Blitzschutzkabel von Freileitungen
Um Hochspannungsleitungen vor den zerstörerischen Auswirkungen atmosphärischer Überspannungen (Blitzentladungen) zu schützen, werden über den Leitungsleitern spezielle Blitzschutzkabel aufgehängt.
Diese Kabel dienen als eine Art verlängerter Blitzableiter, deren Anzahl von mehreren Faktoren abhängt: von der Spannungsklasse der Leitung, vom Widerstand des die Stütze umgebenden Bodens, vom Ort, an dem die Stütze installiert wird, und von der Anzahl von daran hängenden Drähten. Abhängig vom Abstand des Kabels zum nächstgelegenen Schutzleiter (abhängig vom sogenannten Schutzwinkel) wird die entsprechende Höhe der Aufhängung des Kabels am Träger berechnet.
Liegt die Spannung der Hochspannungsleitung im Bereich von 110 bis 220 kV, während die Leitungsstützen aus Holz sind oder die Leitungsspannung unabhängig von der Art der Stützen 35 kV beträgt, werden Blitzkabel nur an den Zufahrten verlegt zu Umspannwerken. Bei Leitungen mit Stahl- oder Stahlbetonstützen, deren Spannung 110 kV oder mehr beträgt, werden die Stahlseile entlang der gesamten Leitung aufgehängt.
Als Drahtseilmaterial wird entweder Stahl oder Aluminium und Stahl (Aluminiumdraht mit Stahlseele) verwendet. Ein typischer Blitzschutzdraht besteht aus verzinkten Stahldrähten und hat einen Querschnitt von 50 bis 70 mm. Wenn ein solches Kabel an Isolatoren aufgehängt ist, wird sein Strom im Moment der Blitzentladung durch einen am Isolator installierten Spalt in die Erde geleitet.
Früher war jedes Schutzkabel überall an jedem der Stützen fest geerdet, wodurch es zu erheblichen Stromverlusten kam, die sich besonders bei Höchstspannungsleitungen bemerkbar machten. Die Erdung von Schutzkabeln erfolgt heute nicht nur über die Stützen, sondern, wie oben erwähnt, auch über Funkenstrecken.
Wenn also auf Leitungen mit einer Spannung von 150 kV und weniger kein Eis schmilzt oder kein Hochfrequenzkommunikationskanal entlang des Kabels vorhanden ist, erfolgt die isolierte Verlegung des Kabels nur auf Ankerstützen aus Metall und Stahlbeton. Die Kabelbefestigung aller Stützen mit Spannungen von 220 bis 750 kV erfolgt auf Isolatoren, während die Kabel direkt von Kerzen abgeleitet werden.
Die Installation von Blitzschutzkabeln ähnelt der Installation der Drähte selbst. Kabel werden in der Regel mit Stahl-Kompressionsverbindern verbunden. Bei einer Hochspannungsleitung mit einer Spannung von weniger als 110 kV wird das Kabel mit Anschlussarmaturen ohne Isolator direkt am Träger befestigt. Auf einer Leitung mit einer Spannung von 220 kV (Hoch- und Höchstklasse) wird das Kabel durch an den Stützen befestigt Aufhängungsisolatoren, in der Regel Glas, das durch Funken überbrückt wird. In jedem Ankerabschnitt ist ein Kabel an einem der Ankerstützen geerdet.
Die meisten Arbeiten zur Installation von Drähten und Kabeln beziehen sich auf Kletterstützen. Bei Hochspannungsleitungen mit einer Spannung von bis zu 10 kV erklimmen Installateure die Stützen in der Regel mit Montagekrallen (Wellen) und Gurten. Auf Leitungen mit einer höheren Spannungsklasse werden häufig hydraulische Aufzüge und Teleskoptürme eingesetzt.
Seit dem 1. Juli 2009 verwenden die Unternehmen IDGC und PJSC „FSK UES“ beim Bau neuer und Rekonstruktion alter Hochspannungsleitungen Stahlseile der Marke MZ-V-OZh-NR, hergestellt nach STO 71915393- TU 062, als Schutz vor direkten Blitzeinschlägen – 2008 und Erdungskabel der Marke GTK gemäß TU 3500-001-86229982-2010.
Studien haben gezeigt, dass die Kabel selbst, wenn sie an Isolatoren aufgehängt sind, sowohl zur Übertragung kleiner elektrischer Leistungen als auch zur Hochfrequenzkommunikation verwendet werden können. In den letzten Jahren sind auch Blitzschutzkabel mit eingebauten optischen Kabeln zu finden. Es erweist sich als günstiger als die Erdverlegung eines Kabels, insbesondere wenn man dessen spätere Wartung berücksichtigt.