Stockbridge-Schwingungstilger

Vier Stockbridge-Schwingungstilger an einer Freileitung

Stockbridge-Schwingungstilger, Detailansicht

Der Stockbridge-Schwingungstilger ist ein Schwingungstilger zur Reduktion von mechanischen Schwingungen von elektrischen Freileitungen, insbesondere von Hochspannungsleitungen mit langen Spannweiten zwischen den Masten.

Diese Art von Schwingungsdämpfern wurde 1928 von George H. Stockbridge erfunden, der zu dieser Zeit als Ingenieur bei der Firma Southern California Edison arbeitete.^[1]

Ursache der Schwingungen

Ein stetiger, wenn auch nur moderater Wind kann zu stehenden Wellen mit einigen Wellenlängen am Leiterseil zwischen zwei Masten führen. Dies stellt eine der Hauptursachen für die mechanische Beschädigung der Isolatoren dar.^[2]

Zur Minderung werden insbesondere in langen Spannfeldern konstruktiv aufeinander abgestimmte Dämpferelemente angebracht, die aus einem kurzen Seilstück mit Endmassen bestehen. Diese werden nahe den Aufhängungspunkten an das Leiterseil geklemmt. Stockbridge-Schwingungstilger weisen die Form einer Hantel auf, die zentrisch mit dem Leiterseil über eine Aufhängung verbunden ist.

Wirkungsbereiche

Wind kann bei Freileitungen zu mechanischen Oszillationen in folgenden Frequenzbereichen führen: ^[3]

• Der so genannte „Leitungsgalopp“ mit Amplituden von einigen Metern und einer Frequenz im Bereich von 0,08 Hz bis 3 Hz.
• Vibrationen zufolge der Aeroelastizität, die Amplituden im Bereich einiger Millimeter bis wenigen Zentimetern aufweist und in einem Frequenzbereich von 3 Hz bis 150 Hz liegt.

Stockbridge-Schwingungstilger wirken besonders effizient gegen Schwingungen zufolge der Aeroelastizität bei einer bestimmten, durch die Konstruktion festgelegten Frequenz. Durch eine asymmetrische Massenaufteilung der Dämpferelemente können gute Dämpfungseigenschaften auch in unterschiedlichen Frequenzbereichen erreicht werden. ^[4]

Stockbridge-Schwingungstilger werden weiterhin zur Schwingungsdämpfung auf den Abspannseilen von Sendemasten und bei Schrägseilbrücken eingesetzt.

Einzelnachweise

1. ↑ US-Patent Nr. 1675391 vom 3. Juli 1928
2. ↑ John McCombe, F.R. Haigh: Overhead Line Practice. 3. Auflage. MacDonald, 1966, S. 216 bis 219.
3. ↑ EPRI Transmission Line Reference Book: Wind-Induced Conductor Motion. EPRI 1012317, 2008.
4. ↑ Tom Lawson: Building aerodynamics. Imperial College Press, 2001, ISBN 1-86094187-7, S. 115.