DE10002630A1

DE10002630A1 - Umspannstation

Info

Publication number: DE10002630A1
Application number: DE10002630A
Authority: DE
Inventors: Illo-Frank Primus; Juergen Ziemke
Original assignee: Betonbau GmbH
Current assignee: Betonbau GmbH
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2001-06-13

Abstract

Bei einer Umspannstation (10) mit wenigstens einen Raum für einen Transformator, eine Mittelspannungsschaltanlage sowie eine Niederspannungsverteilung aufweisendem monolithisch aus einem Betonwerkstoff gegossenem Baukörper aus Wänden (16, 18, 19) und einer diese verbindenden Platte (14) ist in wenigstens einer der Wände (16) eine Ausnehmung für eine Lüftertür o. dgl. Durchgangseinrichtung vorgesehen. Der Baukörper (12) ist aus einem mit Faserarmierungen versehenen Beton ohne Armierungsmatten o. dgl. Flächengebilde gegossen, insbesondere mit einer Faserarmierung aus einem Werkstoff hoher Zugfestigkeit. Die Werkstoffasern - eines bevorzugten Durchmessers von etwa 0,8 mm bei einer Faserlänge von etwa 60 mm - sind mit doppelt abgewinkelten Endbereichen versehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Umspannstation mit - wenig stens einen Raum für einen Transformator, Mittelspannungs schaltanlage sowie eine Niederspannungsverteilung aufwei sendem - monolithisch aus einem Betonwerkstoff gegossenem Baukörper aus Wänden und einer diese verbindenden Platte, wobei in wenigstens einer der Wände eine Ausnehmung für eine Lüftertüre od. dgl. Durchgangseinrichtung vorgesehen ist.

Derartige Umspannstationen enthalten üblicherweise einen aus Beton gegossenen und mit Armierungsmatten verstärkten, seiner Kontur nach quaderförmigen Baukörper, der auf die Rasenkante aufgesetzt und mit einer Betonplatte als Dach versehen wird. Hierzu sei beispielhaft auf die Schrift zu DE-U-92 14 978 verwiesen.

Die Lüftertüre mit einem etwa parallel zur Türunterkante in deren Nachbarschaft verlaufenden Durchgangsspalt als Strö mungsweg für Luft ist der Schrift zu DE-U-19 74 231 zu ent nehmen; diese Lüftertür besteht aus einer einen hohlen Me tallprofilrahmen überspannenden Blechplatte als Türfüllung, deren Sockelbereich aus der Türebene nach außen abgewinkelt ist und eine Art von Haube mit geneigter Pultfläche bildet. Diese Haube ist seitlich durch am unteren Türende gesondert anzubringende Metallwinkel als Abblendung begrenzt, und ihre bodenwärts gerichtete - also rechtwinkelig zur Türe bene stehende - Öffnung wird von einem in Einbaulage hori zontalen Lochblech überspannt.

In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfin dung das Ziel gesetzt, eine Umspannstation der eingangs er wähnten Art mit hohen Festigkeitswerten auf besonders gün stige Weise herzustellen. Zudem sollen deren Betrieb sowie der Transport einfacher und sicherer gemacht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Anspruches; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildun gen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kom binationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale.

Erfindungsgemäß ist der Baukörper aus einem mit Faserarmie rungen versehenen Beton - insbesondere einem Hochlei stungsleichtbeton - ohne Armierungsmatten od. dgl. Flächengebilde gegossen, was eine rationalisierte Herstellung gestattet; der faserarmierte Beton wird ohne von Hand oder maschinell eingelegte Bewehrungsmatten zum fertigen Produkt gegossen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Faserarmierung aus einem Werkstoff hoher Zugfestigkeit; als günstig hat es sich erwiesen, dass die Werkstoffasern je weils mit doppelt abgewinkelten Endbereichen zur Endveran kerung versehen und dadurch günstig einzubinden sind. Es handelt sich dabei bevorzugt um Werkstoffasern eines Durch messers von 0,6 bis 1,0 mm bei einer Länge von etwa 50 bis 80 mm - vor allem einer Faserlänge von etwa 60 mm bei einem Durchmesser von etwa 0,8 mm.

Die Größenordnung der Beigabe solcher Stahldrahtfasern zu Beton liegt erfindungsgemäß zwischen 30 kg/m³ und 60 kg/m³, bevorzugt zwischen 40 kg/m³ und 50 kg/m³. Legt man einen Sicherheitsfaktor von γ = 1,75 Bruchzustand zugrunde, er gibt sich das größte vom Stahlfaserbeton aufnehmbare Ge brauchlastmoment - hier bei einem Bauteil einer Dicke von 100 mm - mit etwa m_geb = 4,12/1,74 = 2,34 kNm/n. In Ge brauchszustand soll ein Sicherheitsfaktor von γ = 1,25 ge geben sein.

In den Beton eingemischte Stahlfasern beeinflussen das Ver halten der Betonbauteile, indem sie der Rissbildung entge genwirken und einer zunehmenden Rissaufweitung Widerstand entgegensetzen. Die Rissufer sind durch die Fasern miteinander verbunden; wodurch auch in diesem Zustand über den Riss hinweg Kräfte übertragen werden können.

Diese monolithisch gegossenen und mit der Faserarmierung versehenen Betonkörper können unterschiedlichster Ausge staltung sein. So haben sich dafür Bau- oder Gusskörper als günstig erwiesen mit zumindest zwei die Seitenwände verbin denden und ebenfalls mit der Bodenplatte einstückigen Quer wänden oder Bau- bzw. Gusskörper, die wenigstens eine parallel zu den Seitenwänden verlaufende und ebenfalls mit der Bodenplatte einstückige Innenwandung aufweist.

Zudem können erfindungsgemäß innenseitig des Bau- oder Gusskörpers Sockelleisten, Laufsockel, Konsolen und/oder Auflageprofile angeformt sein. Oder aber es sind beidseits einer Sockelwand zueinander höhenversetzte Bereiche vorge sehen, wobei der obere Bereich als Stellfläche für den Transformator dient.

Erfindungsgemäß soll aus Gründen höherer Sicherheit die Um spannstation mit einem innenliegenden Erdungssystem verse hen sein, das wenigstens eine Erdungsschiene sowie eine Verbindung zu wenigstens einer Türzarge für eine Sta tionstür aufweist sowie - bevorzugt durch wenigstens eine Erdungsdurchführung - zur Stationsaußenseite geführt wird, um dort mit einem Potentialerdring od. dgl. außen liegenden Erdungssystem verbunden zu werden. Hier eingesetzte Durch führungen können für den Transport der Station mit jeweils einem Anschlussbolzen zum Anfügen an ein Transportgeschirr ausgestattet werden.

Im Rahmen der Erfindung liegt eine Durchführung mit wenig stens zwei etwa parallelen Durchgangskanälen, die von einer Wandfläche ausgehen und sich von dieser weg konisch verjün gen. Durchführungen sind an sich - in anderer Ausgestal tung - beispielhaft der DE 297 08 413 U1 der Anmelderin zu entnehmen.

Bei der erfindungsgemäßen Durchführung, für die besonderer Schutz beansprucht wird, verlaufen die Mittelachsen der Durchgangskanäle zueinander etwa parallel, wobei insbeson dere drei Durchgangskanäle vorgesehen und so angeordnet sind, dass ihre Mittelachsen die Eckpunkte eines gleichsei tigen Dreiecks bestimmen.

Als günstig hat es sich erwiesen, als Wandfläche eine Rück wand zu verwenden, an welche ein die Durchgangskanäle in Abstand umgebender Kragen angeformt ist. Diese Wandfläche oder Rückwand weist eine etwa dreiecksförmige Randkontur auf, die etwa parallel zu dem erwähnten gleichschenkeligen Dreieck verläuft.

An die der Rückwand ferne Kante des Kragens ist bevorzugt ein mit den Kanalmündungen etwa fluchtender Außenrand ange formt, und die Durchführung besteht aus Kunststoff, insbe sondere aus Polypropylen.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein Transportanker aus einem Ankerstab mit wellenförmigem Stabende oder hakenartig gekrümmten Stabende, der gesondert unter Schutz gestellt sein soll. Andernends ist der Ankerstab durch eine Kupp lungshülse mit einem Quer- oder Radialstab versehen. Dieser Anker wird so eingesetzt, dass die Kupplungshülse bzw. der Hülsenkopf bündig am Beton anliegt, die Stabeisen 40 mm unterhalb der Betonoberfläche angeordnet ist, und zwar ver tikal in Bezug auf die Betriebslage oder die Transportlage der Station. Mit diesen Sonderbauformen (800 mm Länge, an geschweißte Bewehrungsstäbe der Länge 40 mm) kann eine Tragfähigkeit von 2,640 kg je Anker erwirkt werden, d. h. wesentlich mehr als bei Standardankern. Es können Stationen mit Gewichten von etwa 10 t mit diesem besonders ausgebil deten Anker gehoben und transportiert werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Schrägsicht auf eine Umschalt- oder Kleinstation aus Beton;

Fig. 2 eine andere Schrägsicht auf einen Beton- oder Gusskörper als Teil der Schaltstation nach Fig. 1;

Fig. 3 bis 16 jeweils eine Schrägsicht auf einen Beton körper für derartige Schaltstationen;

Fig. 17 eine Graphik zu Biegezugfestigkeiten in Ab hängigkeit eines Wandbereiches und der Be tonierrichtung;

Fig. 18 bis 21 Schrägsichten auf Teile von Umschaltstatio nen mit Erdungseinrichtungen;

Fig. 22 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 21;

Fig. 23, 24 Seitenansichten zweier Transportanker;

Fig. 25, 26 zwei Schnitte durch einen Eckbereich eines Mittelspannungsraumes mit in den Betonkör per eingesetztem Transportanker;

Fig. 27, 28 zwei Schnitte durch einen Eckbereich eines Niederspannungsraumes mit in den Betonkör per eingesetztem Transportanker;

Fig. 29 einen Querschnitt durch eine Umschaltsta tion an einem Transportgeschirr;

Fig. 30 die verkleinerte Seitenansicht der Um schaltstation nach Fig. 29;

Fig. 31 die Draufsicht auf eine Kabeldurchführung;

Fig. 32 den Diametralschnitt durch Fig. 31.

Eine quaderförmige, nicht begehrbare Umschalt- oder Klein station 10 - einer beispielsweisen Länge a von 3600 mm, einer Breite b von 1550 mm sowie einer äußeren Höhe h von 2200 mm - zur Aufnahme eines nicht dargestellten verfahr baren Transformators weist an einem monolithischen Bau- oder Gusskörper 12 eine Bodenplatte 14 mit parallel ange formten Seitenwänden 16, eine diese in Seitenwandhöhe ver bindende Querwand 18, eine niedrige zweite Querwand 18 _a sowie zwei an die Endkanten 17 der Seitenwände 16 in deren unterem Bereich angeformte Stirnwände 19, 19 _a geringer Höhe h₁ auf. Dieser Gusskörper 12 trägt eine aufgesetzte Dachplatte 30.

In Fig. 1, 2 ist den Seitenwänden 16 jeweils eine Ausneh mung 24 für eine in der Zeichnung vernachlässigte Lüftertür vorgesehen. Die Schwellenkante 26 der Ausnehmung 24 ver läuft in einem Abstand von hier etwa 800 mm zur Innenfläche der Bodenplatte 14, fluchtet mit den Oberkanten 20 der beiden Stirnwände 19, 19 _a und bestimmt gleichzeitig die Einsatztiefe der Umschaltstation 10; diese wird so in ge wachsenen Boden eingelassen, dass die Erdgleiche oder Bodenoberfläche geringfügig unterhalb der Schwellenkante 26 bzw. der Oberkanten 20 der Stirnwände 19, 19 _a liegt. Über diesen sind nicht dargestellte ein- oder zweiflügelige Türen angebracht.

Die in Fig. 1 linke niedrige Stirnwand 19 der Kleinstation 10 ist in ihrem an die Bodenplatte 14 anschließenden Be reich 21 in einem Winkel von etwa 45° nach außen geneigt und dort mit Durchbrüchen zur Kabeldurchführung versehen.

Die in Fig. 2 verdeutlichte Stirnwand 19 _a besteht aus einem sich zwischen den Seitenwänden 16 erstreckenden Betonstrei fen, der mit der - in Abstand zu ihm verlaufenden - Bo denplatte 14 einen Bodenschlitz 28 an der entsprechenden unteren Ecke des Gusskörpers 12 der Umschaltstation 10 be grenzt. Um Beschädigungen bei hier durchgeschobenen Kabeln hintanzuhalten, kann die dem Bodenschlitz 28 benachbarte Kante der Bodenplatte 14 längsschnittlich angefast sein.

Der beschriebene Gusskörper 12 enthält eine von den Quer wänden 18, 18 _a bestimmte Transformatorenkammer bzw. einen Umspannraum 32, einen Mittelspannungsraum 34 an der gewin kelten Stirnwand 19 sowie andernends einen Niederspannungs raum 36; die darin zu installierenden MS- und NS-Schaltge räte sind nicht gezeigt.

Bei der Ausgestaltung des Gusskörpers 12 _a nach Fig. 3, 4 grenzt an den Niederspannungsraum 36 eine seitenwandhohe Querwand 18 und die gegenüberliegende Stirnwand 19 _a reicht bis zur Bodenplatte 14 hinab. Zudem wird der Mittelspan nungsraum 34 durch eine zusätzliche vertikale Sockelwand 35 unterteilt.

Der Gusskörper 12 _b der Fig. 5, 6 enthält einen Mittelspan nungsraum 34 der lichten Weite b₁, dem der Umspannraum 32 und der dazu parallele Niederspannungsraum 36 rechtwinkelig zugeordnet sind; beide werden durch eine niedrige Längswand 31 getrennt, welche an der Querwand 18 gleicher Höhe endet. Die dem NS-Raum 36 benachbarte Seitenwand 16 bietet eine etwa der Länge der Längswand 31 entsprechende breite Aus nehmung 24 _a für eine Flügeltüre an, die benachbarte hohe Stirnwand 22 eine schmale Ausnehmung 24.

Der Innenraum des Gusskörpers 12 _c der Fig. 7, 8 wird in Längsrichtung durch eine Mittelwand 31 _a mit zwei unter schiedlich hohen Bereichen in den Umspannraum 32 und einen kombinierten MS- und NS-Raum 34/36 geteilt; die Niederspan nungsgeräte werden an den raumhohen Abschnitt der Mittel wand 31 _a festgelegt. Als Zugang dient eine nicht darge stellte zweiflügelige Tür oberhalb eines Sockelstreifens 16 _a als äußere Seitenwand des MS-/NS-Raumes 34/36. In den von der Bodenplatte 14 und den von ihr aufragenden Wänden 16, 16 _a, 22 gebildeten Ecken verlaufen angeformte Sockel leisten 37.

Der in Fig. 9 bis 12 gezeigte quaderförmige Gusskörper 12 _d quadratischen Grundrisses - einer beispielsweisen Seiten länge a von hier etwa 300 cm - weist drei geschlossene Seitenwände 16 sowie eine Frontwand 15 mit einer Ausnehmung 24 für eine aus Aluminiumprofilen gefertigte Lüftertür auf. Die in den Baugrund einsenkbare Bodenplatte 14 erstreckt sich über eine Länge f von hier 190 cm von der Frontwand 15 weg und geht dann in eine vertikale Sockelwand 38 über; an deren Oberkante beginnt eine zur Oberfläche dieser unteren Bodenplatte 14 in lichtem Abstand von etwa 70 cm versetzt parallel verlaufende obere Tragbodenplatte 40 als Stell fläche für den Transformator. Die von der die Ausnehmung 24 anbietenden Frontwand 15 ausgehenden, zueinander parallelen Seitenwände 16 sind in der gesamten Seitenlänge a des Guss körpers 12 _d durchgezogen, kragen also in Draufsicht über die untere Bodenplatte 14 hinaus.

Von der Frontwand 15 zu der erwähnten Sockelwand 38 verlau fen zwei parallele Zwischenwände 42, die den von der Boden platte 14, den Seitenwänden 16, der Frontwand 15 sowie der Sockelwand 38 begrenzten Raum in drei parallele Kammern unterteilen; zwischen einer Kabelkammer 44 für die Nieder spannungskabel und einer der MS-Anlage zugeordneten Kabel kammer 45 liegt eine mittlere Kammer 46 als Ölauffangwanne, in der gegebenenfalls auch Kabel Aufnahme finden. Die mitt lere Kammer 46 wird bei der fertigen Station - nicht gezeigt - von einem abhebbaren Zwischenboden aus Holz überspannt. Dessen Seitenkante verläuft in einem Abstand von der benachbarten Seitenwand 16. Seine zweite Seiten kante liegt in einem Abstand zur anderen Seitenwand 16 und grenzt an die MS-Anlage. Nicht wiedergegeben ist, dass die Rückwand 16 _r auch bis zu einer von der Unterfläche der Bo denplatte 14 bestimmten Ebene hinabreichen kann.

Der aus Fig. 9 bis 12 entnehmbare Gusskörper 12 _d einer be gehbaren Umschaltstation wird einschließlich seiner - sich wie die Seitenwände 16 querschnittlich zur jeweiligen Ober kante hin verjüngenden - Zwischenwände 42 monolithisch hergestellt. Auf der Niederspannungsseite werden keine Ka beldurchführungen benötigt. Das dargestellte Mehrkammer system beinhaltet - wie schon angedeutet - die Kabelkam mer 44 für die Niederspannungskabel, die Kammer 45 als Ka belraum und als Druckentlastungsraum der Mittelspannung so wie die mittlere Kammer 46 als Kabelarbeitsraum und Ölauf fangwanne.

Dank des Versatzes von unterer Bodenplatte 14 und oberer Tragbodenplatte 40 kann letztere mit ihrer waagerechten, mit Gefälle zur Ölauffangwanne oder Mittelkammer 46 hin versehenen Stellfläche 41 für den Transformator oder Trafo in einem Guss gleich mit angegossen werden. Die beiden Sei tenwände 16 werden unterhalb der Trafostellflächen 41 bis in frostfreie Tiefe als Fundamentabstützung weitergeführt, die der Lüftertür gegenüberliegende Rückwand 16 _r allerdings nur bei einigen Ausgestaltungen.

Den Seitenwänden 16 des Gusskörpers 12 _e der Fig. 13, 14 sind innenseitig Konsolen 48 angeformt, der Stirnwand 22 Auflageprofile 49. Der ebenfalls monolithische Gusskörper 12 _f der Fig. 15, 16 ist etwa entsprechend der Ausgestaltung 12 _c der Fig. 7, 8 mit drei hohen Wänden 16, 22 und einem Sockelstreifen 16 _a ausgestattet, in dessen Höhe y die Wände 16, 22 rückspringende Sockelfelder 50 erkennen lassen. Vom Sockelstreifen 16 _a gehen an ihn und die Bodenplatte 14 angeformte Laufsockel 52 für den Transformator und eine Zwischenwand 42 mit einer rahmenartigen Anformung 43 aus.

Der Gusskörper 12, 12 _a bis 12 _f wird ohne Armierungsmatten aus Normalbeton oder aus Hochleistungsbeton (zumindest der Festigkeitsklasse B 35 nach DIN 1045: 1988-07) - mit oder ohne Leichtzuschlägen - und mit Faserarmierung - insbe sondere mit 40 bis 60 kg/m³ Gehalt an verzinkten, doppelt abgewinkelte Enden zur Endverankerung aufweisenden Stahldrahtfasern einer Länge von 60 mm, eines Durchmessers von 0,8 mm und einer Zugfestigkeit von 1200 N/mm² - in einer Stahlschalung monolithisch betoniert und erreicht zumindest die folgenden Festigkeitswerte:

- äquivalente Biegezugfestigkeit äqu β_BZ,2 = 4,4 N/mm² (10% Quantile),
- äquivalente Biegezugfestigkeit äqu β_BZ,3 = 3,2 N/mm² (10% Quantile).

Die Dachplatte 30 wird ebenfalls aus dem Hochleistungsbeton gesondert gefertigt und nach dem Aufsetzen auf den Gusskör per 12, 12 _a bis 12 _f an diesem mittels Stahlwinkeln 29 ge sichert. Die Dachplatte 30 wird getrennt betoniert und ist für den Fall, dass sie aus Stahlbeton ausgeführt wird, nach DIN 1045: 1988-07 zu bemessen, zu konstruieren und einzu bauen.

Für die Wanddicken und Plattendicken der Stahlfaserbeton teile gelten folgende Werte:

Die charakteristischen Werte für die äquivalente Beigezug festigkeit äqu β_BZ,3 [N/mm²] in Abhängigkeit des Wandbereiches und der Betonierrichtung sind der Fig. 17 zu entnehmen. Dort ist über cal äqu β_BZ,3 [N/mm²] der Wandbereich bzw. die Betonrichtung aufgetragen.

Da die Umschaltstationen 10 frühestens zwei Wochen nach Be tonieren in Betrieb genommen werden, sind für die Material kennwerte 14 Tage alte Wandelemente zugrundegelegt. Es er geben sich folgende charakteristische Werte:

- Betonierrichtung senkrecht zur Plattenebene (Boden- und Deckenplatten)
cal äqu β_BZ,3 = 3,0 [N/mm²],
- Betonierrichtung in Plattenebene und in Richtung der Biegezugbeanspruchung (Wand, vertikale Richtung, s. auch Fig. 17)
- Betonierrichtung in Plattenebene und senkrecht zur Bie gezugbeanspruchung (Wand, horizontale Richtung, s. auch Fig. 17)

Der Rechenwert der Biegezugfestigkeit auf der Grundlage der Richtlinie des DAfStb "Betonbau beim Umgang mit wasserge fährdenden Stoffen" ergibt sich für einen B 35 und eine Plattendicke von 10 cm zu folgendem Wert

β_BZ = (1 + 0,13√(1/d))β_bZ β_bZ = 0,2 β_WN ^2/3

β_BZ = (1 + 0,13√(1/0,1)).0,2.35^2/3 = 3,02 N/mm²

Die Materialkennwerte des Hochleistungsbetons liegen - nach einer Standzeit von 28 Tagen gemessen - beispiels weise bei einer Risslast F_R(kN) von 31,74, einer Biegezug festigkeit β_BZ (N/mm²) von 5,42 und einer äquivalenten Bie gezugfestigkeit äqu β_m,g (N/mm²) von 4,98.

Aus diesen Materialkenntwerten können nach den DBV-Merk blättern /1,2/ die für die Bemessung maßgebenden Werte er mittelt werden:

Biegezugfestigkeit

β_BZ(d=0,15)

= β_BZ.m

- S_BZ

.t_s

(n)/√n

β_BZ(d=0,15) = 4,69 - 0,38.1,73/√18 = 4,64 N/mm².

Die Umrechnung der Biegezugfestigkeit von einer Bauteil dicke s 15 cm auf s = 10 cm ergibt sich zu

β_BZ(d=0,10) = 4,54.1,056 = 4,79 N/mm².

Äquivalente Biegezugfestigkeit

äqu β_m,gi

= äqu β_mi

.S_p

.t₁₀

/√n

äqu β_m,g2 = 4,65 - 0,70.1,33/√18 = 4,43 N/mm².

äqu β_m,g3 = 3,40 - 0,55.1,33/√18 = 3,23 N/mm².

Näherungsweise ergibt sich das aufnehmbare Bruchmoment für den reinen Biegebeanspruchungsfall zu

M_U = äqu β_BZ3,R . b . d²/8.

Für die 10 cm dicke Platte ergibt sich

M_U = 2,47 . 1,0 . 0,1²/6

M_U = 4,12 kNm/m.

Unter Zugrundelegung eines Sicherheitsfaktors von γ = 1,75 ergibt sich das größte vom Hochleistungsbeton aufnehmbare Gebrauchslastmoment für eine 10 cm dicke Platte zu

m_gebr = 4,12/1,75 = 2,35 kNm/m.

In den Fig. 18 bis 22 ist die Erdung eines Gusskörpers 12, 12 _e für eine Umformstation oder Raumzelle 10 angedeutet, welcher - wie beschrieben - ohne gitterartige Stahlarmie rung gegossen ist. Hier verläuft parallel zu einer Seiten wange der Ausnehmung 24 oder der Schwellenkante 26 für eine in Fig. 21, 22 mit 54 bezeichnete - und in einer Türzarge 55 schwenkbar gelagerte - Stationstür eine Erdungsschiene 56 C-förmigen Querschnittes, die durch ein angeschraubtes Erdungsseil 57 mit der Türzarge 55 verbunden wird; bei 57 _a findet sich in Fig. 22 eine Einpressmutter zur Fixierung des Erdungsseiles 57 an der Türzarge 55. Auch ist es mög lich, die zur Dachsicherung dienenden Stahlwinkel 29 an jene Erdungsschiene 56 anzuschließen.

Dieses System einer Innenerdung wird etwa durch eine Erdungsdurchführung 58 an den üblichen Potentialerdring an geschlossen. In Fig. 19 befindet sich zwischen Erdungs schiene 56 und Ausnehmung 24 eine Notstromdurchführung 58 _a, gemäß Fig. 20 in der Frontwand 15 eine Einheit 59 aus mehreren Kabeldurchführungen 58.

Für die erfindungsgemäße Umschaltstation 10 aus Beton wurde ein in Fig. 23, 24 skizzierter besonderer Transportanker 60, 60 _a entwickelt mit einem Ankerstab 62 einer Länge e von hier 800 mm und eines Durchmessers d von etwa 20 mm mit um dessen Längsachse A einfach bzw. doppelt gewelltem Stabende 64 einer Wellenlänge i von 170 mm bzw. von 2 × i = 340 mm. Dieser Ankerstab 62 ist durch eine axiale Kupplungshülse 66 der Längen von 110 mm mit einem quer verlaufenden und durchgehenden Querstab 68 - oder zwei diesen fluchtend angeschweißt bildenden Radialstäben 68 _a - der freien Radiallänge t von 400 mm und des Durchmessers d₁ von 10 mm verbunden. Die Ausführungsform 60_a der Fig. 23 zeigt Radialstäbe 68 _a von 200 mm freier Radiallänge t. Das alternativ dargestellte Stabende 64 _a ihres Ankerstabes 62 _a ist zu einer Seite hin gekrümmt.

Versuche mit den beschriebenen Transportankern 60 - von denen etwa drei bis vier in einer Station 10 vorgesehen werden - haben folgende Ergebnisse gebracht:

a) Wellenanker 60 der Länge e von 800 mm mit beidseitig an geschweißten Bewehrungsstäben 68 _a
d₁ = 10; t = 200 mm;

kleinster Versuchswert 51,9 kN;

zul. F. 20,76 kN;

Tragfähigkeit 2076,0 kg.
b) Wellenanker 60 mit beidseitig angeschweißten Bewehrungs stäben 68 _a
d₁ = 10; t = 400 mm;

kleinster Versuchswert 66,0 kN;

zul. F. 26,4 kN;

Trägfähigkeit 2640,0 kg.

Bei den Versuchen zeigte sich eine Erhöhung der Tragfähig keit durch Anschweißen der Bewehrungsstäbe 68 _a. Der Anker mit 400 mm langen angeschweißten Bewehrungsstäben erzielte eine höhere Tragfähigkeit als ein Anker mit 200 mm langen Bewehrungsstäben.

Mit diesem Transportanker 60 wird also eine Tragfähigkeit von etwa 2650 kg erzielt, und es können Stationen 10 mit Gewichten von etwa 10 t ohne weiteres gehoben und transpor tiert werden.

Die Fig. 25, 26 zeigen zwei rechtwinkelig zueinander ge legte Schnittskizzen eines Eckbereiches eines Mittelspan nungsraumes 34 mit in die erkennbare Seitenwand 16 und die insgesamt etwa in Fig. 1 dargestellte kurze Stirnwand 19 der Dicke q von hier 100 mm eingegossenem Transportanker 60 - gegebenenfalls auch 68_a -, dessen unterer Querstab 68 _k etwa in halber Länge - in Anpassung an die Wandneigung - gemäß Fig. 25 geknickt ist. Der Abstand z der Längsachse A des Transportankers 60 bzw. von dessen Kupplungshülse 66 zur Bodenplattenaußenfläche misst hier 570 mm. Der Abstand g des Querstabes 66 von der Wandaußenfläche beträgt 50 mm.

Die Fig. 27, 28 bieten - in den Fig. 25, 26 entsprechenden Schnittbildern - eine Ecke eines Niederspannungsraumes 36 an.

Eine andere Transportart wird in Fig. 29, 30 dargestellt; in Erdungs- oder Kabeldurchführungen 58 der Seitenwände 16 werden Anschlussbolzen 72 eingefügt sowie an Strängen 74 eines Transportgeschirrs 76 befestigt.

Eine Ausgestaltung einer - aus glasfaserverstärktem Poly propylen geformten - Kabeldurchführung 58 der Außenhöhe k von hier 270 mm mit drei parallelen Durchgangskanälen 78 runden Querschnitts ist Fig. 31, 32 zu entnehmen; die Durchgangskanäle 78 sind an eine Rückwand oder Rückenfläche 80 angeformt und verjüngen sich von dieser und einem Mündungsdurchmesser d₃ von etwa 64 mm weg konisch zu einem Außendurchmesser d₄ von etwa 60 mm.

Die Mittelachsen M der Durchgangskanäle 78 bilden ein gleichseitiges Dreieck, dessen Seiten der Länge a₁ von 95 mm mit Q bezeichnet sind. Zu diesen Dreiecksseiten Q verläuft die Außenkante 81 der in Draufsicht dreiecksförmigen Rückwand 80 parallel, in den gekrümmten Eckbereichen 81 _e parallel zu den Kreiskonturen der benachbarten Durchgangskanäle 78.

Die mit jener Rückwand 80 einer Wanddicke von etwa 2,5 mm einstückigen Kanal- oder Rohrwände 79 der Durchgangskanäle 78 sind von einer ebenfalls an die Rückwand 80 - dreiecksartiger Kontur - angeformten Kragenwand 82 in einem lichten Spaltabstand von etwa 40 mm umgeben, die von der Rückwand 80 etwa rechtwinkelig ausgeht und deren Querschnitt etwa in halber Kragenlänge s von 100 mm in einem flachen Winkel nach außen geneigt ist; dieser geneigte Abschnitt ist in Fig. 32 mit 83 bezeichnet. Dank dessen erweitert sich der schüsselartige Innenraum R zum Schüsselrand hin. Im übrigen ragt an dieser Knickstelle eine an der Kragenaußenseite umlaufende Versteifungsrippe 84 ab, die parallel zu jener Rückwand 80 sowie zu einem mit den Kanalmündungen 77 fluchtenden Außenrand 86 der Kragenwand 82 verläuft.

Die Kontur jener Versteifungsrippe 84 entspricht in ihrer Form dem Verlauf der Außenkante 81 der Rückwand 80. Gleiches gilt für den Außenrand 86 der - flächengrößeren - Kragenwand 82, dessen Außenkante 87 ebenfalls mit gekrümmten Eckbereichen 87 _e versehen ist. Im übrigen wird dieser Außenrand 86 bei einem Einbau an den Wandaußenflächen von Stationen 10 angeordnet.

Von der Rückwand 80 und von den Rohrwänden 79 der Durch gangskanäle 78 gehen außenseitig radiale Versteifungsrippen 88 einer Höhe von beispielsweise 20 mm aus; diese verlaufen sowohl in den Seiten Q des erwähnten gleichzeitigen Drei ecks als auch rechtwinkelig zu den zu letzterem parallelen Abschnitten der umlaufenden Kontur einer Ecklinie 90 am Übergang der Kragenwand 82 in die Rückwand 80. Jene Ecklinie 90 ist in Fig. 31, 32 erkennbar, ebenso ein von ihr bestimmter Kantenbereich 92 der Rückwand 80. Diesen Kantenbereich 92 begrenzt die genannte Außenkante 81, die achsparallel mit der Außenkante 85 der Versteifungsrippe 84 fluchtet.

Claims

1. Umspannstation mit wenigstens einen Raum für einen Transformator, eine Mittelspannungsschaltanlage sowie eine Niederspannungsverteilung aufweisendem mono lithisch aus einem Betonwerkstoff gegossenem Baukör per aus Wänden und einer diese verbindenden Platte, wobei in wenigstens einer der Wände eine Ausnehmung für eine Lüftertür od. dgl. Durchgangseinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Baukörper (12, 12 _a bis 12 _f) aus einem mit Faserarmierungen versehenen Beton ohne Armierungsmatten od. dgl. Flächengebilde gegossen ist.

2. Umspannstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Baukörper (12, 12 _a bis 12 _f) aus einem Hochleistungs-Leichtbeton gegossen ist.

3. Umspannstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserarmierung aus einem Werkstoff hoher Zugfestigkeit besteht.

4. Umspannstation nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffasern jeweils mit doppelt abgewinkelten Endbereichen versehen sind.

5. Umspannstation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ge kennzeichnet durch die Werkstoffasern eines Durchmes sers von 0,6 bis 1,0 mm bei einer Länge von etwa 20 bis 80 mm, bevorzugt einer Faserlänge von etwa 60 mm bei einem Durchmesser von etwa 0,8 mm.

6. Umspannstation nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, dass die Werkstofffasern Stahldrahtfasern einer Zugfestigkeit von zumindest 1200 N/mm² und gegebenenfalls verzinkt sind.

7. Umspannstation nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Faserzugabe zwischen 30 kg/m³ und 60 kg/m³.

8. Umspannstation nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ge kennzeichnet durch ein aufnehmbares Gebrauchslastmo ment für ein Bauteil einer Dicke von 100 mm bei einem Sicherheitsfaktor von γ = 1,75 zu etwa 2,35 kNm/m.

9. Umspannstation nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, dass der Bau- oder Gusskörper (12, 12 _a) zumindest zwei die Seitenwände (16) verbin dende und ebenfalls mit der Bodenplatte (14) ein stückige Querwände (18, 18 _a bzw. 19, 19 _a) aufweist.

10. Umspannstation nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, dass der Bau- oder Gusskörper (12 _a, 12 _b, 12 _c, 12 _d) wenigstens eine parallel zu den Seitenwänden (16, 16 _a) verlaufende und ebenfalls mit der Bodenplatte (14) einstückige Innenwandungen (31, 31 _a, 35, 42) aufweist.

11. Umspannstation nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da durch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (14) des Bau- oder Gusskörpers (12 _d) beidseits einer Sockel wand (38) zueinander höhenversetzte Bereiche (14, 40) aufweist.

12. Umspannstation nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da durch gekennzeichnet, dass der Bau- oder Gusskörper (12 _e, 12 _f) innenseitig mit Sockelleisten (37), Laufsockeln (52), Konsolen (48) und/oder Auflagepro filen (49) versehen ist.

13. Umspannstation nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem innenliegenden Erdungssystem versehen ist, das wenig stens eine Erdungsschiene (56) sowie eine Verbindung (57) zu wenigstens einer Türzarge (55) für eine Sta tionstür (54) aufweist sowie zur Stationsaußenseite geführt ist.

14. Umspannstation nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, dass das innenliegende Erdungssystem durch we nigstens eine Durchführung (58, 58 _a, 59) mit einem Potentialerdring od. dgl. außen liegenden Er dungssystem verbindbar ist.

15. Umspannstation nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da durch gekennzeichnet, dass in ihr vorgesehene Durch führungen (58, 58 _a, 59) mit jeweils einem Anschluss bolzen (72) zum Anfügen an ein Transportgeschirr (74, 76) ausgestattet sind.

16. Umspannstation nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass an eine Wandfläche (80) der Durchführung (58) beidends offene Rohrwände (79) sowie eine diese in Abstand umgebende rohrartige Kragenwand (82) angeformt sind, welche einen gegebenenfalls schüsselartigen Innenraum (R) für die Rohrwände umgibt.

17. Umspannstation nach Anspruch 16, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kragenwand (82) an ihrem der Wandfläche (80) fernen Ende mit einem zu dieser etwa parallel umlaufenden Außenrand (86) versehen ist.

18. Umspannstation nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandfläche (80) eine Durchführungswand ist, die mit einem umlaufenden Kantenbereich (92) über die Kragenwand (82) hinausragt.

19. Umspannstation nach einem der Ansprüche 14 bis 18, gekennzeichnet durch drei Rohrwände (79), deren Mittelachsen (M) ein Dreieck bestimmen, wobei die Außenkante (81) der Durchführungswand (80) bzw. die Außenkante (87) der Kragenwand (82) drei lineare Ab schnitte aufweist, die parallel zu den drei Seiten (Q) des Dreiecks verlaufen, das insbesondere ein gleichschenkeliges Dreieck ist.

20. Umspannstation nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachsen (M) der Rohrwände (79) zueinander etwa parallel verlaufen.

21. Umspannstation nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckbereiche (81 _e) zwischen den linearen Abschnitten der Außenkante (81) der Durchführungswand (80) jeweils entsprechend einem Abschnitt der kreisförmigen Kontur der in Abstand benachbarten Rohrwand (79) gekrümmt sind.

22. Umspannstation nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkante (87) des umlaufenden Außenrandes (86) der Kragenwand (82) parallel zur Außenkante (81) der Durchführungswand (80) verläuft.

23. Umspannstation nach Anspruch 19 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die größte von der Außenkante (81) der Durchführungswand (80) bestimmte, rechtwinkelig zu einer Dreieckseite (Q) gemessene Weite oder Höhe zwischen einem linearen Abschnitt und einem Krümmungs- oder Scheitelbereich kürzer ist als die entsprechend parallele Höhe (k) der Außenkante (87) des Außenrandes (86).

24. Umspannstation nach Anspruch 19 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (n) zwischen den Mittelachsen (M) zweier benachbarter Rohrwände (79) etwa einem Drittel der von der Außenkante (87) des umlaufenden Außenrandes (86) bestimmten Höhe (k) ent spricht.

25. Umspannstation nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Abstand (i/2) zur Wandfläche (80) verlaufender Abschnitt (83) der Kra genwand (82) auswärts geneigt ist.

26. Umspannstation nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Knickstelle etwa in der Querschnittshälfte der Kragenwand (82) verläuft.

27. Umspannstation nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass etwa an der Knickstelle der Kragenwand (82) an diese eine außen und parallel zur Wandfläche (80) umlaufende Versteifungsrippe (84) ab ragt.

28. Umspannstation nach Anspruch 27, dadurch gekenn zeichnet, dass die Außenkante (85) der Versteifungs rippe (84) mit der Außenkante (81) der Wandfläche oder Durchführungswand (80) etwa fluchtet.

29. Umspannstation nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der am freien Ende des auswärts geneigten Kragenwandabschnitts (83) aufragende Außenrand (86) mit den freien Mündungen (77) der Rohrwände (79) etwa fluchtet.

30. Umspannstation nach einem der Ansprüche 16 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rohrwand (79) von der Wandfläche (80) zur freien Mündung (77) hin konisch verjüngt.

31. Umspannstation nach einem der Ansprüche 16 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass von der Wandfläche (80) innenseitig steg- oder streifenartige Versteifungsrippen (88) aufragen, welche radial zu den Rohrwänden (79) verlaufen und diese mit dem der Wandfläche nahen Abschnitt der Kragenwand (82) verbinden und/oder zwischen den Rohrstutzen etwa in den Dreiecksseiten (Q) verlaufen.

32. Umspannstation nach einem der Ansprüche 14 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung (58) aus Kunststoff geformt ist, insbesondere aus Polypro pylen.

33. Umspannstation, insbesondere Umspannstation nach wenigstens einem der voraufgehenden Ansprüche, mit zumindest einem Transportanker (60, 60 _a) aus einem Ankerstab (62) mit wellenförmigem Stabende (64) oder einem einseitig gekrümmten Stabende (64 _a) sowie einem am anderen Ende quer dazu verlaufenden Querstab (68, 68 _a).

34. Umspannstation nach Anspruch 33, dadurch gekennzeich net, dass der Ankerstab (62, 62 _a) und der/die Quer stab/Querstäbe (68, 68 _a) durch eine Kupplungshülse (66) verbunden sind.

35. Umspannstation nach Anspruch 33 oder 34, gekennzeich net durch einen Durchmesser (d) des Ankerstabes von etwa 20 mm und einer dazu etwa 40-fachen Länge (e).

36. Umspannstation nach einem der Ansprüche 33 bis 35, gekennzeichnet durch ein doppelt gewelltes Stabende (64) einer jeweiligen Wellenlänge (i) von etwa 170 mm.