends and have openings into which the tubes 16 or rods are inserted.

Die A nordnung nach Abb. 6 entspricht ungefähr der in Abb. 3 gezeigten, nur ist hier statt eines Doppelsatzes von Stützen 14 eine einzige Stütze 20 an der sattelförmigen Klemme'3 aufgehängt. In dieser Stütze befinden sich Löcher zur Aufnahme der Röhren oder Stangen 21,The arrangement according to Fig. 6 corresponds roughly to that shown in Fig. 3, only it is instead of a double set of supports 14, a single support 20 is suspended from the saddle-shaped clamp'3. In this support there are holes for receiving the tubes or rods 21,

die von der Stütze nach beiden Seiten hin ausgehen. Die äußeren Enden dieser Röhren 21 werden wiederum von der Klemme 17 getragen wie in Abb. 3. In den beiden Anordnungen nach Abb. 3 und 6 sind die inneren Enden der Röhren nach innen gebogen. Nach Abb. 6 ist ein Bindedraht durch diese abgebogenen inneren Enden der Röhren 21 hindurchgesteckt und sichert dadurch diese Röhren in ihrer gegenseitigen Lage und in ihrer Stellung mit Eezug auf die Stütze 20.which extend from the support on both sides. The outer ends of these tubes 21 are in turn carried by the clamp 17 as in Fig. 3. In the two arrangements of Figs. 3 and 6 , the inner ends of the tubes are bent inward. According to FIG. 6, a binding wire is pushed through these bent inner ends of the tubes 21 and thereby secures these tubes in their mutual position and in their position with respect to the support 20.

Die Anordnung nach Abb. 8, 9 und 10 hat Ähnlichkeit mit der in Abb. 2 gezeigten. Statt einer einzigen Spirale sind hier mehrere Sätze von Stützen 23 und 24 längs des Leiters 2 verteilt, und diese Stützen tragen an ihren äußeren Enden die Stangen oder Schienen 25, welche die Spiralspulen 26 in der richtigen Lage sichern. Nach Abb. 11 und 12 sind Ringe 27 an der sattelförmigen Klemme 3 unterstützt, und ähnliche Ringe 28 sind auch an dem Leiter selbst in einem Abstand von den Isolatoren befestigt. An diese Ringe sind außen die Röhren 29 angeschweißt oder sonstwie befestigt und erstrecken sich am Leiter entlang. Um Entladung von den Enden der Röhren 29 möglichst zu verhindern, kann auf diese Enden ein Kopfisolator 30 aufgesteckt werden.
Nach A bb. 13 ist der Leiter 2 von einem Käfig 31 umschlossen, welcher hier aus geschlitztem Streckmetall hergestellt ist. Bei dieser Anordnung sind nun mehrere Überwachungsglieder 32, 33 für die Regelung der elektrostatischen Ströme angeordnet. Die Enden der Uberwachungsglieder 32, 33 können mit Isolatoren 34 ausgestattet sein.The arrangement according to Figs. 8, 9 and 10 is similar to that shown in Fig. 2. Instead of a single spiral, here several sets of supports 23 and 24 are distributed along the conductor 2, and these supports carry at their outer ends the rods or rails 25 which secure the spiral coils 26 in the correct position. As shown in Figures 11 and 12, rings 27 are supported on the saddle-shaped terminal 3 and similar rings 28 are also attached to the conductor itself at a distance from the insulators. The tubes 29 are welded or otherwise attached to the outside of these rings and extend along the conductor. In order to prevent discharge from the ends of the tubes 29 as far as possible, a head insulator 30 can be attached to these ends.
According to A bb. 13, the conductor 2 is enclosed by a cage 31, which here is made of slotted expanded metal. In this arrangement, several monitoring elements 32, 33 are now arranged for regulating the electrostatic currents. The ends of the monitoring elements 32, 33 can be equipped with insulators 34.

Nach Abb. 16 und 17 wird der Schutzschirm für den Leiter 2 aus einer Blechröhre 35 gebildet, und diese Blechröhre läuft an dem einen Ende in eine tüllenartige Verlängerung 36 aus.According to Fig. 16 and 17, the protective screen formed for the conductor 2 from a sheet metal tube 35, and this sheet metal tube runs on one End into a spout-like extension 36.

Nach Abb. 18 ist der Schirm aus einer RöhreAccording to Fig. 18, the screen is made of a tube

38 hergestellt, der spiralförmig verwunden ist.38 made, which is twisted spirally.

Das eine Ende dieser Spiralröhre ist bei 39 an dem Leiter angeschlossen, während das andere Ende bei 40 mit der sattelförmigen Klemme irgendwie verbunden ist. Zur Unterstützung der Röhre zwischen den Endpunkten können entsprechende Klemmen 40 mit Streben an den Leiter 2 angeschlossen sein.One end of this spiral tube is connected to the conductor at 39, while the other End at 40 is somehow connected to the saddle-shaped clamp. For support of the tube between the end points can corresponding clamps 40 with struts on the Conductor 2 must be connected.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 19 bis 19 b sind längs des Leiters mehrere Hohlscheiben 42 verlegt. Diese Scheiben bestehen aus dünnem Blech, und jede Scheibe besitzt einen mit ihr einheitlich ausgebildeten Hülsenansatz, der den Leiter 2 vollständig oder zum Teil umschließt.In the embodiment according to Fig. 19 to 19 b, there are several hollow disks along the conductor 42 relocated. These disks are made of thin sheet metal, and each disk has a sleeve attachment that is uniformly formed with it, which completely or partially encloses the conductor 2.

Nach Abb. 19a hat jede solche Scheibe einen ! radialen Schlitz, vermittels dessen sie auf den j Leiter aufgebracht wird. Im Inneren der Scheibe ist nun ein Blechbügel 43 angeordnet, durch welchen dieser Schlitz nach Aufbringung der Scheiben geschlossen werden kann. Ein Abgleiten der Scheiben vom Leiter 2 wird c.urch Klemmen 44 an den Enden der Scheibenreihe verhindert, und außerdem sind an den Enden dieser Reihe die Halteglieder 45 und 46 angeordnet. According to Fig. 19a, every such disk has one! radial slot, by means of which they on the j conductor is applied. A sheet metal bracket 43 is now arranged in the interior of the disc which this slot can be closed after application of the discs. A slide of the disks from conductor 2 is c. by clamps 44 at the ends of the row of disks prevented, and also the holding members 45 and 46 are arranged at the ends of this row.

Infolge der Anordnung dieses Schutzschildes, das sich von der Aufhängungsstelle des Leiters in allen Ausführungen auf eine verhältnismäßig große Länge am Leiter hin erstreckt, wird die wirksam leitende Oberfläche derartig vergrößert, daß dadurch die Verdichtung der Kraftlinien der Flächeneinheit herabgemindert wird.As a result of the arrangement of this protective shield, which extends from the point of suspension of the conductor in all versions extends to a relatively large length on the head, the effective conductive surface so enlarged that thereby the compression of the lines of force the unit area is reduced.

Da die Entladungen, die von solchen Leitern in der Nähe der Aufhängungsstelle ausgehen, hauptsächlich der Verdichtung der Kraftlinien zuzuschreiben sind, so wird auf diese W eise in der Hochspannungsanlage die stets bestehende Gefahr der Entladungen zwischen Leiter und Aufhängung oder Leiter und Erde beträchtlich verkleinert. Die Ansammlung der Feuchtigkeit, die auch für solche Entladungen von großer Bedeutung ist, wird durch die eigentümliche Ausbildung der Schutzvorrichtung vermieden, indem die Feuchtigkeit in der Nähe der Aufhängungsstelle zum Abtropfen gebracht wird.Since the discharges emanating from such leads in the vicinity of the suspension point, the compression of the lines of force are attributable mainly, it is else considerably reduced in this W in the high-voltage system which always existing risk of discharges between conductor and suspension or conductor and earth. The accumulation of moisture, which is also of great importance for such discharges, is avoided by the peculiar design of the protective device by causing the moisture to drip off in the vicinity of the suspension point.

Claims

Patent Claims:

1. Protection device for high-voltage lines to prevent discharges, characterized in that the conductor (2), that of ordinary insulators of any Kind is supported by one of wires, rods, tubes, nets o. The like. Formed Protective device is surrounded, which is at a distance from the actual conductor from its support center to a point at a relatively great distance from this support center.

2. Protection device according to claim 1, characterized in that the conductor surrounding protection device at different points of its length in different Is arranged distances from the conductor and supported on the conductor.

3. Protection device according to claim i, characterized in that the conductor Provide the protective device surrounding it at a distance with obliquely downwardly directed, flat or curved surfaces is to make the accumulation of moisture impossible.

1 sheet of drawings.