DE1540595A1 - Elektrische Leitung aus vorgefertigten,zusammensetzbaren Elementen - Google Patents

Description

Antonio SCARPETTA, Turin, Italien.

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Leitungen aus vorgefertigten, zusammensetzbaren Elementen, die insbesondere für industrielle Anlagen verwendet werden.

Elektrische Leitungen der angegebenen Art sind bekannt, bei denen die Elemente je aus einer Anzahl von Modularabschnitten bestehen, die je eine Aussenumhüllung aus Isolierwerkstoff aufweisen, in welcher der Leiter aus kanalförmig umgebogenen Metallstreifen eingebettet ist, wobei die Anzahl der Abschnitte gleich der Anzahl der Leitungsphasen ist, bzw. ein Mehrfaches derselben darstellt.

Solche vorgefertigte Leitungen bekannter Art weisen schwere Nachteile auf.

Von einem mechanischen Standpunkt aus sind die Leitungselemente an sich ungeeignet, das eigene Gewicht und die elektrodynamischen Beanspruchungen aufzunehmen, welchen sie ausgesetzt sind, so dass Hilfsrnetallgerüste zum Tragen und Verbinden herangezogen werden müssen, wodurch die Gestehungskosten erhöht werden und das Einrichten schwieriger gestaltet wird.

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Von einem elektrischen Standpunkt aus weisen solche Leitungen durch das kanalförtnige Profil des Leiters und das Vorhandensein der abstützenden Metallmasse eine hohe spezifische Reaktanz, die zu einem hohen Spannungsabfall führt, welcher bei Hochfrequenz strömen, die für industrielle Anwendungen in zunehmenden Masse verwendet werden, unzulängliche Verte annimmt.

Die Erfindung bezweckt, eine elektrische Leitung der angegebenen Art zu schaffen, bei welcher die Leiteruinhüllung eine ausreichende Steifheit aufweist, wodurch Hilfsiaetallgerüste entfallen können.

Ferner sollen die Leiter derart angeordnet werden, dass die Grosse des zusammenhängenden magnetischen Flusses erniedrigt wird, um die spezifische Reaktanz der Leitung herabzusetzen.

Schliesslich sollen die Elemente derart ausgebildet werden, dass Abzweigstecker an sogar diametral entgegengesetzten Leitungsstellen angeordnet werden können, wobei die Umhüllung der Leiter bei Hochspannungsleitungen einen den Spannungsverlauf innerhalb des Leiters angepassten Isolieranstieg aufweist, wodurch eine Isolation überflüssig wird und hierdurch die Kosten und das Gewicht weiter erniedrigt werden.

Um den obigen Anforderungen zu entsprechen, schafft die Erfindung eine, aus einer Anzahl von Elementen zusammengesetzte Leitung, deren Elemente je aus einer Anzahl von isolierenden elektrische Leiter einbettenden Umhüllungen bestehen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Umhüllungen je eines Leitungselementes durch Querstreben miteinander verbunden sind, ein schachtelförmiges Profil aufweisen, in dessen Innenhohlraum streifenförniige

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» Leiter an den inneren Seitenwaiidungen eingebettet sind, und durch

die Umhüllungen mit ihren Querstreben den sich aus dieser Ausbildung ergebenden Querschnitt/in ihrer

dieser Gesamtheit als Tragkörper wirken und/Wich gegenüber liegen, um innerhalb jeder Umhüllung einen Kanal zur Aufnahme von Kontaktstücken für die Abgriffe zu begrenzen.

Die Umhüllung stellt ein mehrschichtiges Gebilde dar, welches durch Überlagerung unter der Wirkung, von Wärine und Druck verschiedener mit wäriiiehUrtenden Kunststoffen durchtränkten Lagen, welche je nach dem Spannungsanstieg innerhalb des Leiters gewählt werden.

Gomäss einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weisen die Umhüllungen der Elemente ein rechteckiges Profil auf und werden durch in Längsrichtung abstehende Streben verbunden, wobei die linhüllunße η und Streben beim Giessen des Isolierwerkstoffes einstückig erhalten werden. ■

Geraiiss einer Abwandlung der Erfindung, die insbesondere für Niederspannung und starke Ströme führende Leitungen geeignet ist, weisen die Umhüllungen für die Leiter ein kreisförmiges Profil auf und sind diese Umhüllungen lurch Umfangsringe miteinander verbunden, mit welchen Abstand- bzw. Fes thaiteplatten zusammenwirken, welche in das Itinginnere eingezwängt werden können.

Die leitenden Streifen innerhalb der Umhüllungen können entweder

- sich

flach oder C-förmig abgebogen sein und/jetrennt gegenüber liegen, um ein geschlossenes Profil zu bilden. Letztere Ausführung ist besonders für starke, gegebenenfalls llocuf requenzströme durch den niedrigen Wert der spezifischen Reaktanz geeignet, die sich auf der Erniedrigung des zusammenhängenden magnetischen Flusses ergibt.

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Die Anzahl der Umhüllungen je LeItungselement ist gleich, bzw» ein Vielfaches der Anzahl der Leitungsphasen; im letzteren Falle verfügen die Phasen je über mehrere, parallel verbundene Leiter.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus nachstehender, ausführlicher Beschreibung unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen, die Beispiele darstellen. Auf der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Leitungsabschnittes gemäss der Erfindung, die insbesondere die Kupplung zweier aneinanderliegender Elemente zeigt,

Fig. 2 eine Draufsicht, die insbesondere einen Abzweigstecker zeigt,

Fig. 3 eine Schnittansicht in grösserem Masatab nach Linie III-III der Fig. 1,

Fig. k eine Teilschnittansicht in grösserem Masstab durch den Abzweigstecker nach Linie IV-IV der Fig. 2,

Fig. 5 eine Schnittansicht nach Linie V-V der Fig. U,

Fig. 6 eine Schnittansicht in grösserem Masstab nach Linie VI-VI der Fig. 2,

Fig. 7 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles VII-VII der Fig. 6,

Fig. 8 eine Schnittansicht in grösserem Masstab nach Linie VIII-VIII der Fig. 1,

Fig. 9 eine Draufsicht des einen Verbindungsteils gemäss Fig. 1 und 8,

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Pig» Ίο - 12 elektrische Leitungen gemäss verschiedenen Abwandlungen im Querschnitt und

Fig. 13 eine Draufsicht in verkleinertem Masstab der Fig. 12.

Gemäss den Fig. 1-9 besteht die elektrische Leitung erfindungsgemäss aus einer Anzahl vorgefertigter Elemente 1, welche entweder gerad- oder krummlinig ausgebildet werden können, um nach beliebigen Bahnen verlegt zu werden und die durch Verbindungsteile miteinander verbunden werden, welche insgesamt durch 2 bezeichnet sind.

Die Leitungseleinente weisen ferner mehrere in Längsrichtung abstehende Öffnungen 3 zum Einführen von Abzweigsteckern k auf. Bei entferntem Stecker werden die Öffnungen durch auseinandernehmbare Pfropfen 5 abgeschlossen.

Die oben beschriebenen Leitungseleraente umfassen eine Umhüllung aus Isolierwerkstoff 1a, welche durch Giessen, Strangpressen oder sonstiges Verfahren erhalten wird und im wesentlichen aus übereinanderliegenden Lagen verschiedener Art besteht, die mit wärmehärtenden Kunststoffen durchtränkt sind. Die Lagen bestehen z.B. aus Zellulosepapier,« Geweben aus vollsynthetischen, Pflanzenoder Glasfasern, wobei die Tränkungskunststoffe insbesonde Phenolbzw. Heiaminharze sind.

Erfindungsgemäss sind die Umhüllungen la von schachteiförmigem Profil derart ausgebildet, dass sie innere Längsräume 6 aufweisen und durch einstückig erhaltene Querstreben 7 miteinander verbunden sind, so dass deren widerstandsfähiger Querschnitt ein ausreichendes Trägheitsmoment aufweist, um die Umhüllungen zu einem

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tragenden Gerüst zu machen.

Im Innern 6 der Umhüllungen befinden sich die elektrischen Leiter, die aus Metallstreifen 8, vorteilhafterweise aus elektrolytischem Kupfer bestehen, die an den inneren Seitenwandungen
der Umhüllungen eingebettet sind und sich gegenüber liegen, um eine Innenrinne zu begrenzen, die das Einführen der Kontaktstücke für die Abzweigstecker k und den Umlauf von Kühlluft gestattet.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführung bestehen die Leiter 8 aus flachen Streifen. Diese Ausführung ist insbesondere vorteilhaft, um die Stärke des zusammenhängenden magnetischen Flusses
und die damit verknüpfte Reaktanz der Leitung herabzusetzen. Die gegenüberliegenden Leiter der in den Umhüllungen werden je durch Ströme durchflossen, die gleichgerichtet sind, wodurch sich die
Magnetflusslinien gegenseitig ausgleichen.

Wie oben erwähnt, greifen in die Aufnahmen 6 durch Schlitze 3
die Abzweigstecker ein, die im wesentlichen aus Metall-Leitern 9 bestehen, welche durch Blattfedern 1o aufgespreizt werden, wobei die Kontaktfläche 9a der Leiter vorteilhafterweise gerändelt ist, um den Kontakt zu verbessern.

Weiter weisen die Leiter 9 einen Schaft 9b auf, welcher unter
Zwischenschaltung einer isolierenden Hülle 11 durch einen Träger 12 hindurchgeführt wird, an dem die Anschlussfahnen des Abzweigkabels 13 z.B. mittels Druckmuttern befestigt sind.

Zum Aufhängen der oben beschriebenen Elemente 1 an Gebäudewänden bzw. Tragpfeilern sind Bügel lk vorgesehen, welche die Elemente
umgreifen, und an letzteren durch durchgehende Bolzen 15 ge-

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spannt worden, deren glatter Teil 15a zweckmäasig isoliert ist.* Die DoIbon 15 dianon gleichzeitig zum Verankern an den Tragwerkon.

Gomäss einer· vorteilhaften Ausführung der Erfindung bestehen die Verbindungsmittel 2 der einzelnen Umhüllungen je aus einem Loiter, einem Profil mit geschlossenem Querschnitt 16 vorzugsweise aus Bronze, welches die Umhüllung umschliesst und an taindootens einer dessen Innenflächen entgegengesetzt geneigte Vandungem aufweist, mit welchen Keile 17 zusammenarbeiten, die unter der Wirkung von Druckschrauben 18 die Leiter 8 in feste Kontaktberührung an ein Zwischenglied 19 drücken, welches den ununterbrochenen Strcmfluss durch die .Leiter sichert. Das Zwischenglied 19 ist als mit gerändelten Seitenflächen versehener Streifen ausgebildet. Das Zwischenglied 19 wird in die Hohlräume 6 dor benachbarten Umhüllungen 1a über an den einander zugewandten Enden der letzteren auegesparte Öffnungen eingeschoben, wobei die Öffnungen je durch einen Pfropfen 2o aus nachgiebicem Werkstoff abgeschlossen werden.

Die Abwandlung nach Fig. Io unterscheidet sich durch die Ausbildung des Leiters 8, welcher Endflügel Sa aufweist» die derart ungebogen sind, das« die beiden Leiter je einer Phase ein C-fÖrmiges Profil einnehra&n. Dio gegenüberliegenden Leiter weisen ein echachtelförmiges Profil auf, welches lediglich durch Sndtinschnitte 21 unterbrochen wird, die relative Bewegungen zulassen. Durch dieses Profil wird die spezifische Reaktanz der Leitung weiter herabgesetzt, wodurch die Streulinien des magnetischen Flusses meistens behoben werden. Der Leiter nimmt dadurch la wesentlichen eine Rohnorts ein, die zum Leiten von Hochfrequens;-

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strom besonders geeignet ist, der bekanntlich die Hautwirkung bewirkt.

Bei den Abwandlungen gemäss den Fig. 11 bis 13 liegen die ein halbkreisförmiges Profil aufweisenden Leiter sich gegenüber in isolierenden zylinderförmigen Umhüllungen 22, welche durch Umfangehalteringe 23 zusammengehalten werden, mit welchen Abstand- bzw. Halteplatten 2k zusammenarbeiten, die in die Ringe eingezwängt werden. Die Ringe und Platten bestehen vorzugsweise aus Kunststoff.

Sie oben beschriebene Leitung wird etwa durch Erdkabel ergänzt. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel werden die als Kupferplatte bzw. -geflecht 25 bzw. 26 ausgebildeten Erdkabel durch nichtmagnetische Metallträger 27 abgestützt, welche durch in Gewindebohrungen der Streben 7 eingreifende Schrauben 28 befestigt werden. Vorteilhafterweise können Kabel der mit 25 bzw. 26 bezeichneten Art an den vier Ecken des Leitungequerschnitts angeordnet werden, wodurch die vier die Leitung umrandenden Leiter als Schutzdrähte dienen.

Durch die besondere, oben beschriebene, schichtweise Ausbildung der Umhüllung 1a kann dieselbe derart hergestellt werden, dass sie einen nach aussen allmählich abnehmenden Isolierverlauf aufweist. Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, da unter Gewährleistung der erforderlichen Isolierung des Leiters die Stärke des Isolierwerkstoffes geringer bemessen und der ganze Leitungeaufbau von geringerem Gewicht gemacht werden kann.

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Ferner sind die für die Durchtränkung der Umhüllung eingesetzten wärmehärtenden Harze wasserabstossend, so dass die Leitung auch im Freien aufgestellt werden kann.

Statt einer einzigen Leiterurohüllung für jede Leitungsphase können mehrere Umhüllungen je Phase vorgesehen werden, deren Leiter parallel arbeiten, wodurch die erfindungsgemässe Leitung zum Leiten äusserst starker Ströme verwendet werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1. - Elektrische Leitung aus auseinandernehmbaren, vorgefertigten Elementen, mit einer die elektrischen Leiter einbettenden Isolierumhüllung, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (i) je eine Anzahl von Längshohlräume (6) begrenzenden Umhüllungen^/on schachtelförmigetu Profil, die in Querrichtung durch Streben (7) miteinander verbunden werden, wodurch ein zum Tragen ausreichender widerstandsfähiger Querschnitt der Umhüllung in ihrer Gesamtheit entsteht, und Leiter (8) umfassen, die aus an den Innenseitenwandungen der Längshohlräume in den Umhüllungen eingebetteten, sich gegenüberliegenden Metallkörpern bestehen, die innerhalb jeder Umhüllung eine Innenrinne begrenzen, die zur Aufnahme von Kontaktstücken für die Abzweigungen dient.

   2. - Elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längshohlräume (6) der Umhüllungen (la) für die Leitungselemente (i) ein rechteckiges Profil aufweisen, und die Umhüllungen* (la) durch in Längsrichtung abstehende Streben (7) miteinander verbunden werden, wobei die Umhüllungen und Streben aus Isolierwerkstoff einstückig erhalten werden.

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   3· - Elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllungen (la) und deren Hohlräume (6) für die Leitungselemente zylinderförmig und gesondert ausgebildet und durch Umfangsringe (23) miteinander verbunden sind, mit welchen Abstands- bzw. Halteplatten (24) zusammenarbeiten, die in die Ringe (23) eingezwängt werden.

   h. - Elektrische Leitung nach den Ansprüchen 1, und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (8) aus flachen Metallstreifen bestehen.

   5. - Elektrische Leitung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (8, 8a) aus C-förmig umgebogenen Streifen bestehen, so dass die gegenüberliegenden Leiter ein schachteiförmiges Profil begrenzen.

   6. - Elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (la) aus beschichteten Aunststoffen besteht, die durch Überlagerung verschiedener, mit wärmehärtenden Harzen durchtränkter Träger erhalten werden, wobei die aufeinanderfolgenden Lagen je nach dem Spannungsverlauf innerhalb des Leiters gewählt werden.

   7. - Elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   Abzweigungen dass die Kontaktstücke für die XXXuGQSgXft aus Steckern mit durch Blattfedern (io) aufgespreitzten Leitern (9) bestehen, die durch einen Träger (12) abgestützt werden, an dem die Anschlussfahnen des Abzweigkabels (13) befestigt sind.

   8. - Elektrische Leitung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verbindungsmittel (2) für die Leitungselemente (1), die bei jeder

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   Umhüllung (la) aus einem Profil (16) mit geschlossenem Querschnitt bestehen, welches die Umhüllung (la) umschliesst und an mindestens einer dessen Innenflächen entgegengesetzt geneigte Wandungen aufweist, mit welchen Keile (17) zusammenarbeiten, die durch Druckschrauben (18) die Leiter (S) in feste Kontaktberührung mit einem Zwischenverbindungsglied (19) drücken.

   9. - Elektrische Leitung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Aufhängevorrichtungen , die aus Bügeln (1^) bestehen, die die Elemente umgreifen, an denen die Bügel durch durchgehende Bolzen (15) festgespannt werden, wobei die Bolzen (i5) gleichzeitig zum Verankern der Leitung an dessen Tragwerk dienen.

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