Turmkonfigurationen& Zusammengesetzte Querarme
Ein typischer Zweikreis-Turm des im Vereinigten Königreich und anderswo verwendeten Typs ist in Fig. 1 dargestellt. Hier wird die Turmhöhe effektiv durch Faktoren wie gesetzliche Erdungsabstände, Leiterdurchhang, Isolatorlänge, Leiter-zu-Leiter-Trennung bestimmt. Anforderungen an den Abstand zwischen Leiter und Turm und die Abschirmung gegen Blitzschlag. Abhängig von der Systemspannung, der Spannweite, dem Leiter und der Betriebsumgebung werden einige dieser Faktoren wichtiger als andere. Darüber hinaus tragen mögliche Ausblasbedingungen (dh wenn eine Isolatorbaugruppe den erforderlichen Luftspalt vom Turm durchbricht) zur Bestimmung der Turmbreite und auch bei Berechnungen von Leiter zu Turm bei.
Zu den Hauptvorteilen von Verbundkreuzarmen gehört, dass das Schwingen des Isolators unter windigen Bedingungen auf ein Minimum reduziert wird und stattdessen durch Metallklemmbaugruppen bestimmt wird. Es ist auch keine zusätzliche Turmhöhe erforderlich, um die Länge des Isolatorstrangs selbst aufzunehmen. Daher kann die Verwendung von isolierenden Verbundkreuzarmen die Höhe der Leiter effektiv um denselben Abstand erhöhen, dh etwa 4 m im Fall einer 400-kV-Leitung. Grundsätzlich kann eine solche Lösung:
1. Bodenfreiheitsprobleme auf bestehenden Strecken lösen;
2. einen größeren Durchhang bei vorhandenen oder neuen Leitern zulassen, was für die Verbesserung der Leistungsübertragungskapazität von entscheidender Bedeutung ist, da die Leiter bei höchsten Nenntemperaturen betrieben werden können, ohne die Bodenfreiheit zu beeinträchtigen;
3. Erleichterung der Spannungserhöhung aufgrund verbesserter Abstände von Türmen, insbesondere da das Risiko eines Ausblasens verringert wird;
4. Kompaktere Türme mit kleineren Fundamenten und damit geringeren Kosten zulassen (siehe Abb. 3).
Mechanische Anforderungen
Im Normalbetrieb stehen die höheren Elemente eines Querarms unter Spannung und die niedrigeren Elemente unter Druck (wie in Fig. 4). Experten haben auch festgestellt, dass die grundlegende Grenze für die Anwendung eines solchen Querarms die Druckfestigkeit seines unteren Elements ist. Wenn diese Grenze überschritten wird, knickt der Querarm ein. Typischerweise ist die extremste und einschränkendste Situation für die Konstruktion unter Drahtbruchbedingungen. In diesem Fall treten im Querarm hohe asymmetrische Spannungen auf. Dies ist weniger problematisch für Querarme, die so konstruiert sind, dass sie zur Seite schwingen können, wie dies bei kompakten Leitungen der Fall ist, die von Stahlstangen getragen werden. Verbundisolator-Querarme sind daher für solche Anwendungen populär geworden. Selbst in diesem Fall müssen Isolatoren möglicherweise verdoppelt werden, um eine ausreichende Druckfestigkeit zu gewährleisten (wie in Abb. 5). Dies liegt daran, dass herkömmliche Verbundisolatoren keine ausreichende Druckfestigkeit bieten können, da ihre Durchmesser so weit ansteigen müssten, dass sie zu schwer oder zu teuer für die Herstellung werden. In Fällen von steilem Gelände, Galoppieren oder Eisabwurf müssen die Umstände, unter denen ein Querarm einer Anhebung ausgesetzt ist, auch bei der Auslegung der Stromleitung berücksichtigt werden.
