Das mechanisch-thermische Verhalten von Stahl-Aluminium Verbundseilen für Hochspannungsleitungen
Dissertation
Produktform: Buch / Einband - flex.(Paperback)
In nahezu allen Bereichen des täglichen Lebens ist man in der technisierten Welt
darauf angewiesen, dass ausreichend elektrische Energie bereitgestellt wird. Freileitungen
sind dabei die Lebensadern der Versorgung.
Der vorliegende Band beschäftigt sich mit dem mechanisch-thermischen Verhalten
von Stahl-Aluminium Freileitungsseilen. Der Einfluss von Temperatur und Seilkraft
auf das Dehnungsverhalten ist neben der absoluten Seiltemperatur eine der wichtigsten
Kenngrößen, da diese den Durchgang von Freileitungsseilen bestimmen.
Beide limitieren letztlich die Belastbarkeit der Leitung. Im Rahmen dieser Arbeit
wurde ein Rechenmodell entwickelt, das die Dehnung unter thermischer und mechanischer
Beanspruchung von Seilen aus unterschiedlichen verseilten Drähten
und Werkstoffen wiedergibt. Berücksichtigt werden der Seilaufbau sowie die sich
aus der Alterungslängung von Aluminium, der thermischen und mechanischen
Formveränderung der Drähte ergebenden Einflüsse auf das Seil. Dieses Rechenmodell
wurde mit einem eigens dafür entwickelten Versuchsstand bestätigt. Mit
diesem können Freileitungsseile unter kombinierter mechanischer und thermischer
Beanspruchung untersucht werden.
Mit dieser Arbeit konnte nachgewiesen werden, dass Freileitungsseile aus Stahl
und Aluminium nur eingeschränkt als Homogenkörper behandelt werden können,
wie dies in der Vergangenheit angenommen wurde. Der Kniepunkt beschreibt den
Übergang vom ACSR Verhalten, in dem alle Drähte lasttragend sind, auf das ACSS
Verhalten, in dem nur mehr die Stahldrähte die Last tragen. Dieser liegt je nach
Stahlanteil und Ausgangszugspannung nur knapp oberhalb der höchsten Dauerbetriebstemperatur.
Infolge der Alterung sinkt der Kniepunkt in Bereiche, die auch
während des normalen Betriebes erreicht werden können. Für alte Freileitungen
ist der alterungsbedingte Längungsprozess schon weitgehend abgeschlossen, und
die Durchgänge nehmen nur mehr geringfügig zu. Bedeutsamer ist allerdings die
Kenntnis, wieviel von der einkalkulierten Sicherheitsreserve schon aufgebraucht
ist und mit welcher elektro-thermischen Beanspruchung die Freileitungen noch
belastet werden dürfen. Die sichere Anwendung von Thermal Rating Systemen
kann erst damit für den Betreiber und die Leitung gewährleistet werden.weiterlesen
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