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Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektroenergieübertragungseinrichtung aufweisend einen fluidisolierten Phasenleiter mit einem ersten Phasenleiterabschnitt, umgeben von einem rohrförmigen ersten Gehäuseabschnitt, und einem zweiten Phasenleiterabschnitt, umgeben von einem rohrförmigen zweiten Gehäuseabschnitt, wobei der erste Gehäuseabschnitt eine erste Rohrachse und der zweite Gehäuseabschnitt eine zweite Rohrachse aufweist.
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Eine Elektroenergieübertragungseinrichtung ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2011 086 663 A1 bekannt. Die dortige Elektroenergieübertragungseinrichtung weist mehrere Phasenleiterabschnitte eines fluidisolierten Phasenleiters auf. Die einzelnen Phasenleiterabschnitte sind jeweils von einem Gehäuseabschnitt umgeben, wobei die Gehäuseabschnitte rohrförmig ausgebildet sind. Die Rohrachsen sind dabei fluchtend zueinander ausgerichtet, so dass eine axial lang gestreckte Elektroenergieübertragungseinrichtung gebildet ist. Um mit zunehmender axialer Erstreckung innerhalb des Phasenleiters auftretende mechanische Spannungen zu entspannen, sind im Verlauf des fluidisolierten Phasenleiters Dehnungsabschnitte angeordnet. So können insbesondere thermisch bedingte Ausdehnungsschwankungen kompensiert werden.
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Im allgemeinen ist eine Positionierung von Dehnungsabschnitten an Elektroenergieübertragungseinrichtungen zum einen mit einem erhöhten Platzbedarf verbunden, da zur Anordnung der Kompensationsabschnitte entsprechender Platz zur Verfügung gestellt werden muss. Zum anderen entstehen neben einem erhöhten Raumbedarf zusätzliche Kosten zur Ausbildung der Kompensationsabschnitte.
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Somit ergibt sich als Aufgabe der Erfindung, eine Elektroenergieübertragungseinrichtung anzugeben, welche kostengünstig die Wirkung von mechanischen Spannungen neutralisiert.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Elektroenergieübertragungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Rohrachsen voneinander abweichende Lagen aufweisen.
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Eine Elektroenergieübertragungseinrichtung dient der Übertragung bzw. der Verteilung elektrischer Energie. Dazu wird getrieben von einer Potentialdifferenz ein elektrischer Strom beispielsweise in einem Phasenleiter geleitet. Der Phasenleiter ist zur Verhinderung von Kurz- und Erdschlüssen elektrisch zu isolieren. Zur elektrischen Isolation kann ein elektrisch isolierendes Fluid eingesetzt werden, welches den Phasenleiter umspült. Elektrisch isolierende Fluide sind beispielsweise Verbindungen, die Sauerstoff, Stickstoff, Fluor, Kohlendioxid usw. aufweisen. Als geeignete Stoffe haben sich beispielsweise atmosphärische Luft gegebenenfalls gereinigt, Schwefelhexafluorid, Fluornitrile, Fluorketone sowie CO2 erwiesen. Das Fluid kann dabei in flüssigem oder gasförmigem Zustand vorliegen. Bevorzugt kann das elektrisch isolierende Fluid an der Elektroenergieübertragungseinrichtung eingehaust sein, so dass ein Verflüchtigen desselben beispielsweise in die umgebende Atmosphäre verhindert ist. Zum Verhindern eines Entweichens eines Fluides kann ein Phasenleiter von einem Gehäuseabschnitt umgeben sein. Im Innern des Gehäuseabschnittes kann der Phasenleiter zu Isolationszwecken von dem eingehausten elektrisch isolierenden Fluid umspült sein. Der Gehäuseabschnitt sollte dazu zumindest teilweise fluiddicht ausgestaltet sein, so dass ein Hindurchtreten des elektrisch isolierenden Fluids durch eine entsprechende Wandung des Gehäuseabschnittes verhindert ist. Vorteilhafterweise kann ein Gehäuseabschnitt im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet sein, d. h. der Gehäuseabschnitt erstreckt sich mit einem im Wesentlichen hohlzylindrischen Grundkörper längs einer Rohrachse, welche beispielsweise der Hohlzylinderachse entsprechen kann. Mehrere Gehäuseabschnitte können miteinander verbunden sein, so dass mehrere Gehäuseabschnitte in ihrem Innern Phasenleiterabschnitte des fluidisolierten Phasenleiters aufnehmen. Die Gehäuseabschnitte können beispielsweise fluiddicht miteinander verbunden sein, so dass in ihrem Innern angeordnete Phasenleiterabschnitte geschützt sind. Weiterhin können die Phasenleiterabschnitte zur Ausbildung eines elektrisch leitenden Phasenleiters miteinander elektrisch leitend kontaktiert sein. Sowohl eine Verbindung der Gehäuseabschnitte untereinander als auch eine Verbindung der Phasenleiterabschnitte untereinander kann durch einen mittelbaren oder unmittelbaren Verbund erfolgen. Bei der Nutzung einer mittelbaren Verbindung kann beispielsweise ein Koppelbaustein, ein Armaturkörper usw. Verwendung finden, um beispielsweise eine Ausrichtung bzw. auch einen Abzweig an dem fluidisolierten Phasenleiter ausbilden zu können.
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Die Gehäuseabschnitte können von einer idealen Rohrform abweichen und beispielsweise Anformungen, wie Flansche, Stutzen, Ausbauchungen, Taillierungen usw. aufweisen. Diese sind beispielsweise nötig, um Montageöffnungen zur Verfügung zu stellen oder Abzweige von einem Gehäuseabschnitt ausgehen zu lassen. Des Weiteren können derartige Abweichungen von einer idealen Rohrform an den Gehäuseabschnitten dazu vorgesehen sein, um beispielsweise Sekundärtechnik wie Monitoringeinrichtungen, Traggestelle usw. anordnen zu können.
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Erfindungsgemäß können Rohrachsen der verschiedenen Gehäuseabschnitte bzw. Phasenleiterabschnitte verschieden voneinander ausgerichtet sein, so dass diese gerade nicht fluchtend oder parallel zueinander ausgerichtet sind. Bevorzugt können die Rohrachsen winklig zueinander liegen, so dass im Verlauf des Phasenleiterabschnittes ein wellenförmiger bzw. zickzackförmiger Verlauf desselben erfolgt. An den Stoßstellen der Gehäuseabschnitte können so beispielsweise Schwenkbewegungen der Gehäuseabschnitte zueinander zugelassen werden, so dass die Gehäuseabschnitte an sich starr ausgeführt werden, wobei durch eine Schwenkbewegung der Gehäuseabschnitte zueinander beispielsweise thermisch bedingte Längenänderungen ausgeglichen werden können. Es kann auch vorgesehen sein, die Elastizität der Gehäuseabschnitte auszunutzen und mechanische Spannungen in ein Ausbauchen, bzw. Ausbiegen in den Gehäuseabschnitten zu kompensieren. Die Gehäuseabschnitte können dabei derart ausgerichtet sein, dass die Rohrachsen einander tatsächlich schneiden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein Schnittpunkt zwischen den Rohrachsen lediglich aus Richtung einer Projektionsachse, welche im Wesentlichen lotrecht zur Lage der beiden einander schneidenden Rohrachsen verläuft, vorliegt. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass im Bereich einer Stoßstelle der Rohrachsen ein Abzweig von dem fluidisolierten Phasenleiter abzweigt. Ein Abzweig kann beispielsweise in Richtung der Projektionsachse abzweigen. Dadurch ist ein „Dreibein“ gebildet, welches einen Abzweig bilden kann, wobei der Abzweig auch einer Stützung der winklig fortragenden Gehäuseabschnitte dienen kann. Gegebenenfalls kann auch in einem spezifischen Koppelabschnitt (mittelbarer Verbund von Gehäuseabschnitten) zwischen den Gehäuseabschnitten eine entsprechende Abzweigung am fluidisolierten Phasenleiter vorgesehen sein. Vorteilhaft kann der Abzweig zum Aufständern des fluidisolierten Phasenleiters genutzt werden. Dadurch ist weiterhin die Möglichkeit gegeben, unabhängig von der tragenden Struktur des Phasenleiterabschnittes eine Relativbewegung von Gehäuseabschnitten zueinander zu ermöglichen. An einem Stoßpunkt zweier Gehäuseabschnitte kann ein Abstützen/Lagern eines fluidisolierten Phasenleiters vorgenommen werden. Beispielsweise kann an einem Gehäuseabschnitt und/oder einem zwei Gehäuseabschnitte verbindenden Koppelgehäuse ein Stutzen, ein Zweig, ein Tragarm usw. angeordnet sein. Ein fluiddichter Phasenleiter kann beispielsweise als Sammelschiene einer Schaltanlage dienen. Der fluidisolierte Phasenleiter kann mehrere Schaltfelder einer Schaltanlage queren und jeweils über Abzweige mit einer Schalteinrichtung verbunden sein. Ein Abzweig kann beispielsweise von einer Stoßstelle zweier Gehäuseabschnitte abzweigen.
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Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass Rohrachsen winkelig, insbesondere in einem stumpfen Winkel aufeinander stoßen.
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Die Rohrachsen können in einem Winkel aufeinander stoßen, so dass trotz einer möglichen Relativbewegung der Gehäuseabschnitte zueinander der fluidisolierte Phasenleiter einen Querverbund mehrerer Schaltfelder übernehmen kann. Besonders kann dabei vorgesehen sein, dass an den jeweiligen Enden eines Gehäuseabschnittes jeweils ein gegensinniges Anstoßen weiterer Gehäuseabschnitte erfolgt, so dass die jeweils eingeschlossenen Winkel mit gegensinnigem Richtungssinn im Verlauf des fluidisolierten Phasenleiters ausgerichtet sind. Dadurch entsteht ein wellenförmiger Verlauf des Phasenleiters bzw. ein Zickzackverlauf des Phasenleiters in Richtung einer Querachse. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Bewegung im Verlauf des fluidisolierten Phasenleiters ein elastisches Biegen bzw. Umformen, insbesondere an den jeweiligen Stoßstellen gegensinnig gerichtet sein kann, wodurch sich Längenänderungen im Verlauf des fluidisolierten Phasenleiters ausgleichen bzw. kompensieren können. Damit ist ein Ausgleich im Verlauf des fluidisolierten Phasenleiters gegeben, ohne dass sich ein Addieren von Ausgleichbewegungen ergeben muss. Im Verlauf eines fluidisolierten Phasenleiters können mehrere Stoßwinkel aufeinander abfolgen. Dabei ist bevorzugt ein wechselweises gegensinniges Öffnen der Stoßwinkel vorzusehen. Weiter können die Stoßwinkel eines fluidisolierten Phasenleiters bevorzugt eine im Wesentlichen gleiche Größe aufweisen.
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Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass mehrere erste und mehrere zweite Gehäuseabschnitte parallel verlaufend angeordnet sind.
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Mehrere erste und mehrere zweite Gehäuseabschnitte können parallel zueinander angeordnet sein. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, mehrphasige Elektroenergieübertragungseinrichtungen auszubilden. Beispielsweise kann bei einer Gleichspannungsübertragung in Phasenleiterabschnitten der jeweils parallel angeordneten mehreren ersten bzw. mehreren zweiten Gehäuseabschnitte jeweils ein Hinstrom bzw. ein Rückstrom übertragen werden. Bei den in öffentlichen Netzen üblicherweise genutzten dreiphasigen Wechselspannungssystemen können beispielsweise jeweils drei erste sowie drei zweite Gehäuseabschnitte jeweils parallel zueinander ausgerichtet sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Stoßpunkte, in welchen die Gehäuseabschnitte beispielsweise winklig aneinander stoßen, auf einer Tiefenlinie verteilt angeordnet sind, wobei die Tiefenlinie im Wesentlichen quer, insbesondere lotrecht zu einer Längserstreckung (Querachse) des fluidisolierten Phasenleiters liegt. Insbesondere kann die Tiefenlinie parallel zu einer Winkelhalbierenden der jeweiligen Stoßwinkel, mit welchen die Rohrachsen aneinanderstoßen, ausgerichtet sein.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass mehrere erste Gehäuseabschnitte und mehrere zweite Gehäuseabschnitte parallel, einander zumindest abschnittsweise überlagernd angeordnet sind.
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Durch eine Parallelführung der Gehäuseabschnitte kann eine kompakte Lagerung der Gehäuseabschnitte bzw. eine kompakte Anordnung des fluidisolierten Phasenleiters erzielt werden. Wird nunmehr ein Überkreuzen von parallel geführten Abschnitten zugelassen, so können dadurch beispielsweise mehrere fluidisolierte Phasenleiter kompakt angeordnet werden. Parallele Gehäuseabschnitte des einen fluidisolierten Phasenleiters können von parallelen Gehäuseabschnitten des anderen fluidisolierten Phasenleiters gekreuzt werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass mehrere Stoßpunkte eines ersten fluidisolierten Phasenleiters sowie mehrere Stoßpunkte eines zweiten fluidisolierten Phasenleiters zwar jeweils in Reihe zueinander, jedoch auf verschiedenen Tiefenlinien liegen. Bevorzugt kann eine Parallelverschiebung der Stoßstellen des ersten fluidisolierten Phasenleiters zu den Stoßstellen des zweiten fluidisolierten Phasenleiters vorliegen.
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Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass in einem Stoßpunkt der Rohrachsen von Gehäuseabschnitten ein Koppelgehäuse zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet ist.
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An den Stoßpunkten der Rohrachsen, also in der jeweiligen Winkelbasis können Koppelgehäuse für die jeweils aneinanderstoßenden Gehäuseabschnitte angeordnet sein. Über die Koppelgehäuse ist die Möglichkeit gegeben, standardisierte Gehäuseabschnitte beispielsweise auch in verschiedenen Längen zu verwenden, die bei variabel ausgestalteten Koppelgehäusen verschiedenartig miteinander verbunden sein können. So können die Koppelgehäuse beispielsweise dazu in der Lage sein, eine Schwenkbewegung zwischen den anstoßenden Gehäuseabschnitten zu ermöglichen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Koppelgehäuse selbst verstellbare Abschnitte beispielsweise faltenbalgartige Abschnitte oder teleskopierartige Abschnitte aufweisen, um Relativbewegungen der Gehäuseabschnitte zueinander in dem Koppelgehäuse aufnehmen zu können. Des Weiteren kann ein Koppelgehäuse alternativ oder zusätzlich dazu eingerichtet sein, einen Abzweig am fluidisolierten Phasenleiter auszubilden. Dadurch können die Abzweige in einfacher Form als Lager genutzt werden. Beispielsweise können die Abzweige genutzt werden, um ein Abstützen des fluidisolierten Phasenleiters an einem Traggestell vorzunehmen. So ist es beispielsweise möglich, über die Abzweige ein Aufständern des bzw. der fluidisolierten Phasenleiter(s) zu ermöglichen. Weiterhin ist durch die Verwendung von Koppelgehäusen die Möglichkeit gegeben, verschiedene Winkellagen zwischen den Gehäuseabschnitten bei gleichbleibenden Gehäuseabschnitten einzunehmen. Beispielsweise können Koppelgehäuse mit Anschlüssen (z. B. Flanschen) für die Gehäuseabschnitte bereitgestellt werden, welche in unterschiedlichen Winkellagen ausgerichtet sind. So kann bedarfsweise ein Stoßwinkel je nach Bedarf verschieden ausgeführt werden. Somit wird ein modulartiger Aufbau einer Elektroenergieübertragungseinrichtung unterstützt.
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Weiter kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass zumindest einer der Gehäuseabschnitte mehrere voneinander elektrisch isolierte Phasenleiterabschnitte umgibt.
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Neben der Verwendung eines Gehäuseabschnittes eines fluidisoliert Phasenleiters, der lediglich Phasenleiterabschnitte gleicher Polarität umgibt (so genannte einpolige Isolation), können auch mehrere Phasenleiterabschnitte zueinander elektrisch isoliert im Innern ein und desselben Gehäuseabschnittes angeordnet sein. Die einzelnen Phasenleiterabschnitte sind dabei voneinander elektrisch isoliert, so dass diese voneinander abweichende elektrische Potentiale führen können (mehrpolige Isolation). Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, in ein und demselben Gehäuseabschnitt mehrere Phasenleiter, beispielsweise eines mehrphasigen Elektroenergieübertragungssystems zu positionieren. Insbesondere bei der Ausbildung von mehreren fluidisolierten Phasenleitern, so genannten Doppel- bzw. Mehrfachsammelschienen, kann eine zusätzliche Kompaktierung vorgenommen werden, da die Anzahl der Wandungen der Gehäuseabschnitte, die bei einer Parallelführung unterzubringen sind, reduziert werden kann.
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Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass zumindest einer der Gehäuseabschnitte ein Druckfluid in seinem Innern einschließt.
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Ein elektrisch isolierendes Fluid kann bevorzugt als Druckfluid Verwendung finden, d. h. das elektrisch isolierende Fluid wird gegenüber der Umgebung mit einem abweichenden, insbesondere mit einem Überdruck beaufschlagt. Dadurch kann die Isolationsfestigkeit des elektrisch isolierenden Fluids weiter erhöht werden. Entsprechend ist der Gehäuseabschnitt, welcher in seinem Innern das entsprechende Druckfluid einschließt, bevorzugt als Druckbehälter auszubilden. Der Gehäuseabschnitt kann eine hermetische Einhausung des Druckfluides sicherstellen. Somit kann zum einen ein Verflüchtigen des elektrisch isolierenden Fluides und zum anderen ein Aufrechterhalten des erwünschten Druckes des elektrisch isolierenden Fluides sichergestellt werden. Entsprechend kann der Gehäuseabschnitt als Kapselungsgehäuse ausgebildet sein, wobei beispielsweise bei einer rohrförmigen Ausgestaltung der Gehäuseabschnitte stirnseitig ein fluiddichter Verschluss vorzunehmen ist. Ein fluiddichter Verschluss kann beispielsweise mittels eines stirnseitig angeordneten elektrisch isolierenden Abschnittes erfolgen, wobei der elektrisch isolierende Abschnitt von einem Phasenleiterabschnitt, insbesondere fluiddicht durchsetzt sein kann. Gegebenenfalls kann ein stirnseitiger Verschluss eines Gehäuseabschnittes auch durch einen weiteren Gehäuseabschnitt, durch einen Blindflansch usw. einen fluiddichten Verschluss erfahren.
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Ein elektrisch isolierter Phasenleiter im Innern eines Gehäuseabschnittes kann elektrisch isoliert abgestützt sein. Dazu kann beispielsweise ein zum Verschließen einer Stirnseite notwendiger Isolator, insbesondere in Scheibenform Verwendung finden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein so genannter Stützisolator sich innenmantelseitig von einem Gehäuseabschnitt bis zu einem abzustützenden Phasenleiterabschnitt erstreckt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass zumindest einer der Gehäuseabschnitte an einem Kapselungsgehäuse abgestützt ist, welches eine elektrische Schalteinrichtung einschließt.
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Ein Kapselungsgehäuse kann in seinem Innern beispielsweise eine elektrische Schalteinrichtung einschließen. Dabei kann die elektrische Schalteinrichtung verschiedenartig ausgeführt sein. Bei der elektrischen Schalteinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Erdungsschalter, einen Trennschalter, einen Lastschalter, einen Leistungsschalter usw. handeln. Innerhalb des Kapselungsgehäuses können auch mehrere, gegebenenfalls verschieden ausgeführte elektrische Schalteinrichtungen untergebracht sein. Mittels einer elektrischen Schalteinrichtung ist beispielsweise ein Leiterzug zu unterbrechen bzw. einzuschalten. Dazu weist eine Schalteinrichtung eine Schaltstelle auf. Je nach Ausführung der elektrischen Schalteinrichtung können die beherrschbaren Ströme bei einem Ein- bzw. Ausschaltvorgang variieren. Innerhalb des Kapselungsgehäuses können auch mehrere Schaltpole einer elektrischen Schalteinrichtung angeordnet sein. Über das Kapselungsgehäuse wird ein mechanischer Schutz für die elektrische Schalteinrichtung sichergestellt. Des Weiteren kann das Kapselungsgehäuse als Druckbehälter ausgebildet sein, so dass im Innern des Kapselungsgehäuses, die elektrische Schalteinrichtung umspülend, ein elektrisch isolierendes Fluid, insbesondere unter Über- bzw. Unterdruck eingehaust bzw. abgeschlossen sein kann. Eine Elektroenergieübertragungseinrichtung kann das Kapselungsgehäuse beispielsweise zur Ausbildung eines Schaltfeldes verwenden. Mittels eines Schaltfeldes ist beispielsweise eine Zuleitung oder eine Ableitung z. B. einer Schaltstation schaltbar. So können über ein Schaltfeld beispielsweise Freileitungsanschlüsse, Kabelanschlüsse, Generatoranschlüsse, Transformatoranschlüsse usw. zu- bzw. abgeschaltet werden. Die vorhandene mechanische Struktur des Kapselungsgehäuses kann dabei als Traggerüst für einen fluidisolierten Phasenleiter dienen. Insbesondere kann ein Gehäuseabschnitt an einem Kapselungsgehäuse zumindest teilweise abgestützt sein. Dabei ist vorteilhaft vorsehbar, dass der fluidisolierte Phasenleiter das Kapselungsgehäuse zumindest abschnittsweise überspannt, wobei das Kapselungsgehäuse als Traggestell für den fluidisolierten Phasenleiter dient. Dabei können beispielsweise Abzweige, welche insbesondere in Stoßpunkten zwischen den Gehäuseabschnitten positioniert sein können, eine Verbindung zwischen dem fluidisolierten Phasenleiter sowie dem Kapselungsgehäuse darstellen. Diese mechanische Beabstandung des fluidisolierten Phasenleiters zum Kapselungsgehäuse kann genutzt werden, um die in diesem Abzweig verlaufende Abzweigleitung beispielsweise mittels der elektrischen Schalteinrichtung elektrisch zu schalten.
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Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der fluidisolierte Phasenleiter mehrere Schaltfelder der Elektroenergieübertragungseinrichtung verbindet.
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Der fluidisolierte Phasenleiter kann in Querrichtung (Querachse) einen Querverbund zwischen mehreren Schaltfeldern der Elektroenergieübertragungseinrichtung darstellen. Die mehreren Schaltfelder weisen entsprechend auch mehrere Kapselungsgehäuse auf, die in ihrem Innern jeweils zumindest eine elektrische Schalteinrichtung aufweisen. Der fluidisolierte Phasenleiter kann so als so genannte Sammelschiene dienen, die einen Querverbund von zumindest zwei Schaltfeldern sicherstellt. Die Schaltfelder können dabei mit ihren jeweiligen Kapselungsgehäusen ein Traggerüst für den fluidisolierten Phasenleiter bereitstellen. Bevorzugt kann der fluidisolierte Phasenleiter die Schaltfelder zumindest abschnittsweise überspannen. Dadurch wird der im Regelfall oberhalb der Schaltfelder vorhandene Bauraum genutzt, um den fluidisolierten Phasenleiter oder die fluidisolierten Phasenleiter aufnehmen zu können. Korrespondierend zur winkligen Anordnung der Gehäuseabschnitte des fluidisolierten Phasenleiters kann ein Versatz der einzelnen Schaltfelder in Richtung einer Tiefenlinie vorgenommen werden. Dadurch ist es möglich, die an einem Schaltfeld vorgesehenen Schnittstellen zum fluidisolierten Phasenleiter (Orte der Stoßpunkte) linear zu verteilen. Dadurch können gleichbleibende Strukturen für die Schaltfelder genutzt werden und beispielsweise durch ein gegensinniges Ausrichten bzw. ein Verschieben in Richtung einer Winkelhalbierenden (Parallele zur Tiefenlinie) der Stoßwinkel zwischen den Gehäuseabschnitten des fluidisolierten Phasenleiters angepasst werden.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigt die
- 1: eine perspektivische Ansicht eines fluidisolierten Phasenleiters in einer ersten Ausführungsvariante; die
- 2: eine Draufsicht auf den fluidisolierten Phasenleiter in erster Ausführungsvariante gemäß 1; die
- 3: eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsvariante eines fluidisolierten Phasenleiters; die
- 4: die aus der 3 bekannte zweite Ausführungsvariante eines fluidisolierten Phasenleiters, wobei eine abweichende Anordnung von Schaltfeldern vorgesehen ist, sowie die
- 5: eine perspektivische Anordnung eines fluidisolierten Phasenleiterabschnittes mit dreipoliger Isolation.
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Die in der 1 gezeigte Elektroenergieübertragungseinrichtung weist ein erstes Kapselungsgehäuse 1a, ein zweites Kapselungsgehäuse 1b, ein drittes Kapselungsgehäuse 1c, ein viertes Kapselungsgehäuse 1d sowie ein fünftes Kapselungsgehäuse 1e auf. In der 1 sind lediglich das erste, das zweite und das dritte Kapselungsgehäuse 1a, b, c dargestellt. In der Draufsicht der 2 ist das erste Kapselungsgehäuse 1a, das zweite Kapselungsgehäuse 1b, das dritte Kapselungsgehäuse 1c, das vierte Kapselungsgehäuse 1d sowie das fünfte Kapselungsgehäuse 1d in einer Draufsicht erkenntlich. Die Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e weisen jeweils einen gleichartigen Aufbau auf. Die Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e sind im Wesentlichen hohlzylindrisch aufgebaut und sind mit ihrer Hohlzylinderachse in einer vertikalen Richtung aufgestellt. Die Mantelflächen der Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e sind im Wesentlichen aus einem elektrisch leitenden Material, bevorzugt aus einem Aluminiumguss gebildet. Stirnseitig sind die Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1e mit einem fluiddichten Boden 2 sowie einem fluiddichten Deckel 3 verschlossen. Die Böden 2 sowie die Deckel 3 sind vorliegend mit dem Grundkörper der Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e mittels Schraubverflanschungen fluiddicht verflanscht. Das Innere der Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e ist jeweils gleichartig aufgebaut. In den Kapselungsgehäusen 1a, 1b, 1c, 1d, 1e ist jeweils ein Kabelanschluss 4 in den jeweiligen fluiddichten Boden 2 eingesetzt, wodurch beispielsweise mittels einer Steckvorrichtung ein Kabel mit dem jeweiligen Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e verbunden werden kann, so dass die Phasenleiter des jeweiligen Kabels fluiddicht in das Innere des jeweiligen Kapselungsgehäuses 1a, 1b, 1c, 1d, 1e eingeführt werden können. An den Phasenleitern des jeweiligen Kabels ist jeweils ein Kabeltrenner 5 angeordnet. Mittels eines Kabeltrenners 5 kann ein Kabelanschluss 4 elektrisch abgetrennt werden. An den Kabeltrenner 5 schließt sich ein Leistungsschalter 6 an, mittels welchem eine Leistungsschaltung der jeweiligen Kabelanschlüsse 4 vorgenommen werden kann. An der von dem Kabeltrenner 5 abgewandten Seite des Leistungsschalters 6 sind jeweils ein erster Sammelschienentrenner 7a sowie ein zweiter Sammelschienentrenner 7b angeordnet. Über die Sammelschienentrenner 7a, 7b ist ein wahlweises Ansteuern von einem ersten fluidisolierten Phasenleiter 8a sowie einem zweiten fluidisolierten Phasenleiter 8b ermöglicht. Somit ist über die elektrischen Schaltgeräte 5, 6, 7a, 7b, welche im Innern des jeweiligen Kapselungsgehäuses 1a, 1b, 1c, 1d, 1e angeordnet sind, eine Verschaltung des jeweiligen Kabelanschlusses 4 mit einem oder beiden fluidisolierten Phasenleitern 8a, 8b ermöglicht. Die perspektivische Ansicht der 1 ist von einem Schaltplan überlagert, welcher eine dreipolige Ausführung symbolisiert.
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Das Innere der Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e ist mit einem elektrisch isolierenden Fluid befüllt, welches bevorzugt unter Überdruck steht. Die Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e bilden so eine hermetische Einhausung für das im Innern des jeweiligen Kapselungsgehäuses 1a, 1b, 1c, 1d, 1e angeordnete elektrisch isolierende Fluid. Mittels des elektrisch isolierenden Fluids sind die im Innern des jeweiligen Kapselungsgehäuses 1a, 1b, 1c, 1d, 1e befindlichen Leiter elektrisch isolierbar. Des Weiteren können Schaltstrecken, der Kabeltrenner 5, der Leistungsschalter 6 sowie der Sammelschienentrenner 7a, 7b mit dem elektrisch isolierenden Fluid geflutet werden, so dass bei dem Vorliegen einer Schaltstrecke das elektrisch isolierende Fluid auch als Schaltfluid verwendbar ist. Im Innern der Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e ist jeweils eine mehrpolige Isolation durch das elektrisch isolierende Fluid vorgesehen.
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Bezüglich einer Querachse 9 sind die Hohlzylinderachsen der Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d jeweils wechselweise entlang einer Tiefenachse versetzt zueinander angeordnet. Dadurch entsteht auf Grund der Verwendung von kreisrunden Querschnitten für die Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d eine Verkürzung der Erstreckung der Elektroenergieübertragungseinrichtung (vgl. 3) in Richtung der Querachse 9.
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Der erste fluidisolierte Phasenleiter 8a sowie der zweite fluidisolierte Phasenleiter 8b überspannen die Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e. In Stoßpunkten zwischen benachbarten Gehäuseabschnitten 12a, 12b sind jeweils Abzweige 10 angeordnet. Dabei sind die Phasenleiter 8a, 8b über die Abzweige 10 zu den fluiddichten Deckeln 3 beabstandet und mechanisch vom fluiddichten Deckel 3 bzw. den Kapselungsgehäusen 1a, 1b, 1c, 1d, 1e getragen. Die Abzweige 10 sind jeweils rohrstutzenartig auf dem Durchmesser der fluiddichten Deckel 3 liegend auf einer Tiefenlinie (Parallele zur Tiefenachse) angeordnet, wobei der jeweilige Durchmesser, auf dem die Abzweige 10 angeordnet sind, in etwa lotrecht zur Querachse 9 ausgerichtet ist. Auf jedem der fluiddichten Deckel 3 sind sechs Abzweige 10 angeordnet, wobei drei der Abzweige 10 dem Anschluss des ersten fluidisolierten Phasenleiters 8a die drei weiteren Abzweige 10 dem Anschluss des zweiten fluidisolierten Phasenleiters 8a dienen. In den Abzweigen 10 sind Anschlussleitungen geführt, welche mit den Anschlussseiten der Sammelschienentrenner 7a, 7b verbunden sind, welche von dem Leistungsschalter 6 abgewandt sind. Die Abzweige 10 sind mit entsprechenden Schnittstellen der Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e verbunden. Dabei ist am Abzweig 10 jeweils eine fluiddichte Barriere, bevorzugt in elektrisch isolierender Art und Weise am Übergang von dem fluiddichten Deckel 3 zu den Abzweigen 10 angeordnet, um das im Innern der jeweiligen Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e befindliche elektrisch isolierende Gas abzuschließen. Die Abzweige 10 sind ebenfalls mit einem elektrisch isolierenden Gas befüllt, um darin befindliche Anschlussleitungen zu isolieren.
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An den von den jeweiligen fluiddichten Deckeln 3 abgewandten Enden der Abzweige 10 ist jeweils ein Koppelgehäuse 11 angeordnet. Die Koppelungsgehäuse 11 liegen jeweils in Stoßpunkten von Phasenleiterabschnitten 12a, 12b. Die Koppelgehäuse 11 sind jeweils gleichartig ausgeformt, wobei die Koppelgehäuse 11 jeweils Flanschanschlüsse zur Verfügung stellen, welche im Wesentlichen lotrecht zu Rohrachsen der Gehäuseabschnitte 12a, 12b liegen. Zwischen den Rohrachsen aneinander stoßender Gehäuseabschnitte 12a, 12b ist ein Stoßwinkel α eingeschlossen. Der Stoßwinkel α ist bevorzugt ein stumpfer Winkel. Bevorzugt beträgt der Stoßwinkel α ca. 170 bis 100°. Eine Winkelhalbierende des Stoßwinkels α ist dabei bevorzugt parallel, insbesondere fluchtend zur Tiefenachse (Tiefenlinie), auf welcher die Abzweige 10 linear abfolgen, angeordnet. Bevorzugt ist eine Winkelhalbierende des Stoßwinkels α auch im Wesentlichen lotrecht zur Querachse 9 ausgerichtet.
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Von dem jeweiligen Koppelgehäuse 11 erstreckt sich jeweils ein erster Phasenleiterabschnitt 12a sowie ein zweiter Phasenleiterabschnitt 12b. Bis auf das endseitig angeordnete erste Kapselungsgehäuse 1a sowie das endseitig angeordnete fünfte Kapselungsgehäuse 5e sind jeweils die beiden Flansche der Koppelgehäuse 11 mit einem ersten Gehäuseabschnitt 12a sowie einem zweiten Gehäuseabschnitt 12b belegt. An dem endseitigen ersten Kapselungsgehäuse 1a sowie dem fünften Kapselungsgehäuse 1e ist der jeweils frei bleibende Flansch der jeweiligen Koppelgehäuse 11 mit einem Blinddeckel verschlossen, so dass ein fluiddichter Verschluss der endseitigen Koppelgehäuse 11 gegeben ist.
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Im Innern der jeweiligen Gehäuseabschnitte 12a, 12b, die jeweils eine rohrförmige Struktur mit jeweils einer Rohrachse aufweisen, ist jeweils ein Phasenleiterabschnitt angeordnet. Dabei ist in den ersten Gehäuseabschnitten 12a jeweils ein erster Phasenleiterabschnitt angeordnet. In den zweiten Gehäuseabschnitten 12b ist jeweils ein zweiter Phasenleiterabschnitt angeordnet. Die Phasenleiterabschnitte sind dabei bevorzugt zentrisch entlang der jeweiligen Rohrachse der Gehäuseabschnitte 12a, 12b positioniert und gegenüber den Gehäuseabschnitten 12a, 12b mittels einer im Innern der Gehäuseabschnitte befindlichen Fluids elektrisch isoliert. In den Koppelgehäusen 11 sind jeweils Abzweige von Phasenleiterabschnitten im Innern der Abzweige 10 in das Innere der Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e geführt. Im Innern der Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e ist eine mehrpolige Isolation verwendet. D. h. jeder der Phasenleiter, welcher im Innern des jeweiligen Kapselungsgehäuses 1a, 1b, 1c, 1d, 1e mittels des Fluids elektrisch zu isolieren ist, ist von ein und demselben elektrisch isolierenden Fluid umspült, so dass dadurch auch eine gegenseitige elektrische Isolierung der einzelnen Phasenleiter verschiedener Pole erfolgt. Im Gegensatz dazu liegt im Verlauf des fluidisolierten Phasenleiters 8a, 8b jeweils eine einpolige Isolation vor. In jedem Gehäuseabschnitt 12a, 12b ist der dort angeordnete Phasenleiterabschnitt von einem jeweils separat eingehausten elektrisch isolierenden Fluid umspült und elektrisch isoliert. Hier liegt eine einpolige Isolation vor.
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In der Draufsicht der 2 sind die kreisrunden fluiddichten Deckel 3 der Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e (wie zur 1 beschrieben) erkennbar. Ebenso ist die Lage der Kapselungsgehäuse 1a, 1b, 1c, 1d, 1e mit einem Versatz bezüglich der Tiefenlinie erkenntlich. Dadurch ist eine Möglichkeit gegeben, die jeweils auf dem Durchmesser verteilt angeordneten Abzweige 10 mit den darauf aufsitzenden Koppelgehäusen 11 in einer Zickzack- bzw. Wellenform in Richtung der Querachse 9 verlaufen zu lassen. Dabei sind die jeweils ersten und zweiten Gehäuseabschnitte 12a, b der beiden fluidisolierten Phasenleiter 8a, 8b jeweils parallel zueinander ausgerichtet. Durch die Verwendung zweier jeweils drei Pole aufweisende fluidisolierter Phasenleiter 8a, 8b sind zwei Sammelschienensysteme mit jeweils einpoliger Isolation gebildet, welche im Verlauf der Querachse 9 einen Querverbund der in den jeweiligen Kapselungsgehäusen 1a, 1b, 1c, 1d, 1e mündenden Kabel ermöglichen. Über eine Auswahl der Sammelschienentrenner 7a, 7b sind die jeweiligen Kabel, die über die Kabelanschlüsse 4 angeschlossen sind, wahlweise über den ersten fluidisolierten Phasenleiter 8a oder den zweiten fluidisolierten Phasenleiter 8b oder auch Gruppenweise über den ersten oder den zweiten fluidisolierten Phasenleiter 8a, 8b verschaltbar. Somit ist eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit mehreren Schaltfeldern gebildet.
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In der 3 ist eine zweite Ausführungsvariante einer Elektroenergieübertragungseinrichtung gezeigt, wobei auch dort die Nutzung eines ersten fluidisolierten Phasenleiters 8a sowie eines zweiten fluidisolierten Phasenleiters 8b vorgesehen ist. Abweichend zu der ersten Ausführungsvariante wie in den 1 und 2 dargestellt, ist jedoch die Verwendung von Kapselungsgehäusen 1'a, 1'b, 1'c, 1'd, 1'e vorgesehen, die jeweils einen rechteckigen fluiddichten Boden 2' sowie einen rechteckigen fluiddichten Deckel 3' aufweisen. Dies vereinfacht beispielsweise eine Positionierung von Vor-Ort-Steuerschränken 13, welche an einer ebenen Mantelfläche des jeweiligen Kapselungsgehäuses 1'a, 1'b, 1'c, 1d, 1'e ansetzbar sind. In der nach der 3 gewählten Aufstellung ist längs der Querachse 9 ein entgegengesetztes Ausrichten der Vor-Ort-Steuerschränke 13 der jeweils benachbart angeordneten Kapselungsgehäuse 1'a, 1'b, 1'c, 1'd, 1'e vorgesehen, wobei die Fronten jeweils fluchtend zueinander ausgerichtet sind. Dadurch sind die jeweiligen Abzweige 10 der jeweils benachbart zueinander angeordneten Kapselungsgehäuse 1'a, 1'b, 1'c, 1'd, 1'e in Richtung der Tiefenlinie versetzt zueinander angeordnet, wodurch ein stumpfwinkliger welliger Verlauf des ersten fluidisolierten Phasenleiters 8a sowie des zweiten fluidisolierten Phasenleiter 8b erzwungen ist. Zusätzlich ist bei der Ausgestaltung der zweiten Ausführungsvariante gemäß 3 ein Aufteilen der Abzweige 10 nebst Koppelgehäusen 11 je fluidisoliertem Phasenleiter 8a, 8b in Gruppen vorgesehen, so dass jeweils nur die Abzweige 10 bzw. die Koppelgehäuse 11 des ersten fluidisolierten Phasenleiters 8a bzw. des zweiten fluidisolierten Phasenleiters 8b jeweils auf einer separaten Tiefenlinie lotrecht zur Querachse 9 verteilt angeordnet sind. Aufgrund der gleichartigen Beabstandung der Positionen der Abzweige 10 bzw. der Koppelgehäuse 11 zu einer Symmetrieachse der fluiddichten Deckel 3' ergibt sich somit ein paralleler Verlauf der ersten Gehäuseabschnitte 12a ebenso wie der zweiten Gehäuseabschnitte 12b zueinander, wobei Gehäuseabschnitte des ersten fluidisolierten Phasenleiters 8a Gehäuseabschnitte des zweiten fluidisolierten Phasenleiters 8b kreuzen.
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In der 4 ist eine alternative Aufstellung der zweiten Ausführungsvariante einer Elektroenergieübertragungseinrichtung dargestellt. Dort sind die Kapselungsgehäuse 1'a, 1'b, 1'c, 1'd, 1'e mit ihren Vor-Ort-Steuerschränken 13 jeweils gleichartig orientiert ausgerichtet, jedoch sind die jeweils benachbarten Kapselungsgehäuse 1'a, 1'b, 1c, 1'd, 1'e zueinander versetzt angeordnet, wodurch auch ein Versatz der jeweiligen Abzweige 10 bzw. Koppelgehäuse 11 der jeweiligen Kapselungsgehäuse 1'a, 1'b, 1'c, 1'd, 1'e längs einer Tiefenlinie gegeben ist. Im Folgenden ergibt sich eine nicht fluchtende Anordnung der Fronten der Kapselungsgehäuse 1'a, 1'b, 1'c, 1'd, 1'e, jedoch ist aufgrund des gleichartigen Versatzes der Abzweige 10 bzw. der Koppelgehäuse 11 lotrecht zur Querachse 9 eine gleichartige Ausgestaltung bzw. gegenüber der Aufstellung gemäß 3 ein gleichartiger Verlauf des ersten fluidisolierten Phasenleiters 8a sowie des zweiten fluidisolierten Phasenleiters 8b erzielt.
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Die 5 zeigt eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einem dreipolig fluidisolierten ersten Phasenleiter 8'a sowie einem dreipolig fluidisolierten zweiten Phasenleiter 8'b. Vorliegend sind die fluidisolierten Phasenleiter 8'a, 8'b mehrpolig isoliert ausgeführt, d. h. mehrere Phasenleiterabschnitte eines fluidisolierten Phasenleiters 8'a, 8'b sind von ein und demselben Gehäuseabschnitt 12'a, 12'b umgeben. In der 5 sind die zwischen Koppelgehäusen 11', welche auch dreipolig isolierend ausgeführt sind, befindlichen ersten Gehäuseabschnitte 12'a bzw. zweiten Gehäuseabschnitte 12'b freigeschnitten, so dass die Flansche der Koppelgehäuse 11' sichtbar sind. Die Koppelgehäuse 11' sind als Winkelgehäuse ausgestaltet, welche auf einem Abzweig 10' aufsitzen, wobei über den Abzweig 10' eine Stützung an einem der Kapselungsgehäuse 1'a, 1a, 1'b, 1b, 1'c, 1c, 1'd, 1d, 1'e, 1e möglich ist. Durch eine Verwendung von dreipolig fluidisolierten Phasenleitern 8'a, 8'b, kann eine Verbindung der Schaltfelder durchgängig in dreipoliger Isolation ausgebildet werden. Entsprechend können die in den 1 bis 4 dargestellten Verläufe der dortigen fluidisolierten Phasenleiter 8a, 8b derart ausgeführt werden, dass jeweils drei einpolig isolierte Abzweige bzw. drei einpolig isolierte Koppelgehäuse 11 durch jeweils einen dreipolig isolierenden Abzweig 10' bzw. Koppelgehäuse 11' ersetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011086663 A1 [0002]
