NO129977B

NO129977B -

Info

Publication number: NO129977B
Application number: NO03561/70A
Authority: NO
Inventors: C Rawlins
Original assignee: Aluminum Co Of America
Priority date: 1969-10-10
Filing date: 1970-09-18
Publication date: 1974-06-17
Also published as: BR7022751D0; GB1303335A; CH531777A; SE377411B; US3553350A; FR2064234B1; FR2064234A1; DE2048392A1; DE2048392B2

Description

Selvdempende elektrisk leder. Self-damping electrical conductor.

Den foreliggende oppfinnelse angår en forbedret, selvdempende elektrisk leder, og mer spesielt en slik leder hvor en senterkjerne er løst opphengt innenfor en ytre mantel. The present invention relates to an improved, self-damping electrical conductor, and more particularly to such a conductor where a central core is loosely suspended within an outer jacket.

Det er velkjent i fagkretser at elektriske ledere, It is well known in professional circles that electrical conductors,

såsom overføringslinjer, opphengt mellom master eller tårn, er utsatt for kontinuerlige mekaniske vibrasjoner som hovedsakelig skyldes virkningen av luftstrømmer som beveger seg på tvers av linjen, hvorved lederens naturlige vibrasjonsfrekvens eller har-moniske av denne, kan falle sammen med den vibrasjonsfrekvens som forårsakes av luftstrømmene. Slike vibrasjoner bevirker et kontinuerlig oscillerende bøyemoment i opphengningspunktene, som ut-matter metallet i lederen og medfører til slutt feil eller brudd. such as transmission lines, suspended between masts or towers, are subject to continuous mechanical vibrations mainly due to the action of air currents moving across the line, whereby the conductor's natural vibration frequency or harmonics thereof may coincide with the vibration frequency caused by the air currents . Such vibrations cause a continuously oscillating bending moment in the suspension points, which wears out the metal in the conductor and eventually causes failure or breakage.

En tidligere utførelsesform av ledere konstruert for An earlier embodiment of conductors designed for

å gi en høy grad av vibrasjonsdempning, og en som den foreliggende oppfinnelse er en forbedring av, består i det vesentlige av en kjerne anbragt i en hul, ytre mantel, hvor den indre diameter av mantelen er større enn den ytre diameteren på kjernen, slik at en ringformet klaring foreligger mellom dem. to provide a high degree of vibration damping, and one of which the present invention is an improvement, consists essentially of a core placed in a hollow, outer jacket, where the inner diameter of the jacket is greater than the outer diameter of the core, such that an annular clearance exists between them.

I praksis er den tidligere kjente leder blitt opphengt mellom passende understøttelser eller opphengningskonstruksjoner (f.eks. tårn eller master) med forskjellig spenning/vektforhold av kjerne og mantel, hvilket tillater kjerne og mantel å søke for-skjellige nedheng. På denne måten blir kjernens topp- eller bunn-flate fysisk presset mot bunn- eller toppflaten innvendig i mantelen, - selvfølgelig avhengig av hvilke av de to (leder eller mantel) som har det høyeste spenning/vektforhold. Den fysiske kontakt mellom kjerne og mantel finner sted på en langsgående strek-ning mellom to påfølgende opphengningspunkter for lederen. In practice, the previously known conductor has been suspended between suitable supports or suspension structures (e.g. towers or masts) with different tension/weight ratio of core and sheath, which allows core and sheath to seek different suspensions. In this way, the core's top or bottom surface is physically pressed against the bottom or top surface inside the sheath, - of course depending on which of the two (conductor or sheath) has the highest tension/weight ratio. The physical contact between core and sheath takes place on a longitudinal stretch between two successive suspension points for the conductor.

Ulikheter i spenning/vektforholdet er nødvendig ifølge teorien for den tidligere utførelsesform, for å oppnå en høy grad av selvdempning i lederen. Det betyr at ved en gitt vibrasjonsfrekvens gir det ulike spenning/vektforhold kjernen og mantelen forskjellige bølgelengder slik at de interfererer med hverandres ver-tikale bevegelser. på denne måte blir de bragt til å støte mot hverandre og avgir derved vibrasjonsenergi ved støtene. Differences in the tension/weight ratio are necessary according to the theory of the previous embodiment, in order to achieve a high degree of self-damping in the conductor. This means that at a given vibration frequency, different tension/weight ratios give the core and the mantle different wavelengths so that they interfere with each other's vertical movements. in this way they are brought to collide with each other and thereby release vibrational energy at the impacts.

I den tidligere ledertype skaper det trykk som kjerne og mantel berører hverandre med, på grunn av deres ulike spenning/ vektforhold et problem som den foreliggende oppfinnelse overkom-mer. Ved små vibrasjonsamplituder og for lave vibrasjonsfrekvenser, dvs. i størrelsesorden fem Hertz, er treghetskreftene som forårsakes av lederaksellerasjonen, ikke store nok til å overvinne kontaktkraften som eksisterer mellom kjerne og mantel. Kjernen og mantelen mister derfor ikke kontakt slik at støt mellom de to blir hindret. Derfor har den tidligere ledertype i virkeligheten en betraktelig aksellerasjonsterskel som må overskrides før dens høye grad av selvdempning inntrer. In the previous conductor type, the pressure with which the core and sheath touch each other, due to their different tension/weight ratio, creates a problem which the present invention overcomes. At small vibration amplitudes and too low vibration frequencies, i.e. in the order of five Hertz, the inertial forces caused by the conductor acceleration are not large enough to overcome the contact force that exists between core and mantle. The core and the mantle therefore do not lose contact so that impacts between the two are prevented. Therefore, the former type of conductor in reality has a considerable acceleration threshold that must be exceeded before its high degree of self-damping occurs.

En annen type lederkonstruksjon som gir vibrasjonsdempning , er vist i US-patent 3 204 021. Til dempningsformål anvender US-patentet en tilfeldig fordeling av masser som har en vesentlig vektfaktor, fordelt langs lengden av lederen. Slike masser bidrar vesentlig til totalvekten av lederen, hvorved den vekt som lederen og dens understøttende konstruksjon må bære, øker uten at tilsvarende fordeler med vesentlig økning av strømførende egenskaper fremkommer. Another type of conductor construction that provides vibration damping is shown in US patent 3,204,021. For damping purposes, the US patent uses a random distribution of masses that have a significant weight factor, distributed along the length of the conductor. Such masses contribute significantly to the total weight of the conductor, whereby the weight that the conductor and its supporting structure must bear increases without the corresponding benefits of a significant increase in current-carrying properties appearing.

Nærmere bestemt angår således denne oppfinnelse en selvdempende elektrisk leder for opphengning i understøttelser med innbyrdes avstand, hvilken leder omfatter en hul mantel og en kjerne som er løst anbragt i denne. Det nye og særegne ved le- More specifically, this invention thus relates to a self-damping electrical conductor for suspension in supports with a mutual distance, which conductor comprises a hollow jacket and a core which is loosely arranged in this. The new and special thing about le-

deren ifølge oppfinnelsen består i første rekke i en anordning i lederen som varierer de relative beliggenheter av strekkspenningenes virkningslinjer i mantelen og kjernen med avstandsintervaller langs lengden av lederen når kjernen og mantelen er opp- The conductor according to the invention primarily consists of a device in the conductor that varies the relative locations of the lines of action of the tensile stresses in the sheath and core at distance intervals along the length of the conductor when the core and sheath are up-

hengt mellom understøttelsene, hvilke varierende virkningslinjer medfører tilsvarende varierende berøringstrykk mellom mantel og kjerne i lengderetningen av lederen. suspended between the supports, which varying lines of action result in correspondingly varying contact pressure between the sheath and core in the longitudinal direction of the conductor.

Den foreliggende oppfinnelse eliminerer således eller reduserer vesentlig akselerasjonsterskelen ved å gi vekslende tilbakevendende kontakttrykk mellom kjerne og mantel langs leng- The present invention thus eliminates or significantly reduces the acceleration threshold by providing alternating recurring contact pressure between core and mantle along the length of

den av disse ved å gi den ene eller begge en bølget eller irregu- of these by giving one or both of them a wavy or irregular

lær konfigurasjon langs lengden av lederen, idet bølgelengden av vekslingene er av vesentlig lengde av grunner som blir forklart learn configuration along the length of the conductor, the wavelength of the alternations being of significant length for reasons to be explained

i det følgende. Disse varierende kontakttrykk har tilsvarende varierende akselerasjonsterskier',. og områder med minimum-trykk har minimumsterskelverdier slik at bare tilsvarende små treghetskrefter og amplityder av ledervibrasjon er nødvendig for å igang-sette en relativ bevegelse mellom kjerne og mantel og således kjerne/mantel-sammenstøt. Områder med null trykk vil bli aktivert in the following. These varying contact pressures have correspondingly varying acceleration thresholds. and areas with minimum pressure have minimum threshold values so that only correspondingly small inertial forces and amplitudes of conductor vibration are necessary to initiate a relative movement between core and mantle and thus core/mantle collision. Areas of zero pressure will be activated

når den minste bevegelse eller vibrasjon forekommer i lederen. på denne måte, dvs. ved umiddelbart støt mellom kjerne og mantel når lederen begynner å vibrere, blir lederen gjort vibrasjonsløs før metallet i denne er blitt deformert og derved svekket i lederopp-hengningsstedene. when the slightest movement or vibration occurs in the conductor. in this way, i.e. by immediate impact between core and sheath when the conductor begins to vibrate, the conductor is made vibration-free before the metal in it has been deformed and thereby weakened in the conductor suspension locations.

Bølgeformen av kjernen eller mantelen (eller begge) gir varierende tilbakevendende kontakttrykk mellom kjerne og mantel og kan tilveiebringes ved å påtvinge en variasjon i den relative avstand mellom virkningslinjene i kjerne og mantel. (Virkningslinjen er stedkurven for den resulterende kraft av den spenning som kjerne henholdsvis mantel må oppta). <p>åtvingning av en slik variasjon kan komme i stand ved å innsette et element eller materiale av en forutbestemt tykkelse mellom kjerne og mantel på adskilte steder langs lengden av lederen mellom lederunderstøt-telsene, eller ved å sørge for en ulik fordeling av spenningen mellom de spiralslåtte metalltråder som utgjør kjerne eller mantel eller begge. i hvert tilfelle er vibrasjonsdempningen tilveiebragt med lite eller intet tillegg i ledervekten. The waveform of the core or mantle (or both) produces varying return contact pressures between the core and mantle and can be provided by imposing a variation in the relative distance between the lines of action in the core and mantle. (The line of action is the site curve for the resultant force of the voltage that the core or mantle must absorb). Enforcing such a variation can be achieved by inserting an element or material of a predetermined thickness between the core and sheath at separate locations along the length of the conductor between the conductor supports, or by providing a different distribution of the stress between the spirally wound metal wires that make up the core or mantle or both. in each case the vibration damping is provided with little or no addition to the conductor weight.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet nærmere under henvis- . ning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser skjematisk en elektrisk leder opphengt mellom un-derstøttende konstruksjoner og utført ifølge oppfinnelsen. ^ Fig. 2 er et langsgående snitt av en foretrukket utførelses- form av oppfinnelsen. Fig. 3 er et tverrsnitt tatt langs linjen IIJ-III i fig. 2. The invention will now be described in more detail under reference. ning to the drawings, where: Fig. 1 schematically shows an electrical conductor suspended between supporting structures and made according to the invention. ^ Fig. 2 is a longitudinal section of a preferred embodiment form of the invention. Fig. 3 is a cross-section taken along the line IIJ-III in fig. 2.

Fig. 4 er et langsgående snitt av en annen utførelsesform Fig. 4 is a longitudinal section of another embodiment

av oppfinnelsen. of the invention.

Fig. 5 er et langsgående snitt av ytterligere en utførelsés- form av oppfinnelsen. Fig. 6 er et tverrsnitt av en annen utførelsesform av oppfin nelsen. Fig. 7a og 7b er tverrsnitt av en kjernestruktur som illustrerer Fig. 5 is a longitudinal section of a further embodiment form of the invention. Fig. 6 is a cross-section of another embodiment of the invention Nelson. Fig. 7a and 7b are cross-sections of a core structure which illustrate

en annen utførelsesform av oppfinnelsen. another embodiment of the invention.

Fig. 8 viser sett fra siden, den kjerne som er vist i fig. 7. Fig. 9a til 9e er tverrsnitt av en kjerne som viser de skiftende posisjonene av de snodde tråder som danner kjernen. Fig. 10 er et skjematisk tverrsnitt av en selvdempende leder hvor visse komponentavstander innen lederen ifølge oppfinnelsen er illustrert. Fig. 8 shows, seen from the side, the core shown in fig. 7. Fig. 9a to 9e are cross-sections of a core showing the changing the positions of the twisted threads that form the core. Fig. 10 is a schematic cross-section of a self-damping conductor where certain component distances within the conductor according to the invention are illustrated.

Spesielt viser fig. 1 skjematisk en leder 10 opphengt mellom understøttende tårn eller master 11 og 12 med passende utstyr som ikke er vist. Lederen 10 består i det vesentlige av en ytre mantel 14 og en indre kjerne 15 løst anbragt i denne for å tilveiebringe mellomrom 16 mellom dem.. Som tidligere forklart, er kjerne og mantel strukket mellom understøttelser 11 og 12, med ulikt spenning/vektforhold slik at kjerne og mantel er i fysisk kontakt med hverandre. In particular, fig. 1 schematically a conductor 10 suspended between supporting towers or masts 11 and 12 with suitable equipment not shown. The conductor 10 essentially consists of an outer jacket 14 and an inner core 15 loosely placed in it to provide spaces 16 between them. As previously explained, the core and jacket are stretched between supports 11 and 12, with different tension/weight ratios as that core and mantle are in physical contact with each other.

Kjernen og mantelen (eller begge) har en bølget eller bølgeformet konfigurasjon i retning langs lederen på en tilbakevendende måte mellom understøttelsene 11 og 12, som vist i fig. 1. på denne måte kommer kjerne og mantel i kontakt med hverandre med en kraft eller et trykk som varierer på en tilsvarende gjentagende eller tilbakevendende måte når kjerne og mantel er strukket mellom understøttelsene med ulikt spenning/vektforhold. Bølgeformen er anordnet ved å variere de relative virkningslinjer eller spen- The core and jacket (or both) have a wavy or undulating configuration in the direction along the conductor in a recurring manner between the supports 11 and 12, as shown in fig. 1. in this way, the core and mantle come into contact with each other with a force or pressure that varies in a correspondingly repetitive or recurring manner when the core and mantle are stretched between the supports with different tension/weight ratios. The waveform is arranged by varying the relative lines of action or voltage

ningenes kraftsentrum i kjerne og mantel, og dette er gjennomført ved å påtvinge sykliske variasjoner i den relative forskyvning av kjerne og mantel på forskjellige måter som forklart i det følgen- ning's center of force in the core and mantle, and this is accomplished by imposing cyclical variations in the relative displacement of the core and mantle in different ways, as explained in the following

de med referanse til de forskjellige utførelsesformer for oppfinnelsen „ those with reference to the various embodiments of the invention „

Hvis kjernen 15 og mantelen 16 er opphengt med like spenning/vektforhold vil kjernen henge inne i mantelen uavhengig av mantelen og ikke berøre mantelen. Sett fra siden vil kjerne og mantel fremtre som kongruente kjedelinjer uten områder med fysisk kontakt endog om en eller begge har en bølget form. En svak synkning i spenningen i kjernen 15 forårsaker at den synker If the core 15 and the mantle 16 are suspended with the same tension/weight ratio, the core will hang inside the mantle independently of the mantle and not touch the mantle. Seen from the side, the core and mantle will appear as congruent chain lines without areas of physical contact, even if one or both have a wavy shape. A slight drop in the voltage in the core 15 causes it to drop

ned inne i mantelen 14 inntil kjernen hviler på bunnen av den innvendige overflate av mantelen som vist i fig. 1, kontakten mellom de to skjer i de lave punkter i bølgedalene 17 av kjernens bølger down inside the mantle 14 until the core rests on the bottom of the inner surface of the mantle as shown in fig. 1, the contact between the two occurs in the low points of the wave troughs 17 of the core's waves

i en utførelsesform hvor kjernen er den bølgede del. Mellom de lave punkter har kjernen topper 18 som har en klaring på omtrent in an embodiment where the core is the corrugated part. Between the low points the core has peaks 18 which have a clearance of approx

to ganger amplityden av kjernens bølger som målt mellom bunnen av kjernen og bunnen av mantelens innvendige overflate. twice the amplitude of the core's waves as measured between the bottom of the core and the bottom of the inner surface of the mantle.

Hvis spenningen i kjernen 15 reduseres ytterligere, vil If the voltage in the core 15 is further reduced,

det nedadrettede trykk av kjernen mot mantelen 14 øke. Dette økte trykk fremkommer først og fremst ved de lave eller dal-kontakt-punktene 17. Når kjernens spenning reduseres ytterligere, the downward pressure of the core against the mantle 14 increases. This increased pressure appears primarily at the low or valley contact points 17. When the core's tension is further reduced,

vil nedhenget i kjernen mellom kontaktpunktene øke slik at kla- the sag in the core between the contact points will increase so that the

ringen for bølgetoppene på kjernen blir redusert, og kontaktområ- the ring for the wave crests on the core is reduced, and the contact area

dene 17 mellom kjerne og mantel blir bredere i retningen langsetter lederen. the 17 between core and sheath become wider in the direction the conductor extends.

Hvis spenningen i kjernen 15 fortsetter å synke, vil klaringen mellom kjerne og mantel 14 ved de opprinnelige bølge- If the voltage in the core 15 continues to decrease, the clearance between core and mantle 14 at the original wave

toppene 18 forsvinne. I forsvinningsøyeblikket (og før) vil tryk- the peaks 18 disappear. At the moment of disappearance (and before), pressure will

ket mellom kjerne og mantel være null ved disse toppområdene. på ket between core and mantle be zero at these peak areas. on

hver side av disse områdene øker trykket gradvis med avstanden. either side of these areas the pressure gradually increases with distance.

Trykket når et maksimum ved de opprinnelige områder med bølge- The pressure reaches a maximum at the original areas of wave-

daler 17. Med denne fordelingen av trykk i lederen 10 er det i virkeligheten ingen akselerasjonsterskelverdi som må overskrides for å få selvdempende bevegelse til å finne sted. Områder med null trykk vil bli aktivert til selvdempende støt ved den svakes- valleys 17. With this distribution of pressure in the conductor 10, there is in fact no acceleration threshold that must be exceeded for self-damping motion to take place. Areas of zero pressure will be activated into self-damping shocks at the weakening

te grad av lederbevegelse eller vibrasjon. Deler av kjernen som te degree of conductor movement or vibration. Parts of the core which

ikke har kontakt med mantelen, er dessuten frie til å svinge i resonnans under lederens vibrasjon og forhøyer støtaktiviteten av kjernen mot mantelen. not in contact with the mantle, are also free to oscillate in resonance during the conductor's vibration and increase the impact activity of the core against the mantle.

Det må forstås at bare bølgeform eller bare variasjon av kontakttrykket ikke er tilstrekkelig til å overvinne terskelproble-met. De fleste overflater har i noen grad ujevnheter, slik at kontakten mellom metall flåtene finner sted på en mengde topper hvor kontakttrykket på forskjellige topper er forskjellig. Spiralviklede ledere som til vanlig benytter runde tråder, fremviser dessuten en noe bølget profil på grunn av spiralslagningen. En akse-leras jonsterskel eksisterer på tross av disse bølgebetingelser. It must be understood that mere waveform or mere variation of the contact pressure is not sufficient to overcome the threshold problem. Most surfaces have some degree of unevenness, so that the contact between the metal rafts takes place on a number of peaks where the contact pressure on different peaks is different. Spiral-wound conductors, which normally use round wires, also exhibit a somewhat wavy profile due to the spiral winding. An axial ion threshold exists despite these wave conditions.

For å være virksom til selvdempningsformål må frekvensen av variasjonen i trykk langs lederen 10 ikke være overdrevet stor, dvs. områdene 17 og 18 med høyt og lavt (eller null) trykk, må væ-re relativt store og således fjernt fra hverandre. Grunnen for dette har å gjøre med sammenhengen mellom svingehastigheten av lederen 10 som en enkelt enhet og den relative støthastighet mellom dens komponenter, nemlig kjerne 15 og mantel 14. Vibrasjonshastig-heten til lederen bestemmer hvor hurtig vibrasjonsenergi meddeles lederen. Den relative støthastighet regulerer graden av energi-forbruk på grunn av støt. Siktemålet er å få energiforbruket til å overskride tilførselen av energi som skyldes vinden. Begge disse energier øker raskt med tilhørende hastighet. Det er derfor ønskelig at forholdet mellom støthastighet og lederens vibrasjons-hastighet er så stort som mulig. To be effective for self-damping purposes, the frequency of the variation in pressure along the conductor 10 must not be excessively large, i.e. the areas 17 and 18 with high and low (or zero) pressure must be relatively large and thus far apart. The reason for this has to do with the relationship between the swing speed of the conductor 10 as a single unit and the relative impact speed between its components, namely core 15 and sheath 14. The vibration speed of the conductor determines how quickly vibration energy is imparted to the conductor. The relative impact speed regulates the degree of energy consumption due to impact. The aim is to make the energy consumption exceed the supply of energy due to the wind. Both of these energies increase rapidly with the associated speed. It is therefore desirable that the ratio between impact speed and the conductor's vibration speed is as large as possible.

Sammenhengen mellom avstanden av områder 17 og 18 med høyt og lavt kontakttrykk mellom kjerne og mantel og den grad kjerne og mantel er i stand til å støte mot hverandre, kan forklares som føl-ger: Dersom vibrasjonen av lederen 10 forårsaker akselerasjoner og treghetskrefter store nok til å adskille kjerne og mantel i områdene 18 med lavt eller null kontakttrykk, men ikke i de tilstøten-de områder 17 med høyere kontakttrykk, vil størrelsen som adskil-lelsen antar ved hver vibrasjonssyklug, være sterkt influert av dimensjonene på avstanden av områdene med høyere trykk på hver side av områdene med lavt eller null trykk; dvs. dersom områdene med høyere trykk er for nær områdene med lavt trykk, vil stivheten i kjerne og mantel og graden av den kurveform de forsøker å anta på grunn av deres spenninger og masser, ikke tillate store adskillel-ser av kjerne og mantel i områdene med lavt trykk. Med små områder og korte avstander av toppadskillelsen oppnås bare små støt-hastigheter. Avstandene mellom stedene med høyt og lavt kontakttrykk må derfor være relativt store, som nevnt ovenfor. The relationship between the distance of areas 17 and 18 with high and low contact pressure between core and mantle and the extent to which core and mantle are able to collide with each other can be explained as follows: If the vibration of conductor 10 causes accelerations and inertial forces large enough to separate core and mantle in the areas 18 with low or zero contact pressure, but not in the adjacent areas 17 with higher contact pressure, the size that the separation assumes at each vibration cycle will be strongly influenced by the dimensions of the distance of the areas with higher pressure on either side of the areas of low or zero pressure; i.e. if the areas of higher pressure are too close to the areas of low pressure, the rigidity of the core and mantle and the degree of curvature they attempt to assume due to their stresses and masses will not allow large separations of the core and mantle in the areas with low pressure. With small areas and short distances of the peak separation, only small impact velocities are achieved. The distances between the places with high and low contact pressure must therefore be relatively large, as mentioned above.

Den effektive behandling av terskeiproblemer er da å anordne kjerne og mantel eller begge med en bølgeform hvor hver The effective treatment of threshing problems is then to arrange core and mantle or both with a waveform where each

bølge har en betraktelig bølgelengde, dvs. en bølgelengde i stør-relsesorden av meter og kanskje så store som 15 meter, størrelsen av bølgelengden for en gitt konstruksjon eller installasjon avhen-ger av forskjellige lederparametre og betingelser i omgivelsene. wave has a considerable wavelength, i.e. a wavelength in the order of meters and perhaps as large as 15 meters, the size of the wavelength for a given construction or installation depends on various conductor parameters and conditions in the surroundings.

Når lederen 10 er strukket i marken-, eksisterer det vertikalkomponenter av spenningen langs lengden av lederen som opptar totalvekten av denne. En velkjent matematisk utledning gir følgende ligning som uttrykker dette fenomen: When the conductor 10 is stretched in the ground, there exist vertical components of the tension along the length of the conductor which take up the total weight of the latter. A well-known mathematical derivation gives the following equation that expresses this phenomenon:

I denne ligningen er In this equation is

T = horisontalkomponenten av total spenning i lederen 10, T = the horizontal component of total tension in the conductor 10,

w = totalvekten pr. lengdeenhet av lederen, w = total weight per length unit of the conductor,

x = en horisontalkomponent av avstanden langs lederen, x = a horizontal component of the distance along the conductor,

y = høyden av lederen over et vilkårlig referanseplan. Løsningen av denne ligningen gir y som funksjon av x, og formen av funksjonen, når den plottes, er kjedelinjens form. Funksjonen be-skriver således formen av den kurve som lederen henger etter. Imidlertid gjelder funksjonen bare for stedkurven for kreftenes resultant som spenningen virker etter langs lederen. Denne sted-kurve faller som regel sammen med den geometriske akse i lederen, y = the height of the conductor above an arbitrary reference plane. Solving this equation gives y as a function of x, and the shape of the function, when plotted, is that of the chain line. The function thus describes the shape of the curve that the leader follows. However, the function only applies to the site curve for the resultant of the forces according to which the voltage acts along the conductor. This location curve usually coincides with the geometric axis of the conductor,

men det er ikke alltid tilfelle, som det vil gå frem av det etter-følgende. but that is not always the case, as will become clear from what follows.

For typiske lederspenn kan den ovenstående ligning approk-simeres, uten å introdusere vesentlige feil i konklusjonen som trekkes, med ligningen For typical conductor spans, the above equation can be approximated, without introducing significant errors in the conclusion drawn, with the equation

Eijenne ligning kan også anvendes individuelt på kjernen 15 og mantelen 14. Når den er anvendt på kjernen og mantelen, blir et tilleggsledd "p" tatt med for å ta hensyn til kontakttrykket mellom dem. Ligningene for kjerne og mantel ser da slik ut: This equation can also be applied individually to the core 15 and the mantle 14. When applied to the core and mantle, an additional term "p" is included to account for the contact pressure between them. The equations for core and mantle then look like this:

hvor Tc og Tm er horisontalkomponentene av kjerne- henholdsvis mantelspenningen, og Wc og Wm er deres respektive vekter pr. lengdeenhet. Siden trykket p mellom dem er resultatet av at den ene understøtter en del av den andres vekt, blir et ledd lik dette vektbidrag addert til den ene ligning og subtrahert fra den andre. Her er p målt i kraftenheter pr. lengdeenhet langs lederen 10. where Tc and Tm are the horizontal components of the core and mantle voltage respectively, and Wc and Wm are their respective weights per unit of length. Since the pressure p between them is the result of one supporting part of the other's weight, a term equal to this weight contribution is added to one equation and subtracted from the other. Here p is measured in power units per length unit along the conductor 10.

De fundamentale metoder å introdusere variasjoner i p med avstanden langs lederen, kan sees av disse ligningene. Betraktes The fundamental methods of introducing variations in p with distance along the conductor can be seen from these equations. Considered

ldx ig2 nvinagrein erefo, r eklljeer rnedn e kfa.n ekvsa. rifeorr e å i vean rikerome bpin, amså jonT c . , W Vcareiallsejor ned r yci/ T c kan praktisk in, troduseres ved f.eks. å strekke lederen in>nled-ningsvis med samme spenning/vektforhold i både kjerne og mantel, og så løse kjernen slik at den glir tilbake i mantelen. I den enden av kjernen som ble løst, vil spenningen være null, mens i den mot-satte ende vil spenningen være betydelig på grunn av friksjonen av kjernen som glir i mantelen. Kjerne og mantel kan så festes sammen med kompresjonsklemmer på flere mellomliggende punkter for å hindre ulikheten i spenning å forsvinne. ldx ig2 nvinagrein erefo, r eklljeer rnedn e kfa.n ekvsa. rifeorr e å i vean rikerome bpin, amså jonT c . , W Vcareiallsejor down r yci/ T c can be practically introduced by e.g. to stretch the conductor initially with the same tension/weight ratio in both core and sheath, and then loosen the core so that it slides back into the sheath. At the end of the core that was loosened, the stress will be zero, while at the opposite end the stress will be significant due to the friction of the core sliding in the mantle. Core and mantle can then be fixed together with compression clamps at several intermediate points to prevent the difference in tension from disappearing.

Variasjoner i vekten (wc) kan i praksis introduseres ved f.eks. å anvende med mellomrom et tungt dekke på kjerne eller mantel, som vist i nevnte us-patent. Variations in the weight (wc) can in practice be introduced by e.g. to apply at intervals a heavy covering on the core or mantle, as shown in the aforementioned US patent.

Tilveiebringelse av variasjoner i kontakttrykket p ved å variere spenningen (T eller T ) eller vekt (W eller W ) er imid-c 3 c m x c m Providing variations in the contact pressure p by varying the voltage (T or T ) or weight (W or W ) is imide-c 3 c m x c m

lertid ikke økonomiske tilnærmelser til problemet for å redusere akselerasjonsterskeien som er nødvendig for å adskille kjerne og mantel for frembringelse av øyeblikkelig selvdempende virkning. but not economical approaches to the problem of reducing the acceleration threshold necessary to separate core and mantle to produce instantaneous self-damping action.

For eksempel er klamring av kjerne og mantel i marken et tidkreven-de tiltak og således en dyr fremgangsmåte. på samme måte er tillegg av vekter med mellomrom på kabelen ekstraordinært kostbart siden det vanligvis kreves avbrytelser av vikleoperasjonen som ellers er en kontinuerlig prosess. Videre bidrar de fordelte vektene til totalvekten av lederen, vanligvis uten å medføre fordeler med forøket styrke eller strømoverføringskapasitet siden slike vekter bare er plasert med mellomrom langs lengden av lederen. For example, sticking core and mantle in the field is a time-consuming measure and thus an expensive method. likewise, the addition of weights at intervals on the cable is extraordinarily expensive since it usually requires interruptions to the winding operation, which is otherwise a continuous process. Furthermore, the distributed weights contribute to the total weight of the conductor, usually without providing benefits of increased strength or current carrying capacity since such weights are only spaced along the length of the conductor.

på grunn av ulempene og vanskelighetene forbundet med å variere spenningene eller vektparametrene langs lederen 10, tar den foreliggende oppfinnelse opp variasjonen av kurveformen til because of the disadvantages and difficulties associated with varying the voltages or weight parameters along the conductor 10, the present invention addresses the variation of the curve shape of

kjernen (eller mantelen), dvs. d 2 y„/dx 2 (eller d 2 y„m/dx 2). the core (or mantle), i.e. d 2 y„/dx 2 (or d 2 y„m/dx 2).

Metoden og anordningen som gir disse variasjonene i kurveform, blir frembragt ved å fremtvinge en varierende adskillelse av kjerne og mantel som indikert ovenfor med referanse til fig. 1. Den aktuelle struktur for fremtvingelse av disse variasjonene er vist i fig. 2 til 10, og det holdes hele tiden i minne at differen-sialligningene faktisk representerer virkningslinjene eller spen-ningenes kraftsentre som kjerne og mantel må føre. The method and arrangement which produces these variations in curve form is produced by forcing a varying separation of core and mantle as indicated above with reference to FIG. 1. The current structure for enforcing these variations is shown in fig. 2 to 10, and it is constantly kept in mind that the differential equations actually represent the lines of action or the centers of force of the stresses which the core and mantle must carry.

I fig. 2 er variasjonene i kurveform til kjerne 15 og mantel 14 tilveiebragt av ringformede partier 20 med redusert diameter på den innvendige overflate av mantelen og fordelt med mellomrom i vesentlig avstand i lengderetningen av mantelen. Slike partier har til oppgave å heve deler av kjernen over bunnflaten av mantelen slik at kjernen har toppområder 18 adskilt fra dalene 17 som berører mantelen som tidligere beskrevet i forbindelse med fig. 1. På denne måten er kjernen gjort bølgeformet og de relative kraftsentre av spenningen i kjerne og mantel er derved adskilt ved tilbakevendende, varierende avstander langs lederen 10 mellom dennes understøttelser 11 og 12 (fig. 1). In fig. 2, the variations in curve shape of core 15 and mantle 14 are provided by annular portions 20 of reduced diameter on the inner surface of the mantle and distributed with spaces at a significant distance in the longitudinal direction of the mantle. Such parts have the task of raising parts of the core above the bottom surface of the mantle so that the core has top areas 18 separated from the valleys 17 which touch the mantle as previously described in connection with fig. 1. In this way, the core is made wavy and the relative power centers of the tension in the core and mantle are thereby separated by recurring, varying distances along the conductor 10 between its supports 11 and 12 (fig. 1).

Partiene 20 med redusert diameter kan tilveiebringes pi flere måter og med et flertall virkemidler. En enkel metode for å anordne partier med redusert diameter i mantelen som er laget av snodde tråder, ville være å bøye det innerste lag med kordeller 22 The parts 20 with a reduced diameter can be provided in several ways and with a plurality of means. A simple method of providing reduced diameter portions of the sheath made of twisted wires would be to bend the innermost layer of cords 22

i mantelen i retning innover som vist i tverrsnittet på fig. 3. in the mantle in the inward direction as shown in the cross-section in fig. 3.

På fig. 4 er det vist en annen utførelsesform av oppfinnelsen, hvor kjernen 15 er anordnet med avstandsstykker 24 festet til og rundt kjernen på fordelte områder langs denne. Avstands-stykkene lages fortrinnsvis av et materiale med en neglisjerbar vektfaktor, eksempelvis av et hensiktsmessig plastmateriale. In fig. 4 shows another embodiment of the invention, where the core 15 is arranged with spacers 24 attached to and around the core in distributed areas along it. The spacers are preferably made of a material with a negligible weight factor, for example of a suitable plastic material.

Formen på avstandsstykkéne kan være ringformet eller sylindrisk, og de kan ta form av ringformede utvekster, f.eks. dannet ved å vikle et bånd rundt kjernen. The shape of the spacers can be ring-shaped or cylindrical, and they can take the form of ring-shaped growths, e.g. formed by wrapping a ribbon around the core.

Avstandsstykkéne 24 virker på samme måte som områdene 20 med redusert diameter på mantelen 14. Avstandsstykkéne tjener til å adskille toppområdene fra bunnflaten i mantelen og i lengderetningen fra bølgedalene 17 som er i kontakt med bunnoverflaten. The spacers 24 act in the same way as the regions 20 of reduced diameter on the mantle 14. The spacers serve to separate the top regions from the bottom surface of the mantle and in the longitudinal direction from the wave valleys 17 which are in contact with the bottom surface.

Andre heveinnretninger enn de beskrevne kan benyttes for å adskille mantel og kjerne på en gjentagende måte i lengderetningen^ lederen 10. F.eks. kan kjernen dekkes med et kontinuerlig belegg av et materiale 25 som har varierende tykkelsesdimensjoner langs kjernen som vist i fig. 5. I denne figur er virkningslinjen av spenningen i kjernen vist ved en stiplet linje kongruent med aksen for kjernen. Other lifting devices than those described can be used to separate the mantle and core in a repeated manner in the longitudinal direction^ the conductor 10. E.g. the core can be covered with a continuous coating of a material 25 which has varying thickness dimensions along the core as shown in fig. 5. In this figure, the line of action of the stress in the core is shown by a dashed line congruent with the axis of the core.

Fig. 6 viser i et tverrsnitt et elliptisk avstandselement med form av et belegg av et materiale 25A påført omkring kjernen 15 på en tilsvarende måte til den i fig. 5. En bølget virk-ningslin je på kjernen er imidlertid frembragt ved å dreie kjernen under viklingen av denne slik at et uregulært elliptisk tverrsnitt av belegget roterer langs lengden av kjernen i mantelen. på denne måte bevirkes de relative beliggenheter av kraftens sentre for kjerne og mantel til å endre seg med den roterende anordning av det elliptiske belegg. Fig. 6 shows in a cross-section an elliptical spacer element in the form of a coating of a material 25A applied around the core 15 in a similar manner to that in fig. 5. A wavy line of action on the core is, however, produced by turning the core during its winding so that an irregular elliptical cross-section of the coating rotates along the length of the core in the mantle. in this way the relative locations of the centers of force for the core and mantle are caused to change with the rotating arrangement of the elliptical coating.

Andre avstandsanordninger kan anvendes i stedet for eller 1 kombinasjon med avstandsstykkéne resp. avstandselementene i fig. Other spacers can be used instead of or in combination with the spacers or the distance elements in fig.

2 til 6, for å adskille virkningslinjene til kjerne og mantel på 2 to 6, to separate the lines of action of core and mantle on

en gjentagende måte langs lengden av kjernen. in a repeating manner along the length of the core.

Kjerne eller mantel eller begge kan gjøres bølgeformet på en måte som nå skal beskrives uten å bruke avstandsanordningene som ble beskrevet ovenfor. Dette kan oppfylles ved å frembringe en ulike og eksentrisk spenningsfordeling blant spiralviklede tråder 26 (fig. 7 til 9) som utgjør kjerne eller mantel. I figurene 7 til 9 er for tydelighets skyld bare kjernen 15 vist. Den ulike fordeling av spenning kan frembringes ved å spinne kjerne eller mantel med grupper av slakke og stramme trådkordeller eller ved å benytte grupper av tråder som har forskjellige spenning-forlengel-seskarakteristikker, dvs. forskjellig herding, legering eller hardhetskarakteristikker. (I fig. 7 og 9 er kordeller med høyere spenning illustrert med et pluss (+)-tegn). Når kjerne eller mantel er strukket i marken, vil de relativt slakke eller myke kordeller anta mindre spenning enn de stramme eller harde metallkordellér. Dette forårsaker at kraftens senter fra spenningen i hele kjerne eller mantel, trekker vekk fra de kordeller som antar mindre spenning og mot de kordeller som antar høyere spenning. Virkningslinjen av spenningen beveger seg således bort fra den geometriske akse eller sentret på kjernen eller mantelen til de kordeller som har høyere (+) spenning. Hvis trådene eller kordellene 26 er på-ført kjernen i et spiralformet lag, følger stedkurven for det geometriske senter en skruelinje rundt virkningslinjen. Og siden virkningslinjen er konform med en kjedelinje som forklart ovenfor, går den geometriske akse i spiral- eller skrueform rundt kjede- Core or mantle or both may be made corrugated in a manner now to be described without using the spacers described above. This can be fulfilled by producing a different and eccentric voltage distribution among spirally wound threads 26 (Fig. 7 to 9) which make up the core or sheath. In figures 7 to 9, for the sake of clarity, only the core 15 is shown. The different distribution of stress can be produced by spinning the core or mantle with groups of slack and tight thread cords or by using groups of threads that have different stress-elongation characteristics, i.e. different hardening, alloying or hardness characteristics. (In Fig. 7 and 9, cords with higher tension are illustrated with a plus (+) sign). When the core or mantle is stretched in the field, the relatively slack or soft cords will assume less tension than the tight or hard metal cords. This causes the center of force from the tension in the entire core or mantle to pull away from the cords that assume less tension and towards the cords that assume higher tension. The line of action of the voltage thus moves away from the geometric axis or centered on the core or mantle of the cords that have a higher (+) voltage. If the threads or cords 26 are applied to the core in a helical layer, the location curve for the geometric center follows a helical line around the line of action. And since the line of action is conformal to a chain line as explained above, the geometric axis spirals or spirals around the chain-

linjen, hvilket resulterer i en bølgeform på kjerne eller mantel, the line, resulting in a waveform on the core or mantle,

som vist i fig. 8. as shown in fig. 8.

Det må bemerkes at bruk av tråder eller kordeller med It must be noted that the use of threads or cords with

ulik spenning og lagt i spiral, frembringer en bølgeform hvor hver bølge har en bølgelengde lik slaglengden for trådkordellen med den høyere spenning. Slaglengden svarer til en fullstendig omdreining av spiralen. Hvis de til nå anvendte, slaglengder benyttes, blir denne bølgelengde for kort til i lengderetningen å adskille områ- different tension and laid in a spiral, produces a waveform where each wave has a wavelength equal to the stroke length of the wire cord with the higher tension. The stroke length corresponds to one complete revolution of the spiral. If the stroke lengths used up to now are used, this wavelength is too short to separate the areas in the longitudinal direction

dene 17 og 18 med høyt og lavt trykk, som eksisterer mellom kjerne og mantel. Imidlertid kan en bølgelengde av bølgeformen som er lengre enn slaglengden, oppnås ved å anvende to lag 27 og 28 av trådkordeller 26 lagt i spiral med kordeller av ulike spenninger i begge lag, som vist i fig. 7, og slaglengder som er svakt forskjellige. Bølgeformen i den fullstendige kjerne eller mantel vil bli superponeringen av den bølgeform som ville fremkommet med ulike spenninger i kordellene ved bare ett lag 28 av de to lag (tilfelle 1) og bare det ytre lag 27 av de to lag (tilfelle 2). the 17 and 18 with high and low pressure, which exist between core and mantle. However, a wavelength of the waveform which is longer than the stroke length can be obtained by using two layers 27 and 28 of wire cords 26 laid in a spiral with cords of different tensions in both layers, as shown in fig. 7, and stroke lengths that are slightly different. The waveform in the complete core or mantle will be the superposition of the waveform that would appear with different stresses in the cords with only one layer 28 of the two layers (case 1) and only the outer layer 27 of the two layers (case 2).

I hvert tilfelle ville den geometriske akse til kjernen eller mantelen følge en spiral rundt virkningslinjen av spenningen i dis- In each case, the geometric axis of the core or mantle would follow a spiral around the line of action of the stress in the dis-

se. Spiralen har en bølgelengde lik slaglengden i det indre lag i tilfelle 1, og det ytre lag i tilfelle 2. see. The spiral has a wavelength equal to the stroke length in the inner layer in case 1, and the outer layer in case 2.

Hvis det indre og ytre lag 28 og 27 av kordellene 26 If the inner and outer layers 28 and 27 of the cords 26

hadde samme lengde og retning på slagningen, ville superponeringen av bølgeformen som skyldes hvert lag, resultere i forøket eller forminsket bølgeform, respektivt avhengig av om kordellene med høy- had the same length and direction of the beat, the superposition of the waveform due to each layer would result in an increased or decreased waveform, respectively depending on whether the cordelles with high-

ere spenning i de to lag er sammen på samme side av kjernen som i fig. 7a eller i opposisjon som i fig. 7b. Begge situasjoner kan oppnås, og den resulterende grad av bølgefortii ville ikke forandres langs lengden av kjernen fordi den reldive orientering av de indre og ytre grupper av kordeller med høyere spenning ikke ville forand- ere voltage in the two layers are together on the same side of the core as in fig. 7a or in opposition as in fig. 7b. Both situations can be achieved, and the resulting degree of undulation would not change along the length of the core because the relative orientation of the inner and outer groups of higher tension cords would not change.

res på grunn av den like lange slaglengde. res due to the equally long stroke length.

Hvor slaglengden gjøres svakt forskjellig, forandres imidlertid den relative orientering av de indre og ytre lag 27 og 28 kontinuerlig langs lengden av kjernen 15 som frembringer områder med forøkelse 30 vekslende' med områdene med forminskning 29 av bølgeformen, som vist i fig. 8. Bølgelengden av bølgeformen er lik gjennomsnittet av slaglengdene til de to (indre og ytre) lag. Bølgelengden av vekslingen mellom forøkelse og forminskelse, dvs. amplityden av bølgeformen, er større enn bølgelengden på bølge- Where the stroke length is made slightly different, however, the relative orientation of the inner and outer layers 27 and 28 changes continuously along the length of the core 15 producing areas of increase 30 alternating with areas of decrease 29 of the waveform, as shown in fig. 8. The wavelength of the waveform is equal to the average of the stroke lengths of the two (inner and outer) layers. The wavelength of the alternation between increment and decrement, i.e. the amplitude of the waveform, is greater than the wavelength of the wave-

formen, og kan vises ved formelen 1 2 hvor Lx og L2 er slaglengden <L>2-<L>1the shape, and can be shown by the formula 1 2 where Lx and L2 are the stroke length <L>2-<L>1

av de indre og ytre lag 27 resp. 28. Bølgelengden til vekslingen av bølgeformens amplityde kan lett reguleres over et vidt område ved riktig valg av og i^. of the inner and outer layers 27 resp. 28. The wavelength of the alternation of the amplitude of the waveform can be easily regulated over a wide range by proper selection of and i^.

I ovenstående illustrasjoner er retningen pi slagningen av de to lagene den samme, og dette resulterer i at den geometriske akse for kjernen følger en spiralformet bane langs virknings-lin jen. Denne slagretningen kan på den annen side gjøres motsatt. Betrakt det tilfellet hvor dette gjøres, pg hvor slaglengdene er like. Fig. 9 viser en serie med tverrgående snitt av en kjerne konstruert på denne måte, tverrsnittene er tatt med mellomrom på en fjerdedel av den spiralformede slaglengde langs kjernen. Se-rien viser hvordan trådene eller kordellene med høyere spenning In the above illustrations, the direction of the striking of the two layers is the same, and this results in the geometric axis of the core following a spiral path along the line of action. This stroke direction can, on the other hand, be done the other way around. Consider the case where this is done, because the stroke lengths are equal. Fig. 9 shows a series of cross-sections of a core constructed in this way, the cross-sections being taken at intervals of a quarter of the helical stroke length along the core. The series shows how the threads or cords with higher tension

(+) beveger seg rundt den geometriske aksen til kjernen med avstanden langs kjernen. Billedserien viser videre at retningen av bevegelsen er motsatt for de to lag 27 og 28 som resulterer' i forskjellige relative orienteringer for de to grupper med trådkordeller av høyere spenning på forskjellige områder langs kjernen. Forandringen i den relative orientering er rask og utfører en fullstendig syklus over en slaglengde. (+) moves around the geometric axis of the core by the distance along the core. The image series further shows that the direction of movement is opposite for the two layers 27 and 28 which results in different relative orientations for the two groups of wire cords of higher tension at different areas along the core. The change in relative orientation is rapid and completes a complete cycle over a stroke length.

Det går klart frem av fig. 9 at superponering av tilfelle 1 og 2 i dette tilfelle resulterer i en polarisasjon av bølge-formen. Selv om tilfelle 1 og 2 hver viser en spiralformet bølge-form, vil de superponert forøke hverandre i vertikal retning, men tendere til å oppheve hverandre i horisontal retning. Denne opphe-velse behøver ikke være fullstendig, men differansen i vertikal- It is clear from fig. 9 that superposition of cases 1 and 2 in this case results in a polarization of the waveform. Although cases 1 and 2 each show a spiral waveform, superimposed, they will increase each other in the vertical direction, but tend to cancel each other out in the horizontal direction. This cancellation need not be complete, but the difference in vertical

og horisontalamplityde av bølgeformen angir at kjernen 15 har en viss grad av vertikal polarisasjon i sin bølgeform. Hadde kjernen blitt konstruert med de indre og ytre grupper med kordeller av høyere spenning overfor hverandre på siden av denne i stedet for på bunn og topp av kjernen, ville det ha resultert i en horisontal polarisasjon. and horizontal amplitude of the waveform indicates that the core 15 has some degree of vertical polarization in its waveform. Had the core been constructed with the inner and outer groups of higher tension cords facing each other on the side of it instead of at the bottom and top of the core, it would have resulted in a horizontal polarization.

Da slaglengden av de to lag 27 og 28 er like i den ovenstående diskusjon, vil polarisasjonsretningen ikke forandres med stedet langs kjernen. Dersom slaglengdene av de to lag imidlertid er svakt forskjellig, vil polarisasjonsplanet rotere med stedet langsetter kjernen 15 og utfører en fullstendig rotasjon Since the stroke length of the two layers 27 and 28 is the same in the above discussion, the direction of polarization will not change with the location along the core. If, however, the stroke lengths of the two layers are slightly different, the plane of polarization will rotate with the site extending the core 15 and perform a complete rotation

L1L2 L1L2

pa strekningen = — . En slik kjerne vil, sett fra siden, frem-<L>2"<L>1on the stretch = — . Such a core will, seen from the side, forward-<L>2"<L>1

vise den samme profil som den kjerne som har samme lengde i begge slagretninger. Formen er som vist i fig. 8, med vekslende områder show the same profile as the core which has the same length in both strike directions. The shape is as shown in fig. 8, with alternating areas

30 og 29 med bølgeform av høy og lav amplityde i vertikalplanet. 30 and 29 with waveforms of high and low amplitude in the vertical plane.

I bruk vil områdene 30 med bølgeform av høy amplityde In use, the areas 30 with a waveform of high amplitude

bli områder 17 med høyt trykk mellom kjerne og mantel, og lav-amplityde-områdene 29 vil bli områder 18 med lavt trykk. become regions 17 of high pressure between core and mantle, and the low-amplitude regions 29 will become regions 18 of low pressure.

Bruken av grupper av kordeller av høyere spenning i to The use of groups of cords of higher tension in two

lag for å oppnå bølgeformede variasjoner med relativt lang bølge-lengde kan skje i forbindelse med manteler såvel som kjerner. layers to achieve wave-shaped variations with a relatively long wavelength can occur in connection with mantles as well as cores.

Videre kan lange bølgelengder i variasjonen av trykket mellom kjer- Furthermore, long wavelengths in the variation of the pressure between core

ne og mantel oppnås med ett av lagene (27 eller 28) i kjernen og det andre i mantelen. I tillegg kan det som ble oppnådd med to lag, også oppnås med tre eller flere lag lagt, enten samme type av bølgeform eller typer hvor amplityder og polarisasjoner blir modulert på mer kompliserte måter. Det praktiske resultat er imidlertid det samme, variasjoner i kontakttrykket mellom kjerne og mantel blir frembragt. ne and mantle is achieved with one of the layers (27 or 28) in the core and the other in the mantle. In addition, what was achieved with two layers can also be achieved with three or more layers applied, either the same type of waveform or types where amplitudes and polarizations are modulated in more complicated ways. However, the practical result is the same, variations in the contact pressure between core and mantle are produced.

Ovenstående er eksempler på strukturer som fremtvinger The above are examples of structures that enforce

en variasjon i de relative posisjoner av virkningslinjene for kjerne og mantel langs lederen 10. I hvert tilfelle er dette opp- a variation in the relative positions of the lines of action for core and mantle along the conductor 10. In each case, this is up-

nådd ved enten å påføre en struktur av varierende dimensjon mellom de to virkningslinjer eller ved å anordne kordeller av tråd som utgjør kjernen eller mantelen, med forskjellig spenning. Virke- achieved by either applying a structure of varying dimensions between the two lines of action or by arranging cords of wire which make up the core or mantle, with different tension. Seem-

måten av slike strukturer kan illustreres ved å dele opp adskil-lelsen av virkningslinjene i følgende avstander- the manner of such structures can be illustrated by dividing the separation of the lines of action into the following distances-

1. Avstanden mellom kjernens virkningslinje og det geomet- 1. The distance between the core's line of action and the geometric

riske sentrum av kjernen. risky center of the core.

2. Avstanden mellom det geometriske senter av kjernen og overflaten som deltar i kontakten med mantelen. 3. Avstanden mellom overflaten av mantelen som deltar i kontakten med kjernen, og det geometriske senter av 2. The distance between the geometric center of the core and the surface participating in contact with the mantle. 3. The distance between the surface of the mantle participating in the contact with the core, and the geometric center of

mantelen. the mantle.

4. Avstanden mellom det geometriske senter av mantelen og virkningslinjen til mantelen. 4. The distance between the geometric center of the mantle and the line of action of the mantle.

Disse avstander er vist i tverrsnittet i fig. 10, hvor a er beliggenheten av kjernens virkningslinje, b er kjernens geometriske sentrum, c_ er kontaktpunktet mellom kjerne og mantel, d er mante- These distances are shown in the cross section in fig. 10, where a is the location of the core's line of action, b is the geometric center of the core, c_ is the contact point between core and mantle, d is the mantle-

lens geometriske sentrum, og e_ er beliggenheten av mantelens virk-ningslin je . len's geometric center, and e_ is the location of the mantle's line of action.

Tverrsnittet i fig. 10, tjener bare til å illustrere forholdene,i praksis vil konstruksjonen av kjerne og mantel være mer komplisert. De geometriske sentre til kjerne og mantel vil 1 de fleste tilfelle være noe tilfeldig, siden aksiell symmetri vil mangle i mange konstruksjoner. I disse tilfelle kan et vilkårlig referansepunkt som er fast i forhold til geometrien av tverrsnittet til den involverte del (kjerne eller mantel), anvendes til det foreliggende formål som det geometriske sentrum. The cross section in fig. 10, only serves to illustrate the conditions, in practice the construction of the core and mantle will be more complicated. The geometric centers of core and mantle will in most cases be somewhat random, since axial symmetry will be lacking in many constructions. In these cases, an arbitrary reference point which is fixed in relation to the geometry of the cross-section of the part involved (core or mantle) can be used for the present purpose as the geometric centre.

Et tilbakeblikk på fig. 1 til 10 viser at hver av de nevnte avstander kan varieres for å oppnå variasjon i de relative posisjoner av virkningslinjene til kjerne 15 og mantel 14. Avstand 1 ble variert i fig. 7 og 9, avstand 2 ble variert i fig. 2 til 6, og avstandene 3 og 4 ville blitt variert ved å anvende prinsippene i figurene på mantelen. A look back at fig. 1 to 10 show that each of the mentioned distances can be varied to achieve variation in the relative positions of the lines of action of core 15 and mantle 14. Distance 1 was varied in fig. 7 and 9, distance 2 was varied in fig. 2 to 6, and the distances 3 and 4 would have been varied by applying the principles in the figures on the mantle.

Basiskonstruksjonen i den foreliggende oppfinnelse er The basic construction in the present invention is

da en løskjerneleder 10 i hvilken en eller flere av de ovennevnte avstander som atskiller kjerne og mantel, er bragt til å variere langs lengden av lederen ved å variere strukturen som bestemmer avstanden. Den avstand over hvilken variasjonen generelt gjentar seg langs lederen, må være stor, slik at vesentlig atskillelse av kjerne og mantel kan oppnås i områdene med lavt trykk når lederen begynner å vibrere. på denne måte kan støt av høy hastighet mellom kjerne og mantel finne sted i disse områdene med lavt trykk for å avgi vibrasjonsenergi og derved bevirke hurtig, virknings-full selvdempning av lederen. then a loose-core conductor 10 in which one or more of the above-mentioned distances separating the core and sheath are made to vary along the length of the conductor by varying the structure which determines the distance. The distance over which the variation generally repeats along the conductor must be large, so that substantial separation of core and mantle can be achieved in the low pressure areas when the conductor begins to vibrate. in this way, high-velocity shocks between core and mantle can take place in these low-pressure regions to release vibrational energy and thereby effect rapid, effective self-damping of the conductor.

De selvdempende egenskaper i lederen ifølge oppfinnelsen ble demonstrert i forsøk utført for å sammenligne slike egenskaper med tidligere typer løskjerneledere, dvs. en leder uten syklisk variasjon av kontakttrykket mellom kjerne og mantel. I disse forsøk blir et spenn av en understøttet leder eksitert eller vib-rert med kraft fra en vibrasjonsmotor, og dempningshastigheten ble målt når den eksiterende kraft ble fjernet. I denne type forsøk er den signifikante parameter det logaritmiske dekrement eller den logaritmiske forminskelse som er den naturlige logaritme til forholdet mellom amplitydene til to påsigende vibrasjonsperioder. For å oppnå tilfredsstillende selvdempning i de ledere det dreier seg om, må det logaritmiske dekrement overskride 0,005, når den overskrider denne verdi, overskrider avgivelsen av energi innen lederen den hastighet som energi kan mottas fra vinden for å opprettholde ledervibrasjonenQ The self-damping properties of the conductor according to the invention were demonstrated in experiments carried out to compare such properties with previous types of loose-core conductors, i.e. a conductor without cyclic variation of the contact pressure between core and sheath. In these experiments, a span of a supported conductor is excited or vibrated with force from a vibration motor, and the damping rate was measured when the exciting force was removed. In this type of experiment, the significant parameter is the logarithmic decrement or the logarithmic decrease which is the natural logarithm of the ratio between the amplitudes of two alleged vibration periods. To obtain satisfactory self-damping in the conductors in question, the logarithmic decrement must exceed 0.005, when it exceeds this value, the release of energy within the conductor exceeds the rate at which energy can be received from the wind to maintain conductor vibrationQ

To serier forsøk ble utført: ett med den tidligere ledertype og ett med den samme leder forsynt med avstandsstykker 24 av den type som er beskrevet i forbindelse med fig. 4„ Loga-ritmisk dekrement ble målt ved forskjellige vibrasjonsfrekvenser, med lederen under forskjellige spenninger, og med forskjellige de-linger av spenning mellom kjerne og mantel. De følgende tall er noen eksempler på resultater av forsøkene. Two series of tests were carried out: one with the previous conductor type and one with the same conductor provided with spacers 24 of the type described in connection with fig. 4„ Logarithmic decrement was measured at different vibration frequencies, with the conductor under different voltages, and with different divisions of voltage between core and sheath. The following figures are some examples of the results of the experiments.

For en leder uten anordning for syklisk variasjon av kontakttrykket mellom kjerne og mantel og med lederspenning på 2 300 kp hvorav 500 kp var på kjerne, og med en frekvens på omkring 15,5 Hz, var det logaritmiske dekrement 0,016 for en fri-spenn-vibrasjons-amplityde i overkant av 1,5 mm fra topp til topp. Dette tilsvarer en maksimal akselerasjon på 0,73 g. For lavere vibrasjonsamplityder og dermed akselerasjoner var det logaritmiske dekrement 0,002. En amplityde på 1,5 mm er således nødvendig før selvdempningen blir tilstrekkelig til å forhindre ytterligere økning av amplityden. For a conductor without a device for cyclic variation of the contact pressure between core and sheath and with a conductor tension of 2,300 kp of which 500 kp was on the core, and with a frequency of about 15.5 Hz, the logarithmic decrement was 0.016 for a free-span vibration amplitude in excess of 1.5 mm from peak to peak. This corresponds to a maximum acceleration of 0.73 g. For lower vibration amplitudes and thus accelerations, the logarithmic decrement was 0.002. An amplitude of 1.5 mm is thus necessary before the self-damping becomes sufficient to prevent further increase of the amplitude.

Når lederen ble utstyrt med avstandsstykker på samme må-te som i fig. 4, men med alle andre parametre som før (se ovenfor), ble det logaritmiske dekrement 0,012 for alle vibrasjonsamplityder ned til et fritt spenn amplityde på 0,15 mm fra topp til topp, som tilsvarer en toppakselerasjon på omtrent 0,08 g. Selvdempende virkning er således effektiv i den foreliggende oppfinnelse ved mye lavere vibrasjonsamplityder. When the conductor was equipped with spacers in the same way as in fig. 4, but with all other parameters as before (see above), the logarithmic decrement was 0.012 for all vibration amplitudes down to a free-span amplitude of 0.15 mm peak-to-peak, which corresponds to a peak acceleration of approximately 0.08 g. Self-damping effect is thus effective in the present invention at much lower vibration amplitudes.

Ved lavere forsøksfrekvenser på omkring 7 Hz og ved samme spenning og fordeling som ovenfor hadde den tidligere ledertype et logaritmisk dekrement på 0,0143 for vibrasjonsamplityder over 3,2 mm nivået. Dette tilsvarer en maksimal akselerasjon på omtrent 0,32 g. Lederen i den foreliggende oppfinnelse hadde ved 7 Hz vibrasjonsfrekvens et logaritmisk dekrement på 0,0064 for amplityder ned til ca. 0,3 mm fra topp til topp. Også denne gang ble amplityden hvor selvdempningen blir effektiv, vesentlig redusert ved anvendelse av avstandsstykker 24. At lower test frequencies of around 7 Hz and at the same voltage and distribution as above, the previous conductor type had a logarithmic decrement of 0.0143 for vibration amplitudes above the 3.2 mm level. This corresponds to a maximum acceleration of approximately 0.32 g. The conductor in the present invention had, at a vibration frequency of 7 Hz, a logarithmic decrement of 0.0064 for amplitudes down to approx. 0.3 mm from peak to peak. This time too, the amplitude at which the self-damping becomes effective was significantly reduced by the use of spacers 24.

Av den foregående beskrivelse skulle det nå være klart at ved hjelp av denne oppfinnelse er det tilveiebragt en ny anordning for vesentlig økning av selvdempningsevnen til en løskjerne-leder. Dette er gjort ved å anordne en bølgeform (av vesentlig bølgelengde) på kjernen eller mantelen (eller begge) i lederen, slik at vekslende områder med høyt eller lavt eller null kontakttrykk eksisterer mellom kjernen og mantelen langs lederen på en gjentagende måte mellom understøttelsene for lederen. På denne måte har de delene av kjernen og mantelen som har lavt eller null kontakttrykk, tilsvarende lave akselerasjonsterskler og tilveie-bringer derved umiddelbart relativ bevegelse av kjerne og mantel for å få i stand umiddelbart støtforløp mellom dem. From the preceding description it should now be clear that by means of this invention a new device has been provided for substantially increasing the self-damping ability of a loose-core conductor. This is done by arranging a waveform (of significant wavelength) on the core or the sheath (or both) of the conductor, so that alternating areas of high or low or zero contact pressure exist between the core and the sheath along the conductor in a repeating manner between the supports for the conductor . In this way, those parts of the core and mantle that have low or zero contact pressure have correspondingly low acceleration thresholds and thereby provide immediate relative movement of core and mantle to enable immediate shock flow between them.

Claims

I» Self-damping electrical conductor (10) for suspension in supports (11,12) with a mutual distance, which conductor comprises a hollow jacket (14) and a core (15) which is loosely placed in this, characterized by

a device (20,24,25,25A,27,28) in the conductor (10) which varies the relative locations of the lines of action of the tensile stresses in the sheath (14) and the core (15) at distance intervals along the length of the conductor when the core and sheath are suspended between the supports (11,12), which varying lines of action result in correspondingly varying contact pressures (17,18) between the jacket (14) and core (15) in the longitudinal direction of the conductor.

2. Conductor according to claim 1, characterized in that the device for varying the relative locations of the lines of action in the sheath and the core includes parts (20) with a reduced inner diameter on the sheath (14) at locations distributed along the length of the conductor (10) «

3. Conductor according to claim 1, characterized in that the device for varying the relative locations of the lines of action of the sheath and core includes spacers (24) arranged around the core (15) at locations distributed along the length of the conductor (10).

4. Conductor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the core comprises a number of twisted threads (26) and the device in the conductor to vary the relative locations of the lines of action in the sheath (14) and the core (15), comprises an eccentric distribution of the tension between the threads.

5. Conductor according to claim 4, characterized in that the eccentric distribution of the tension is produced by a group of wires (27) located close to each other which have a tension/elongation characteristic different from the remaining wires (28).

6. Conductor according to one of the preceding claims 1 - 3, characterized in that the core (15) comprises at least two layers (27,28) of wires twisted in a spiral with a different distribution of tension between the wires in both layers, and that the stroke length in one layer is different from that of the other layer.

7. Conductor according to one of the preceding claims, characterized in that the device (20,24,25,25A,27,28) in the conductor (10) to vary the distance between core (15) and jacket (14) along the length of the conductor, are placed with spaces that are shorter than the distance between the supports (11,12) on which the conductor is to be suspended, so that when it is suspended, the relative lines of action in the sheath and core will vary cyclically along the length of the conductor between the supports.

8. Conductor according to claim 7, characterized in that the device for varying the distance between sheath and core comprises a spacer element (25A) placed between sheath (14) and core (15) and extending in the longitudinal direction thereof, which spacer element (25A) is eccentric in relation to the conductor (10), and the eccentricity of the distance element revolves around the core in its longitudinal direction.

9. Conductor according to claim 7 or 8, characterized in that the device in the conductor to vary the distance between sheath and core comprises a coating (25) of a material placed around the core (15) and between the sheath (14) and the core, which coating has a cyclically varying thickness along the length of the core.

10. Conductor according to claim 7 or 8, characterized in that the device in the conductor for varying the distance between sheath and core comprises a coating (25A) of a material placed on the core and designed with an irregular cross-section.