Isolatoren und Armaturen für Isolatorketten in Starkstrom-Freileitungen

Die Vielzahl und die Wichtigkeit der in einer Starkstrom-Freileitung eingebauten Isolatoren mit ihren Armaturen sind der Anlaß zu dem Versuch, im vorliegenden Buch in Ergänzung zur vorliegenden Fachliteratur die technische Entwicklung und die Eigenschaften dieser speziellen Bauelemente in den nachfolgenden Abschnitten zu untersuchen und zu beschreiben. Dabei wurde auf eine Betrachtung der Entwicklung und der Eigenschaften der zu einer Starkstrom-Freileitung ebenfalls gehörenden Leitungsseile und Leitungsseil-Armaturen nicht bzw. nur im erforderlichen Umfang eingegangen, da hierfür ein weiteres Buch vorgesehen im Verlag erschienen ist.

- Erzielung einer der vorgesehenen Betriebsspannung der Freileitung entsprechenden Isolierstrecke zwischen dem spannungsführenden Leitungsseil und dem geerdeten Stützpunkt (Mast), die in der freien Atmosphäre unter allen Betriebsverhältnissen, wie Regen, Nebel, Verschmutzung, Vereisung u.a., in ausreichendem Maße sicher erhalten bleibt.

- Wenn infolge widriger Betriebsverhältnisse, wie Überspannungen oder Überbrückung der Isolierstrecke durch Verschmutzung oder durch Fremdkörper, die erforderliche Isolierfähigkeit unterschritten wird und dadurch Lichtbogenüberschläge über der Isolierstrecke entstehen, darf diese Beanspruchung nicht zu solchen Zerstörungserscheinungen an den Isolatoren bzw. Isolatorketten führen, die die Betriebssicherheit der Freileitung unzulässig absenken.

Darüber hinaus müssen die statischen und dynamischen mechanischen Kräfte einer Starkstrom-Freileitung, die durch das Leitungsseil in den Isolator oder die Isolatorkette eingeleitet werden, mit ausreichender Sicherheit von diesen Bauelementen aufgenommen werden.



Horst Klengel ist promovierter Hochspannungstechniker und war über 40 Jahre in einem Herstellerwerk für Elektroarmaturen in Radebeul tätig. Dabei bestand stets eine enge Zusammenarbeit mit der TU Dresden, Institut für Hochspannungs- und Hochstromtechnik. Das Ziel der vorliegenden Arbeit von Horst Klengel ist, dem Leser eine historische Darstellung auf diesem Spezialgebiet des Freileitungsbaues zu geben. Verbunden damit sind Hinweise für Projektanten und Erbauer von Starkstrom-Freileitungen, basierend auf seinen eigenen Erfahrungen und Arbeiten. Besonders widmet er sich der Erläuterung der nationalen und internationalen Bestrebungen, die vorhandenen Erkenntnisse zur Technik und Technologie auf diesem Gebiet in technischen Regeln und Normen festzuhalten. Über 900 Literaturstellen sind dieser Arbeit hinzugefügt, um dem interessierten Leser Anregungen zu geben, sich tiefer in dieses Spezialgebiet einzuarbeiten.



0. Einleitung

1. Bauarten von Isolatoren

1.1. Stütz-Isolatoren

1.1.1. Stützen-Isolatoren

1.1.2. Freileitungs-Stützer

1.1.2.1. Vollkern-Freileitungs-Stützer

1.1.2.2. Verbund-Freileitungs-Stützer

1.2. Ketten-Isolatoren

1.2.1. Schlingen-Isolatoren

1.2.2. Kappen-Isolatoren

1.2.2.1. Keramik-Isolatoren

1.2.2.2. Glas-Isolatoren

1.2.3. Vollkern-Isolatoren

1.2.4. Langstab-Isolatoren

1.2.5. Verbund-Isolatoren

2. Werkstoffe für Isolatoren

2.1. Keramische Isolierstoffe

2.1.1. Porzellan

2.1.2. Steatit

2.1.3. Steinzeug

2.2. Glasisolierstoffe

2.3. Kunststoffe

2.3.1. Einstoff-Systeme

2.3.2. Mehrstoff-Systeme

3. Isolatorketten

3.1. Auswahl der Zubehörteile

3.1.1. Befestigung am Mast

3.1.2. Verbindungen zwischen den Isolatoren

3.1.3. Ketten-Abstandhalter für Mehrfachketten

3.1.4. Feldsteuer- und Lichtbogen-Schutzarmaturen

3.1.5. Befestigung der Leiterseile

3.1.5.1. Tragklemmen

3.1.5.2. Abspannklemmen

3.2. Mechanische Bemessung

3.2.1. Tragketten

3.2.2. Abspannketten

3.2.3. Isoliertraversen

3.3. Elektrische Bemessung

3.4. Bemessung gegen Ausnahmeeinwirkungen

3.3.1. Hochleistungs-Lichtbogen

3.4.2. Bruch eines Isolatorstranges

4. Prüfungen an Isolatoren und Isolatorketten

4.1. Prüfung der Werkstoffe für Isolatoren

4.1.1. Keramik- und Glasisolierstoffe

4.1.2. Kunststoffe

4.1.2.1. Struktur- und Umhüllungswerkstoffe

4.1.2.2. Kernwerkstoffe

4.2. Prüfungen an Isolatoren

4.2.1. Bauartprüfungen

4.2.1.1. Keramik- und Glas-Isolatoren

4.2.1.2. Verbund-Isolatoren

4.2.2. Typprüfungen

4.2.2.1. Keramik- und Glas-Isolatoren

4.2.2.2. Verbund-Isolatoren

4.2.3. Stichprobenprüfungen

4.2.3.1. Keramik- und Glas-Isolatoren

4.2.3.2. Verbund-Isolatoren

4.2.4. Stückprüfungen

4.2.4.1. Keramik- und Glas-Isolatoren

4.2.4.2. Verbund-Isolatoren

4.3. Prüfungen an Isolatorketten

5. Begriffserklärungen

5.1. Allgemeine Begriffe

5.2. Begriffe zu Bauarten von Isolatoren

5.3. Begriffe zu Armierungsteilen von Isolatoren

5.4. Begriffe zu Isolatorketten

5.5. Begriffe zur Prüfung

5.5.1. Begriffe zu elektrischen Prüfungen

5.5.2. Begriffe zu mechanischen Prüfungen

5.6. Begriffe zum Herstellungsprozeß von Isolatoren

5.7. Begriffe zu Werkstoffen von Isolatoren

6. Aktuelle Normen

6.1 Deutsche Normen

6.2. Ausländische Normen

6.2.1. US-amerikanische Normen (American National Standards)

6.2.2. Britische Normen (British National Standards)

6.2.3. Japanische Normen (Japanese Industrial Standards)

6.2.4. Kanadische Normen (Canadien National Standards)

6.3. Internationale Normen

6.3.1. lEC-Normen (International Electrotechnical Commission)

6.3.2. ISO-Normen (International Standards Organization)

6.3.3. CISPR-Normen (Comite International Special des Pertubations Radioelectriques)

6.4. Internationale Normenorganisationen

7. Literaturverzeichnis