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Die Erfindung betrifft eine druckgasisolierte Elektroenergieübertragungseinrichtung aufweisend zumindest einen Phasenleiter, welcher innerhalb eines ein elektrisch isolierendes Fluid kapselnden Kapselungsgehäuses fluidumspült angeordnet ist und sich längs einer Bahn erstreckt, wobei das Kapselungsgehäuse längs der Bahn in Abschnitte unterteilt ist und zwischen den Abschnitten zur Kompensation von Relativbewegungen der Abschnitte relativ zueinander längs der Bahn zumindest ein erstes Kompensationselement und zweites Kompensationselement angeordnet sind.
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Eine derartige Elektroenergieübertragungseinrichtung ist beispielsweise in der Patentschrift
DE 198 15 151 C1 beschrieben. Die dortige Elektroenergieübertragungseinrichtung weist mehrere Kompensationselemente auf, welche im Verlauf eines sich längs einer Bahn erstreckenden, von einem Kapselungsgehäuse umgebenen Phasenleiter angeordnet sind. Das Innere des Kapselungsgehäuses ist mit einem elektrisch isolierenden Fluid befüllt, welches den Phasenleiter umspült. Das bekannte Kapselungsgehäuse weist Abschnitte auf. Die Kompensationselemente weisen jeweils gleichartige Bauformen auf.
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Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht, aufgrund der Vielzahl von eingesetzten Kompensationselementen längs der Bahn Relativbewegungen der Abschnitte untereinander auszugleichen, wobei jedes Kompensationselement jeweils eine vergleichsweise geringe Lageänderung auszugleichen hat.
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Damit ergibt sich eine Elektroenergieübertragungseinrichtung, welche Längenänderungen des Kapselungsgehäuses durch Relativbewegung der Abschnitte zueinander ausgleicht, jedoch ist die Verwendung einer relativ großen Anzahl von Kompensationselementen nötig.
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Damit ergibt sich als Aufgabe der Erfindung eine Elektroenergieübertragungseinrichtung anzugeben, welche in vereinfachter und somit kostengünstigerer Art und Weise auch bei größeren Erstreckungen längs einer Bahn eine Kompensation von Relativbewegungen zwischen Abschnitten eines Kapselungsgehäuses zulässt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Elektroenergieübertragungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das erste Kompensationselement ein fremdstabilisiertes Kompensationselement ist und das zweite Kompensationselement ein eigenstabilisiertes Kompensationselement ist.
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Eine Elektroenergieübertragungseinrichtung dient der Übertragung von elektrischer Energie. Durch einen oder mehrere Phasenleiter wird ein elektrischer Strom von einer Potentialdifferenz getrieben. Die Phasenleiter sind entsprechend elektrisch zu isolieren. Eine Isolation der Phasenleiter kann beispielsweise einphasig oder mehrphasig ausgeführt sein. Zur elektrischen Isolation kann ein Phasenleiter von einem elektrisch isolierenden Fluid umgeben sein. Ein derartig elektrisch isolierendes Fluid ist beispielsweise ein Gas wie SF6, N2 etc. oder eine Flüssigkeit, beispielsweise ein Isolieröl oder ein Isolierester. Vorzugsweise kann das Fluid zusätzlich mit einem Überdruck beaufschlagt werden, so dass dessen elektrische Isolationseigenschaften zusätzlich verbessert werden. So kann beispielsweise eine Druckgasisolation ausgebildet werden. Um ein Verflüchtigen des elektrisch isolierenden Fluids zu verhindern, ist ein Kapselungsgehäuse vorgesehen, welches in seinem Inneren das elektrisch isolierende Fluid aufnimmt und einkapselt. Somit ist ein Ausweichen bzw. Verflüchtigen des Fluids aus dem Innern des Kapselungsgehäuses verhindert. Weiter ist eine Möglichkeit gegeben, dass elektrisch isolierende Fluid unter einen Überdruck zu setzen. Entsprechend nimmt das Kapselungsgehäuse die Funktion einer Druckgaskapselung wahr. In diesem Falle stellt das Kapselungsgehäuse einen Druckbehälter dar, der in seinem Inneren das elektrisch isolierende Fluid unter einem Überdruck aufnimmt. Das Kapselungsgehäuse erstreckt sich im Wesentlichen rohrförmig längs der Bahn und kann quer von der Richtung der Bahn fortragende Stichzweige aufweisen.
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Innerhalb des elektrisch isolierenden Fluids sind ein (einphasige Isolation) oder mehrere Phasenleiter (mehrphasige Isolation) angeordnet. Die Phasenleiter sind gegeneinander elektrisch isoliert. Der/die Phasenleiter ist/sind elektrisch isoliert gegenüber dem Kapselungsgehäuse abgestützt. Zum Abstützen kommen elektrisch isolierende Isolatoren zum Einsatz. Dabei können verschiedene Bauformen Verwendung finden. So können beispielsweise säulenförmige Stützisolatoren den Phasenleiter an einer Innenwandung des Kapselungsgehäuses abstützen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Scheibenisolatoren zum Einsatz kommen, welche von dem Phasenleiter durchsetzt sind. Derartige Scheibenisolatoren können beispielsweise an Kapselungsgehäuselängskoppelstellen, Kapselungsgehäusequerkoppelstellen usw. des Kapselungsgehäuses angeordnet sein, so dass beispielsweise eine Flanschöffnung zumindest teilweise durch einen Scheibenisolator verschlossen ist. Gegebenenfalls kann der Scheibenisolator damit Teil einer Barriere sein, welche das elektrisch isolierende Fluid im Innern des Kapselungsgehäuses hält.
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Entlang der Bahn erstreckt sich zumindest ein Phasenleiter. Der Phasenleiter ist von dem Kapselungsgehäuse umgeben. Die Bahn kann dabei verschiedenartige Verläufe aufweisen. So kann vorgesehen sein, dass die Bahn einer Geraden folgt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Bahn zumindest abschnittsweise gekrümmt ausgebildet ist. So kann das Kapselungsgehäuse sich beispielsweise teilweise längs einer Geraden erstrecken sowie entlang einer gekrümmten Linie nach Art einer Kurve einen Richtungswechsel vollziehen. Das Kapselungsgehäuse, welches den Phasenleiter umgibt, folgt ebenso wie der Phasenleiter der Bahn, wobei das Kapselungsgehäuse längs der Bahn in verschiedene Abschnitte unterteilt ist. Durch eine Unterteilung des Kapselungsgehäuses in verschiedene Abschnitte ist die Möglichkeit gegeben, beispielsweise durch thermische Einwirkungen entstehende Längenänderungen des Kapselungsgehäuses an Kompensationselementen auszugleichen. Dazu ist im Verlauf der Bahn zwischen Abschnitten die Anordnung von Kompensationselementen vorgesehen. Je nach Ausgestaltung der Elektroenergieübertragungseinrichtung kann es vorteilhaft sein, in Bereichen, welche beispielsweise eine erhöhte Wärmedehnung aufweisen, die Kompensationselemente dichter aufeinander beabstandet folgen zu lassen, als in Abschnitten der Elektroenergieübertragungseinrichtung, in welchen nur geringere Relativbewegungen der Abschnitte des Kapselungsgehäuses zueinander zu erwarten sind.
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Die Nutzung verschiedener Kompensationselemente ermöglicht nunmehr je nach Verlauf der Elektroenergieübertragungseinrichtung und je nach zu erwartenden Relativbewegungen zwischen den Abschnitten, Bauräume effektiver auszunutzen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das erste Kompensationselement ein fremdstabilisiertes Kompensationselement und das zweite Kompensationselement ein eigenstabilisiertes Kompensationselement ist. Beiden Arten von Kompensationselementen ist gemein, dass diese Relativbewegung zwischen Abschnitten des Kapselungsgehäuses, welche längs der Bahn zueinander erfolgen, aufnehmen bzw. ausgleichen können. Die Kompensationselemente sind dabei Teil des Kapselungsgehäuses und nehmen in ihrem Inneren sowohl Phasenleiter als auch elektrisch isolierendes Fluid auf. Das Kapselungsgehäuse kann durch die Kompensationselemente vor mechanischen Verspannungen/Verwindungen geschützt werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Elektroenergieübertragungseinrichtung als Freiluftanlage ausgebildet ist und je nach Witterungseinflüssen von außen eine Erwärmung, beispielsweise durch Sonneneinstrahlung oder auch eine Kühlung durch Temperaturen unter 0°C erfährt. Ein fremdstabilisiertes Kompensationselement ist dabei in der Lage, zwischen den beiden Abschnitten, welche über das Kompensationselement verbunden sind, eine fluiddichte Kapselungswandung des Kapselungsgehäuses zur Verfügung zu stellen, welche in Richtung der Bahn eine Längenänderung vollziehen kann. Das elektrisch isolierende Fluid bleibt dabei innerhalb des Kapselungsgehäuses eingekapselt und die elektrische Isolation des Phasenleiters bleibt erhalten. Die Kapselungswandung eines derartigen fremdstabilisierten Kompensationselementes ist dabei weitgehend von Trag- und Haltekräften freigehalten. Die Kapselungswandung eines fremdstabilisierten Kompensationselementes, welche einem fluiddichten Abschluss eines elektrisch isolierenden Fluids dient, kann selbst nicht zur Abstützung der Elektroenergieübertragungseinrichtung bzw. zu einer Kraftverteilung innerhalb des Kapselungsgehäuses eingesetzt werden. Stattdessen ist bei einem fremdstabilisierten Kompensationselement ein zusätzliches Traggerüst notwendig, welches zwischen den über das Kompensationselement mittelbar oder unmittelbar verbundenen Abschnitten ein Verkippen oder Ausknicken derselben quer zur Bahn verhindert. Das Traggerüst ermöglicht eine Koppelung zweier Abschnitte miteinander, wobei die Koppelung einer Relativbewegung in Richtung der Bahn zulässt und ein Verschwenken bzw. ein Verkippen der Abschnitte, an welchen das Traggerüst angeschlagen ist, zueinander verhindert ist. Das Traggerüst führt die Abschnitte fluchtend zum Verlauf der Bahn. Beispielsweise kann ein derartiges Traggerüst in Richtung der Bahn längenveränderlich ausgebildet sein, so dass ein Abstützen der Abschnitte untereinander in Querrichtung ermöglicht ist, die Abschnitte jedoch in Richtung der Bahn zueinander bewegbar sind.
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Beispielsweise kann bei einem fremdstabilisierten Kompensationselement die Verwendung einer reversibel verformbaren Kapselungswandung vorgesehen sein, um das im Innern des Kapselungsgehäuses befindliche Fluid zu umschließen. Reversibel verformbare Kapselungswandungen weisen beispielsweise die Form eines Balges auf, der zur Unterstützung einer wiederholten Bewegbarkeit eine Faltung aufweisen kann.
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Bei einem eigenstabilisierten Kompensationselement ist vorgesehen, dass das Kompensationselement eine Relativbewegung von Abschnitten zueinander in Richtung der Bahn zulässt. Es können Führungskräfte zum relativen Positionieren der über das eigenstabilisierte Kompensationselement verbundenen Abschnitte über das eigenstabilisierte Kompensationselement selbst, insbesondere über eine dimensionsveränderliche Kapselungswandung übertragen werden. Somit ist es möglich, dass die Abschnitte relativ zueinander längs der Bahn verschieblich zueinander positioniert sind, dass jedoch ein Verkippen bzw. Auslenken aus der Bahn durch das eigenstabilisierte Kompensationselement selbst, insbesondere durch dessen Kapselungswandung, verhindert ist. Beispielsweise kann das eigenstabilisierte Kompensationselement zur Ausbildung einer fluiddichten Kapselungswandung teleskopierbar angeordnete Stutzen aufweisen, die in Richtung der Bahn ineinander eintauchen können. Bei einer entsprechenden Überlappung wird so eine Eigenstabilisierung des eigenstabilisierten Kompensationselementes bewirkt. Entsprechend kann zur Abdichtung der relativ zueinander bewegbaren Stutzen eines eigenstabilisierten Kompensationselementes eine Gleitdichtung zum Einsatz kommen, welche eine fluiddichte Verbindung im Überlappungsbereich zwischen den Stutzen sicherstellt. Die Kapselungswand bewirkt eine fluchtende Ausrichtung von Abschnitten in Richtung der Bahn.
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Verschiedene Abschnitte des Kapselungsgehäuses können jeweils voneinander separierte Mengen an Fluid einkapseln. Ein Abschnitt kann mehrere Kapselungsgehäuselängskoppelstellen aufweisen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass Kompensationshübe von erstem und zweitem Kompensationselement einander längs der Bahn ergänzen.
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Eine Überlagerung der Kompensationshübe von erstem und zweitem Kompensationselement ermöglicht, längs der Bahn Kompensationshübe mehrerer Kompensationselemente zu verteilen und in Summe einen ausreichenden Längenausgleich längs der Bahn sicherzustellen. Somit ist es möglich, längs der Bahn der Elektroenergieübertragungseinrichtung Kompensationsbewegungen bzw. Kompensationshübe an verschiedenen Stellen auszuführen und so über die Gesamterstreckung der Elektroenergieübertragungseinrichtung in Richtung der Bahn eine Verwindungsfreiheit der einzelnen Abschnitte zueinander sicherzustellen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bestimmte Abschnitte der Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einer vergrößerten Anzahl von aufeinanderfolgenden fremd- und/oder eigenstabilisierten Kompensationselementen ausgestattet sind. Wohingegen andere Abschnitte ähnlicher Erstreckung in Richtung der Bahn mit einer reduzierten Anzahl fremd- und/oder eigenstabilisierten Kompensationselementen ausgestattet sind. Je nach Aufgabe bzw. Ausgestaltung der Elektroenergieübertragungseinrichtung bzw. Lage der Elektroenergieübertragungseinrichtung ist es möglich, bestimmte Abschnitte lediglich durch vergleichsweise kurze Kompensationshübe zu justieren, wohingegen andere Abschnitte beispielsweise mit vergrößerten Kompensationshüben größere Justagen im Verlauf der Bahn der Elektroenergieübertragungseinrichtung unterworfen sind. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein erster und ein zweiter Abschnitt Teil einer ersten Gruppe sind, welche über ein fremdstabilisiertes Kompensationselement verbunden sind. Weiter kann eine zweite Gruppe einen ersten und einen zweiten Abschnitt umfassen, die über ein fremdstabilisiertes Kompensationselement verbunden sind. Sowohl die erste als auch die zweite Gruppe können neben einem ersten und einem zweiten Abschnitt auch noch weitere Abschnitte und weitere, insbesondere fremdstabilisierte Kompensationselemente aufweisen. Die erste und die zweite Gruppe wiederum können über einen Sammelschienenabschnitt der Elektroenergieübertragungseinrichtung verbunden sein, wobei der Sammelschienenabschnitt über ein eigenstabilisiertes Kompensationselement verfügt. Mittels des eigenstabilisierten Kompensationselementes können beispielsweise auch größere Längenänderungen ausgeglichen werden, wohingegen über ein fremdstabilisiertes Kompensationselement lediglich ein geringerer Kompensationshub vollzogen werden kann. Üblicherweise sind in der ersten und in der zweiten Gruppe jeweils zumindest an einem der Abschnitte Stichzweige des Phasenleiters bzw. des Kapselungsgehäuses angeordnet, welche quer zur Bahn verlaufen. In diesem Falle ist es problematisch, die Stichzweige selbst ebenfalls in eine größere Kompensationsbewegung in Richtung der Bahn der Elektroenergieübertragungseinrichtung einzubinden. Somit ist es vorteilhaft, hier eine vergrößerte Anzahl von fremdstabilisierten Kompensationselementen im Bahnverlauf für eine Bewegungskompensation vorzusehen, wohingegen an einem Sammelschienenabschnitt der Elektroenergieübertragungseinrichtung, welcher eine erste und eine zweite Gruppe der Elektroenergieübertragungseinrichtung verbindet, die voneinander weiter beabstandet sind als die jeweiligen Gruppen in Richtung der Bahn selbst lang sind, ein größerer Kompensationshub mit einem eigenstabilisierten Kompensationselement zugelassen werden kann. Ein Sammelschienenabschnitt ist üblicherweise frei von Stichzweigen des Phasenleiters bzw. des Kapselungsgehäuses.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das erste Kompensationselement von einem Traggerüst, insbesondere einem Zuganker überspannt ist, welches zumindest an einem Abschnitt abgestützt ist.
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Ein fremdstabilisiertes Kompensationselement ist nicht in der Lage, selbsttätig Kräfte zwischen den Abschnitten zu übertragen, d. h., zur Versteifung der Abschnitte untereinander ist ein entsprechendes Traggerüst zu verwenden, um die Abschnitte einerseits gegeneinander zu stabilisieren und andererseits ein möglichst kräftearmes Ausführen eines Kompensationshubes an dem Kompensationselement zu ermöglichen. Es ist beispielsweise möglich an einem der Abschnitte eine Abstützung eines Traggerüstes vorzunehmen, so dass dieser Abschnitt über das Traggerüst geführt und stabilisiert wird, wobei eine Relativbewegung in Richtung der Bahn zwischen Abschnitten über das Kompensationselement hinweg möglich ist. Diese Relativbewegung zwischen den Abschnitten wird durch das Kompensationselement ausgeglichen. Nutzt man nunmehr ein Traggerüst, so ist es möglich, den Abschnitt, an welchem das Traggerüst abgestützt ist, über das Traggerüst zu positionieren. Das Traggerüst kann beispielsweise an zwei relativ zueinander bewegbaren Abschnitten abgestützt sein und ein fremdstabilisiertes Kompensationselement überspannen. Ein Traggerüst kann auch mehrere Kompensationselemente überspannen, so dass das Traggerüst zwar an relativ zueinander bewegbaren Abschnitten abgestützt ist, wobei zwischen diesen Abschnitten beispielsweise ein weiterer Abschnitt und/oder ein weiteres fremdstabilisiertes Kompensationselement angeordnet sein kann. Ein Abstützen des Traggerüstes muss nicht nur an unmittelbar benachbarten Abschnitten erfolgen. Ein Traggerüst kann so auch mehrere fremdstabilisierte Kompensationselemente stabilisieren. Das Traggerüst kann einen oder mehrere Zuganker aufweisen, die jeweils an einem ersten und an einem zweiten Abschnitt angeschlagen sind. Ein Zuganker kann beispielsweise zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Abschnitten einer Kraftübertragung dienen. Insbesondere kann ein Zuganker in Richtung des Bahnverlaufes längenveränderlich ausgestaltet sein, wobei zur Längenveränderung beispielsweise ein Federelement eingesetzt ist, welches die beiden Abschnitte zueinander verspannt.
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Ein Zuganker kann beispielsweise das fremdstabilisierte Kompensationselement in Richtung der Bahn überspannen, so dass über den Abschnitt des fremdstabilisierten Kompensationselementes hinweg Haltekräfte zwischen relativ zueinander bewegbaren Abschnitten ausgetauscht bzw. übertragen werden und Haltekräfte von dem fremdstabilisierten Kompensationselement entkoppelt werden. Somit kann das fremdstabilisierte Kompensationselement bzw. dessen Kapselungswandung nahezu unabhängig von Haltekräften zwischen den Abschnitten einen Kompensationshub vollziehen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das erste Kompensationselement zwischen einem ersten und einem zweiten Abschnitt angeordnet ist, wobei der erste Abschnitt zumindest eine fluiddichte Kapselungsgehäuselängskoppelstelle, durch welche der Phasenleiter in Richtung der Bahn läuft, aufweist und der zweite Abschnitt zumindest eine fluiddichte Kapselungsgehäuselängskoppelstelle, durch welche der Phasenleiter in Richtung der Bahn läuft, aufweist und zumindest einer der Abschnitte zumindest eine fluiddichte Kapselungsgehäusequerkoppelstelle, durch welche ein Stichzweig des Phasenleiters quer zur Bahn verläuft aufweist.
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Ein erster Abschnitt und ein zweiter Abschnitt können beispielsweise jeweils eine fluiddichte Kapselungsgehäuselängskoppelstelle aufweisen, über welche der erste und der zweite Abschnitt miteinander oder mit weiteren Abschnitten verbunden sein können. Eine fluiddichte Kapselungsgehäuselängskoppelstelle kann mit einem Kompensationselement kombiniert sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine Kapselungsgehäuselängskoppelstelle unabhängig von der Verwendung eines Kompensationselementes ausgebildet ist. Beispielsweise können die Kapselungsgehäuselängskoppelstellen von ersten und zweiten Abschnitt einander zugewandt sein und unmittelbar oder mittelbar unter Zwischenlage einer weiteren Baugruppe des Kapselungsgehäuses miteinander verbunden sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zwischen den beiden Kapselungsgehäuselängskoppelstellen ein Kompensationselement angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn jeder der Abschnitte jeweils eine erste und eine zweite Kapselungsgehäuselängskoppelstelle aufweist. In diesem Falle kann eine der Kapselungsgehäuselängskoppelstelle als Eingang und die andere Kapselungsgehäuselängskoppelstelle als Ausgang des jeweiligen Abschnittes bezeichnet werden. Die Kapselungsgehäuselängskoppelstellen sind im Verlauf der Bahn der Elektroenergieübertragungseinrichtung aufeinanderfolgend im Wesentlichen von der Bahn durchsetzt angeordnet. Entsprechend sind die Kapselungsgehäuselängskoppelstellen von erstem und zweitem Abschnitt längs der Bahn der Elektroenergieübertragungseinrichtung aufeinander folgend positioniert. Mittels der Kapselungsgehäuselängskoppelstellen ist es möglich, die Abschnitte miteinander mittelbar oder unmittelbar zu verbinden und einen fluiddichten Verbund zwischen den Abschnitten des Kapselungsgehäuses sicherzustellen. Somit ist es möglich, dass im Inneren der Abschnitte befindliches Fluid durch die Kapselungsgehäuselängskoppelstellen hindurch in benachbarte Abschnitte zirkulieren kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass im Bereich der Kapselungsgehäuselängskoppelstellen entsprechende fluiddichte Barrieren angeordnet sind, so dass im Bereich der Kapselungsgehäuselängskoppelstellen unterschiedliche Abschnitte des Kapselungsgehäuses mit voneinander separierten Fluiden aneinanderstoßen können. Eine Kommunikation der Fluide zwischen den separierten Abschnitten ist verhindert. Unabhängig von der Ausbildung einer Barriere sind die Kapselungsgehäuselängskoppelstellen jeweils von einem Phasenleiter durchsetzt. Eine Kapselungsgehäuselängskoppelstelle kann beispielsweise in Form eines Flansches ausgeführt sein, wobei der Flansch vorzugsweise ein Ringflansch sein sollte und dieser Ringflansch von der Bahn der Elektroenergieübertragungseinrichtung entsprechend durchsetzt sein sollte. Kapselungsgehäuselängskoppelstellen zweier Abschnitte können beispielsweise unter Zwischenlage einer fluiddichten Barriere und/oder unter Zwischenlage eines Kompensationselementes miteinander verbunden sein. In einem einfachen Fall weisen die Abschnitte eine im Wesentlichen rohrförmige Struktur auf, wobei die Stirnseiten der rohrförmigen Strukturen jeweils mit Kapselungsgehäuselängskoppelstellen ausgestattet sind. Im Innern, im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Rohres, ist zumindest ein Phasenleiter angeordnet, wobei die Längsachse des Rohres vorzugsweise parallel zu der Bahn der Elektroenergieübertragungseinrichtung/des Phasenleiters ausgerichtet ist.
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Ist nunmehr einer der Abschnitte beispielsweise mit einer Kapselungsgehäusequerkoppelstelle ausgestattet, so ist es möglich, einen Stichzweig eines Phasenleiters quer zum Verlauf der Bahn der Elektroenergieübertragungseinrichtung verlaufen zu lassen. Über die Kapselungsgehäusequerkoppelstelle ist es möglich einen Stichzweig des Phasenleiters aus der Bahn auszuleiten und diesen über die Kapselungsgehäusequerkoppelstelle in weiteren Abschnitten des Kapselungsgehäuses zu führen. Diese weiteren Abschnitte des Kapselungsgehäuses schließen sich an die Kapselungsgehäusequerkoppelstelle an und bilden ein quer zur Bahn liegenden Stichzweig des Kapselungsgehäuses. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass sich an der Kapselungsgehäusequerkoppelstelle Abschnitte mit einem Trennschalter, einer Freiluftdurchführung, einem Kabelanschlussbaustein, einem Wandlerbaustein usw. mittelbar oder unmittelbar an den die fluiddichte Kapselungsgehäusequerkoppelstelle aufweisenden Abschnitt anschließen. Eine Kapselungsgehäusequerkoppelstelle kann beispielsweise derart ausgeführt sein, dass an einer Mantelfläche, welche um die Bahn an einem Abschnitt umläuft, ein Stutzen angeformt ist und sich an diesem Stutzen ein entsprechender Flansch, insbesondere ein Ringflansch befindet, um aus dem Inneren des Abschnittes des Kapselungsgehäuses einen Stichzweig des Phasenleiters quer zum Bahnverlauf ausleiten zu können. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Abschnitte in ihrem Inneren jeweils mehrere Phasenleiter aufweisen, wobei die mehreren Phasenleiter sich in Richtung der Bahn jeweils gemeinsam durch eine Kapselungsgehäuselängskoppelstelle hindurch erstrecken, wohingegen die Kapselungsgehäusequerkoppelstellen derart ausgebildet sind, dass jeweils genau eine Kapselungsgehäusequerkoppelstelle von einem der Phasenleiter durchsetzt ist. Somit ist die Möglichkeit gegeben, von dem Phasenleiter, welcher sich in Richtung der Bahn gegebenenfalls mehrphasig durch die Abschnitte hindurch erstreckt, jeweils bedarfsweise nur einen oder mehrere der Phasenleiter als Stichzweig aus einem Abschnitt durch eine Kapselungsgehäusequerkoppelstelle hindurchzuführen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine gemeinsame Kapselungsgehäusequerkoppelstelle sämtliche im Innern der Abschnitte geführten Phasenleiter bei einer mehrphasig ausgeführten Isolation quer zur Bahn in Form eines Stichzweiges ausführt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass in einem ersten und/oder in einem zweiten Abschnitt eine Unterbrechereinheit im Phasenleiter angeordnet ist und die beiden Abschnitte über ein erstes Kompensationselement gekoppelt sind und sich an den ersten oder den zweiten Abschnitt ein dritter Abschnitt, welcher den Phasenleiter als Sammelschiene aufnimmt, über ein zweites Kompensationselement anschließt.
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Zumindest in einem Abschnitt oder in beiden der miteinander verbundenen Abschnitte des Kapselungsgehäuses ist die Anordnung einer Unterbrechereinheit innerhalb eines Phasenleiters vorteilhaft, um beispielsweise einen durch den Phasenleiter fließenden Strom zu unterbrechen. Die Unterbrechereinheit sollte dabei vorzugsweise sämtliche in dem Phasenleiter zu erwartenden Ströme zuverlässig abschalten können, d. h., die Unterbrechereinheit sollte sowohl Nennströme als auch Kurzschlussströme beherrschen.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass eine Unterbrechereinheit bei Vorhandensein mehrerer Phasenleiter in jedem der Phasenleiter bei einer mehrphasigen Isolation der Elektroenergieübertragungseinrichtung in ein und demselben Abschnitt des Kapselungsgehäuses angeordnet ist. Die Unterbrechereinheiten können dabei unterschiedlich verschaltet sein, so dass die Unterbrechereinheiten beispielsweise einen Stichzweig des Phasenleiters abtrennen können. Die Unterbrechereinheiten können jedoch auch derart im Phasenleiter angeordnet sein, dass eine Unterbrechung des Phasenleiters in Richtung der Bahn der Elektroenergieübertragungseinrichtung erfolgt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in einem ersten Abschnitt eine stichartige Unterbrechung des Phasenleiters vorgesehen ist, wohingegen in einem zweiten Abschnitt eine Unterbrechung des Phasenleiters in Richtung der Bahn erfolgen kann. Die beiden Abschnitte sind über eine jeweilige Kapselungsgehäuselängskoppelstelle miteinander mittelbar oder unmittelbar verbunden. Vorzugsweise sollten die beiden Abschnitte mittelbar unter Zwischenschaltung eines fremdstabilisierten Kompensationselementes miteinander verbunden sein. Damit ist es möglich, dass zwischen den beiden Abschnitten auftretende kurzhubige Längsbewegungen in der Nähe vorhandener Kapselungsgehäusequerkoppelstellen eine Kompensation erfolgt. Damit müssen die quer zur Bahn liegenden Kapselungsgehäusequerkoppelstellen nur geringe Bewegungen vollziehen.
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Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der erste und der zweite Abschnitt Teil einer ersten Gruppe sind, wobei sich an den ersten bzw. an den zweiten Abschnitt ein dritter Abschnitt anschließt, welcher die erste Gruppe über eine so genannte Sammelschiene beispielsweise mit einer zweiten Gruppe, aufweisend einen ersten und einen zweiten Abschnitt verbindet. Im Verlauf des Phasenleiters als Sammelschiene sollte ein zweites Kompensationselement angeordnet sein, wobei das erste Kompensationselement ein fremdstabilisiertes und das zweite Kompensationselement ein eigenstabilisiertes Kompensationselement ist. Jeweils zumindest ein Abschnitt der ersten und der zweiten Gruppe sollte eine Kapselungsgehäusequerkoppelstelle aufweisen.
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Durch eine derartige Kombination von fremd- und eigenstabilisierten Kompensationselementen ist es möglich, zwischen zwei Abschnitten, von denen zumindest einer eine Kapselungsgehäusequerkoppelstelle aufweist, eine unmittelbare Kompensation von geringen Hüben zu ermöglichen und zwischen dem ersten oder dem zweiten Abschnitt und einem weiteren mit diesen verbundenen dritten querkoppelstellenfreien Abschnitt ein fremdstabilisiertes Kompensationselement anzuordnen, um große Kompensationshübe an dem als Sammelschienenabschnitt ausgeführten dritten Abschnitt zu realisieren. Weiterhin ist durch die Verwendung des ersten und zweiten Abschnittes unter Zwischenschaltung des ersten Kompensationselementes die Möglichkeit gegeben, am ersten bzw. zweiten Abschnitt ein Traggerüst, insbesondere einen Zuganker abzufangen, welches das erste Kompensationselement überspannt und so das erste Kompensationselement von Kräften entkoppelt. Eine reversibel verformbare Kapselungswandung kann mittels des Traggerüstes vor Führungskräften der Abschnitte entkoppelt werden und zwischen den Abschnitten angeordnet, eine Kompensationsbewegung frei ausführen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein erstes Kompensationselement von einem Traggerüst, insbesondere von einem Zuganker überspannt ist, welches an einem Abschnitt abgestützt ist, wobei in einem Umlauf um die Bahn mehrere Traggerüste an dem Abschnitt abgestützt sind, von denen zumindest ein erstes Traggerüst sowie zumindest ein zweites Traggerüst mit entgegengesetztem Richtungssinn in Richtung der Bahn von dem Umlauf fortragen.
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Ein Umlauf um die Bahn beschreibt einen Weg, welcher sich im Wesentlichen um die Bahn, vorzugsweise in sich geschlossen erstreckt. Der Umlauf ist von der Bahn durchstoßen bzw. schließt diese ein. Ein solcher Umlauf kann beispielsweise im Bereich einer Kapselungsgehäuselängskoppelstelle an einem ersten oder an einem zweiten Abschnitt angeordnet sein. Ein Abstützen kann unmittelbar an einem Abschnitt erfolgen. Es kann jedoch auch ein mittelbares Abstützen vorgesehen sein, in dem beispielsweise unter Zwischenschaltung eines weiteren Körpers über den weiteren Körper ein Verbund des Traggerüstes mit einem Abschnitt erfolgt. Ein weiterer Körper kann beispielsweise ein Rahmen, eine Lasche usw. sein, der winkelstarr mit dem zum Stützen des Traggerüstes vorgesehenen Abschnitt verbunden ist. Vorteilhafterweise sollte unabhängig von einem mittelbaren oder unmittelbaren Abstützen ein winkelstarrer Verbund zwischen Traggerüst und stützendem Abschnitt vorliegen. Entlang des Umlaufes ist es beispielsweise möglich, mehrere Traggerüste anzuordnen, wobei zumindest ein erstes Traggerüst ein erstes Kompensationselement überspannt. Ein zweites am Umlauf abgestütztes Traggerüst kann sich mit entgegengesetztem Richtungssinn von dem Umlauf in Richtung der Bahn forterstrecken, so dass das zweite Traggerüst das erste Kompensationselement gerade nicht überspannt. Vorteilhaft ist dabei, wenn mehrere erste Traggerüste und mehrere zweite Traggerüste am Umlauf um die Bahn abgestützt sind, wobei die ersten Traggerüste jeweils ein erstes Kompensationselement überragen und die zweiten Traggerüste sich jeweils mit entgegengesetztem Richtungssinn von dem Umlauf sich erstrecken und gegebenenfalls ein weiteres erste Kompensationselement überspannen. Dabei ist vorteilhaft, wenn entlang des Umlaufes die Anordnung von ersten und zweiten Traggerüsten aufeinander abwechseln erfolgt, so dass sich ausgehend von dem Umlauf in beide Richtungen der Bahn Traggerüste nach Art eines Käfigs um die Bahn herum erstrecken können und dies jeweils mit entgegengesetztem Richtungssinn von dem Umlauf ausgehend beiderseits des Umlaufes. In einem einfachen Beispiel können zwei erste und zwei zweite Traggerüste Verwendung finden, wobei die zwei ersten Traggerüste an diametral gegenüberliegenden Punkten des Umlaufes abgestützt sind und die zweiten Traggerüste ebenfalls an diametral entgegengesetzten Punkten des Umlaufes abgestützt sind, wobei dem Umlauf folgend, jeweils ein erstes und ein zweites Traggerüst einander abwechseln.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass im Bereich des Umlaufes eine fluiddichte Barriere angeordnet ist, durch welche sich der Phasenleiter hindurch erstreckt und welche eine von dem ersten Abschnitt umkapselte Fluidmenge von einer von dem zweiten Abschnitt umkapselten Fluidmenge separiert.
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Insbesondere bei der Anordnung des Umlaufes an einer Kapselungsgehäuselängskoppelstelle des ersten oder des zweiten Abschnittes ist die Möglichkeit gegeben, an der Kapselungsgehäuselängskoppelstelle eine fluiddichte Barriere anzuordnen, um eine Fluidmenge, welche innerhalb des ersten Abschnittes angeordnet ist, von einer Fluidmenge, welche in dem zweiten Abschnitt befindlich ist, zu separieren. Der Phasenleiter erstreckt sich sowohl innerhalb des ersten als auch innerhalb des zweiten Abschnittes und durchgreift die Barriere. Die Barriere kann beispielsweise in Form einer Scheibenisolatoranordnung ausgebildet sein, welche eine Kapselungsgehäuselängskoppelstelle dichtend überspannt und ein Austritt eines Fluids aus dem Inneren des ersten bzw. des zweiten Abschnittes verhindert. Die Scheibenisolatoranordnung weist beispielsweise einen fluiddicht in einen Rahmen eingebetteten Scheibenisolator auf. Der Rahmen dient der Stabilisierung und ist beispielsweise winkelstarr mit einer Kapselungsgehäuselängskoppelstelle eines Abschnittes fluiddicht verbunden. Entsprechend kann eine Abstützung von Traggerüsten auch am Rahmen (an einem Umlauf um die Bahn) erfolgen, so dass ein mittelbarer Verbund der Traggerüste mit einem Abschnitt gegeben ist. Entsprechend sind die an der Scheibenisolatoranordnung liegenden Anschlagpunkte für die Traggerüste mechanisch identisch zu unmittelbar an einen Abschnitt angeordneten Anschlagpunkten für Traggerüste.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigt die
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1 einen Schnitt durch ein fremdstabilisiertes Kompensationselement, die
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2 einen Schnitt durch ein eigenstabilisiertes Kompensationselement, die
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3 eine perspektivische Ansicht einer Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einem ersten sowie einem zweiten Kompensationselement, die
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4 eine Struktur einer Elektroenergieübertragungseinrichtung längs einer Bahn, und die
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5 die Anordnung eines Traggerüstes für mehrere fremdstabilisierte Kompensationselemente.
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Die 1 zeigt einen Querschnitt durch ein fremdstabilisiertes Kompensationselement 1. Das fremdstabilisierte Kompensationselement 1 ist zwischen einem ersten Abschnitt 2 sowie einem zweiten Abschnitt 3 angeordnet. Die beiden Abschnitte 2, 3 sind Teil eines Kapselungsgehäuses einer Elektroenergieübertragungseinrichtung. Die Struktur der Elektroenergieübertragungseinrichtung ist zu den 3 und 4 näher beschrieben. Die beiden Abschnitte 2, 3 sind im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet, wobei die Abschnitte 2, 3 im Wesentlichen koaxial zu einer Bahn 4 angeordnet sind. Somit erstreckt sich das Kapselungsgehäuse der Elektroenergieübertragungseinrichtung, welche in mehrere Abschnitte unterteilt ist, längs der Bahn 4. Vorliegend ist die Bahn 4 linear gestreckt. Vorgesehen sein kann jedoch auch, dass die Bahn 4 beispielsweise Kurven oder Bögen aufweist. Entsprechend folgt das im Wesentlichen rohrförmige Kapselungsgehäuse, welches aus einzelnen Abschnitten zusammengesetzt ist, dem Verlauf der Bahn 4. An einander zugewandten Enden von erstem und zweitem Abschnitt sind die beiden Abschnitte 2, 3 mit Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5a, 5b ausgestattet. Die Kapselungsgehäuselängskoppelstellen 5a, 5b sind vorliegend als Ringflansche ausgebildet, welche stoffschlüssig mit den rohrförmigen Grundkörpern der beiden Abschnitte 2, 3 verbunden und deren Flanschflächen im Wesentlichen lotrecht zu der Bahn 4 ausgerichtet sind. Die Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5a des zweiten Abschnittes 3 ist unmittelbar mit dem fremdstabilisierten Kompensationselement 1 verbunden. Das dem zweiten Abschnitt 3 zugewandten Ende des fremdstabilisierten Kompensationselementes 1 weist einen gegengleich zu der Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5a ausgeformten Flansch auf, so dass zwischen der Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5a und dem fremdstabilisierten Kompensationselement 1 ein fluiddichter Verbund ausgebildet werden kann. Die Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5b des ersten Abschnittes 2 ist mit einem Flansch des fremdstabilisierten Kompensationselementes 1 unter Zwischenlage einer Isolatoranordnung 6 verbunden. Der dem ersten Abschnitt 2 zugewandte Flansch des fremdstabilisierten Kompensationselementes 1 ist fluiddicht mit der Isolatoranordnung 6 verbunden. Die Isolatoranordnung 6 wiederum ist fluiddicht mit der ebenfalls flanschförmig ausgestalteten Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5b des ersten Abschnittes 2 verbunden. Die Isolatoranordnung 6 ist dabei derart ausgeführt, dass ein Isolierkörper 7 in Form einer Scheibe (Scheibenisolator) von einem ringförmigen Rahmen 8 umgeben ist, welcher beispielsweise aus einem mechanisch stabilen Material, wie einem Metall, geformt ist und in welchen der Isolierkörper 7 bündig eingesetzt ist. Über den Rahmen 8 der Isolatoranordnung 6 ist ein fluiddichter und winkelstarrer Verbund zwischen dem ersten Abschnitt 2 sowie dem fremdstabilisierten Kompensationselement 1 ermöglicht. Die beiden Flansche des fremdstabilisierten Kompensationselementes 1, die in entgegengesetzte Richtungen ragen, sind über einen flexibel verformbaren Balg 9 miteinander fluiddicht verbunden. Der Balg bildet eine reversibel verformbare Kapselungswandung aus. Der Balg 9 ist beispielsweise ein metallischer Faltenbalg, welcher im Wesentlichen die Bahn 4 umschließend ausformt ist. Durch eine Koppelung der Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5a, 5b des ersten Abschnittes 2 sowie des zweiten Abschnittes 3 über das fremdstabilisierte Kompensationselement 1 ist im Innern der Abschnitte 2, 3 jeweils ein hermetisch umschlossener Raum gebildet, welcher mit einem elektrisch isolierenden Fluid befüllt ist. Als elektrisch isolierende Fluide eignen sich beispielsweise Flüssigkeiten wie Isolieröle, Isolierester oder Isoliergase wie Schwefelhexafluorid oder Stickstoff. Die Verbindung der beiden Abschnitte 2, 3 miteinander ist dabei druckfest ausgeführt, so dass das im Innern der Abschnitte 2, 3 befindliche elektrisch isolierende Fluid unter einem Überdruck stehen kann.
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Vorliegend ist der Isolierkörper 7 in den Rahmen 8 der Isolatoranordnung 6 fluiddicht eingepasst. Damit ist zwischen dem Rahmen 8 sowie dem Isolierkörper 7 zum einen ein winkelstarrer Verbund gegeben, um einen oder mehrere längs der Bahn 4 verlaufenden Phasenleiter 10a zu den Kapselungswandungen des fremdstabilisierenden Kompensationselementes 1 zu beabstanden. Der Isolierkörper 7 ist von dem Phasenleiter 10a in Richtung der Bahn durchsetzt, so dass sich der Phasenleiter 10a sowohl innerhalb des ersten Abschnittes 2 als auch innerhalb des zweiten Abschnittes 3 und innerhalb des fremdstabilisierten Kompensationselementes 1 erstreckt. Der Isolierkörper 7 kann dabei fluiddicht mit dem Rahmen 8 verbunden sein. Weiterhin kann der Phasenleiter 10a auch fluiddicht mit dem Isolierkörper 7 verbunden sein, so dass im Bereich der Isolatoranordnung 6 eine Barriere für im Innern des ersten bzw. des zweiten Abschnittes 2, 3 befindliche elektrisch isolierender Fluide gegeben ist. Somit ist ein Übertreten von innerhalb des ersten Abschnittes 2 eingeschlossenen Fluides in das Innere des zweiten Abschnittes 3 verhindert. Das Innere des zweiten Abschnittes 3 ist dabei mit dem von dem fremdstabilisierten Kompensationselement 10 umschlossenen Raum verbunden, so dass das elektrisch isolierende Fluid, welches von dem zweiten Abschnitt 3 umschlossen ist, sich auch bis in das fremdstabilisierten Kompensationselement 1 hinein erstrecken kann und dort eine elektrisch isolierende Wirkung um den Phasenleiter 10a ausüben kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, die Isolatoranordnung 6 mit einem Überströmkanal zu versehen, so dass die beiden Abschnitte 2, 3 ein gemeinsames Fluidvolumen begrenzen.
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Der Balg 9 ist in Richtung der Bahn 4 komprimier- bzw. expandierbar. Somit kann mittels des fremdstabilisierten Kompensationselementes 1 eine Relativbewegung zwischen den beiden Abschnitten 2, 3 in Richtung der Bahn ausgeglichen bzw. kompensiert werden, so dass keine mechanischen Spannungen oder Verwerfungen im Verlauf der Bahn 4 zwischen den beiden Abschnitten 2, 3 entstehen können. Der Balg 9 ist von Führungskräften entkoppelt. Dazu ist das fremdstabilisierte erste Kompensationselement 1 von Traggerüsten 11 überspannt. Die Traggerüste 11 weisen mehrere am Umlauf um die Bahn 4 verteilt angeordnete Zuganker 11a, 11b auf. Die Zuganker 11a, 11b ermöglichen eine Kraftübertragung und Führung der beiden Abschnitte 2, 3 zueinander. Die Zuganker 11a, 11b sind vorwiegend aus elastisch verformbaren Stäben gebildet, welche eine Lageänderung von zweitem und drittem Abschnitt 2, 3 zueinander in Richtung der Bahn 4 zulassen, wobei auch der Balg 9 reversibel verformt wird. In Abhängigkeit der Elastizität der Zuganker 11a, 11b sind die beiden Abschnitte 2, 3 mehr oder weniger starr miteinander verbunden. Bei der Verwendung von in ihrer Elastizität vergrößerten Zugankern 11a, 11b werden Kräfte zwischen den beiden Abschnitten 2, 3 bereits zu einem größeren Umfang durch das fremdstabilisierte Kompensationselement ausgeglichen, als bei der Verwendung in ihrer Elastizität reduziert ausgelegten Zugankern 11a, 11b. Unabhängig von der Elastizität der Zuganker 11a, 11b stellen diese eine koaxiale Ausrichtung der Abschnitte 2, 3 zueinander sicher, wobei deren Lage in Richtung der Bahn 4 zueinander variieren kann.
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Um die beiden Zuganker 11a, 11b, welche im Wesentlichen parallel zur Bahn 4 ausgerichtet und diametral entgegengesetzt abgefangen sind, zu positionieren, sind an der Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5a des zweiten Abschnittes 3 Haltelaschen 12a, 12b angeordnet. Die Haltelaschen 12a, 12bb ragen im Wesentlichen in radialen Richtungen von der Bahn 4 fort. Vorliegend sind die Haltelaschen 12a, 12b als diskrete Bauelemente ausgebildet, welche mit der Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5a winkelstarr verbunden sind. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Haltelaschen 12a, 12b an einem äußeren Umfang des zweiten Abschnittes 3 befestigt bzw. einstückig mit diesen ausgebildet sind. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass die Haltelaschen 12a, 12b als Teil der Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5a des zweiten Abschnittes 3 ausgebildet sind.
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Zur Halterung der Zuganker 11a, 11b an dem ersten Abschnitt 2 ist eine alternative Variante genutzt. Am Rahmen 8 der Isolatoranordnung 6 sind radial hervorspringende Lappen 13a, 13b angeformt. Durch den starren Verbund von Rahmen 8 und Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5b des ersten Abschnittes 2 ist eine mittelbare Abstützung des Traggerüstes 11 an dem ersten Abschnitt 2 gegeben. Die Lappen 13 sind am äußeren Umfang des Rahmens 8 hervorspringend angeordnet. Es können auch alternativ gestaltete vorspringende Schultern zur Abstützung eines Traggerüstes Verwendung finden.
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Die 2 zeigt die Ausgestaltung eines eigenstabilisierten Kompensationselementes 14. Ebenso wie die in 1 dargestellte Konstruktion ist die Konstruktion nach 2 einphasig ausgeführt. Sowohl die Konstruktion nach 1 als auch die Konstruktion nach 2 können mehrphasig isoliert ausgeführt werden. In diesem Falle sind mehr als ein Phasenleiter 10a innerhalb des elektrisch isolierenden Fluids angeordnet, wobei die Phasenleiter 10a durch ein Fluid gegeneinander elektrisch isoliert sind.
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Beispielhaft ist die Nutzung eines ersten Abschnittes 2 sowie eines zweiten Abschnittes 3 in 2 dargestellt, wobei die beiden Abschnitte 2, 3 in ihrer Struktur im Wesentlichen den aus der 1 bekannten Abschnitten 2, 3 entsprechen. Entsprechend erstrecken sich die Abschnitte 2, 3 gemäß der 2 auch rohrförmig um eine Bahn 4, die auch hier eine lineare Struktur aufweist. Die beiden Abschnitte 2, 3 weisen an ihren einander zugewandten Enden jeweils Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5a, 5b auf, wobei die Kapselungsgehäuselängskoppelstellen 5a, 5b der beiden Abschnitte 2, 3 über ein eigenstabilisiertes Kompensationselement 14 miteinander fluiddicht verbunden sind. Das eigenstabilisierte Kompensationselement 14 weist einen ersten Rohrstutzen 15 sowie einen zweiten Rohrstutzen 16 auf. Die beiden Rohrstutzen 15, 16 sind koaxial zur Bahn 4 ausgerichtet, wobei die beiden Rohrstutzen 15, 16 einander überlappen. Der erste Rohrstutzen 15 ist außenmantelseitig von dem zweiten Rohrstutzen 16 umgriffen. Die beiden Rohrstutzen 15, 16 weisen jeweils ringförmige Führungselemente 17 auf. An dem ersten Rohrstutzen 15 ragt das Führungselement 17 außenmantelseitig hervor. Das Führungselement 17 des zweiten Rohrstutzens 16 ragt innenmantelseitig hervor. Somit ist gewährleistet, dass das Führungselement 17 des ersten Rohrstutzens 15 sich innenmantelseitig an dem zweiten Rohrstutzen 16 abstützt und das Führungselement 17 des zweiten Rohrstutzens 16 sich an dem ersten Rohrstutzen 15 außenmantelseitig abstützt. Damit ist eine Führung der beiden Rohrstutzen 15, 16 in Richtung der Bahn 4 gegeneinander ermöglicht. Durch die ringförmigen Führungselemente 17 ist ein Verkippen der Rohrstutzen 15, 16 des eigenstabilisierten Kompensationselementes 14 verhindert. Die beiden Abschnitte 2, 3 sind fluchtend zueinander ausgerichtet und fixiert, wobei eine Relativbewegung in Richtung der Bahn 4 möglich ist. Um einen fluiddichten Verbund der Fügestelle zwischen den beiden Rohrstutzen 15, 16 des eigenstabilisierten Kompensationselementes 14 zu gewährleisten, sind im Überlappungsbereich der Rohrstutzen 15, 16 in dem Fügespalt ein erstes und ein zweites ringförmiges Dichtelement 18a, 18b angeordnet.
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An den voneinander abgewandten Enden der Rohrstutzen 15, 16 ist das eigenstabilisierte Kompensationselement 14 jeweils mit den Kapselungsgehäuselängskoppelstellen 5a, 5b von erstem bzw. zweitem Abschnitt 2, 3 fluiddicht und winkelstarr verbunden. Auch hier sind die Kapselungsgehäuselängskoppelstellen 5a, 5b der beiden Abschnitte 2, 3 in Form von Ringflanschen ausgeführt, an welche sich gegengleiche Ringflansche des eigenstabilisierten Kompensationselementes 14 anschließen und einen fluiddichten Verbund herstellen. Somit ist im Innern des ersten Abschnittes 2 sowie im Innern des zweiten Abschnittes 3 ein Volumen begrenzt, welches mit einem elektrisch isolierenden Fluid befüllt ist. Innerhalb dieses elektrisch isolierenden Fluids ist wiederum ein Phasenleiter 10a angeordnet, wobei ebenso wie in der 1 lediglich ein einzelner Phasenleiter 10a dargestellt ist. Es können auch mehrere voneinander elektrisch isolierte Phasenleiter innerhalb der beiden Abschnitte 2, 3 angeordnet sein. Beispielhaft ist in der 2 die Abstützung des Phasenleiters 10a mittels eines Scheibenisolators 19 dargestellt. Der Scheibenisolator 19 ist beispielsweise winkelstarr mit dem Phasenleiter 10a verbunden und liegt mit einer äußeren Umfangsfläche an einer Innenmantelfläche des zweiten Abschnittes 3 an. Der Scheibenisolator 19 kann eine fluiddichte Barriere darstellen oder auch einen Kanal zum Durchtritt von Fluid aufweisen. Alternativ kann der Scheibenisolator 19 auch durch einen oder mehrere Stützisolatoren ersetzt werden. Ebenso ist es möglich, die aus der 1 bekannte Isolatoranordnung 6 auch an einer oder beiden Kapselungsgehäuselängskoppelstellen 5a, 5b von erstem bzw. zweitem Abschnitt 2, 3 einzusetzen. Alternativ kann auch die Verwendung des in der 2 gezeigten Scheibenisolators 19 an der Konstruktion nach 1 vorgesehen sein.
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Mittels eines eigenstabilisierten Kompensationselementes 14 ist es möglich, Relativbewegungen zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 2, 3 in Richtung der Bahn 4 auszugleichen und die axiale Lage der beiden Abschnitte 2, 3 über das eigenstabilisierte Kompensationselement 14 sicherzustellen. Damit ist bei einem eigenstabilisierten Kompensationselement 14 die Nutzung von Traggerüsten zur Abstützung und Lenkung und Leitung bzw. Führung der Abschnitte 2, 3 zueinander nicht nötig. Das eigenstabilisierte Kompensationselement 14 übernimmt eine Querstabilisierung der Abschnitte 2, 3 zueinander. Insbesondere die veränderliche Kapselungswand des eigenstabilisierten Kompensationselementes 14 kann zwischen den Abschnitten 2, 3 Querkräfte übertragen.
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In der 3 ist nunmehr die Verwendung der in den 1 und 2 schematisch dargestellten Kompensationselementen 1, 14 in einer Elektroenergieübertragungseinrichtung dargestellt. Dabei ist eine perspektivische Ansicht gewählt, wobei der Verlauf mehrerer Phasenleiter 10a, 10b, 10c im Innern des Kapselungsgehäuses durch ein so genanntes Singleline-Diagramm angedeutet ist. In der 3 sind wiederum ein erster Abschnitt 2 sowie ein zweiter Abschnitt 3 dargestellt. In der 3 ist nunmehr erkennbar, dass die beiden Abschnitte 2, 3 im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet sind und sich im Wesentlichen koaxial zu der Bahn 4 erstrecken. Die beiden Abschnitte 2, 3 umgeben in ihrem Innern einen ersten Phasenleiter 10a. Weiterhin sind ein zweiter sowie ein dritter Phasenleiter 10b, 10c dargestellt. Die Phasenleiter 10a, 10b, 10c sind voneinander beabstandet angeordnet, wobei die Phasenleiter 10a, 10b, 10c von dem im Innern der Abschnitte 2, 3 des Kapselungsgehäuses eingeschlossenen elektrisch isolierenden Fluids umspült sind. Zwischen den einander zugewandten Kapselungsgehäuselängskoppelstellen 5a, 5b der beiden Abschnitte 2, 3 ist im vorliegenden Fall ein fremdstabilisiertes Kompensationselement 1 angeordnet. Um die Variabilität der Anwendung des fremdstabilisierten Kompensationselementes 1 zu unterstreichen, ist abweichend von der Darstellung der 1 die Anordnung einer Isolatoranordnung 6 mit Rahmen 8 auf der Seite der Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5a des zweiten Abschnittes 3 vorgesehen. Weiterhin ist eine alternative Ausgestaltung der Traggerüste 11 in der 3 vorgesehen. In der perspektivischen Ansicht der 3 ist der Rahmen 8 mit angeformten Lappen 13a, 13b, 13c erkennbar. Die Lappen 13a, 13b, 13c sind am Umlauf des Rahmens 8 symmetrisch verteilt angeordnet. An den Lappen 13a, 13b, 13c sind jeweils Zuganker 11a, 11b, 11c angeschlagen, wobei die Zuganker 11a, 11b, 11c sich im Wesentlichen parallel zur Bahn 4 erstrecken und wechselweise mit entgegengesetztem Richtungssinn von dem Umlauf des Rahmens 8 längs der Bahn 4 fortragen. Somit sind lediglich zwei der vier am Rahmen 8 festgelegten Zuganker 11a, 11b, 11c dazu eingerichtet, um den Faltenbalg 9 des fremdstabilisierten Kompensationselementes 1 zu überspannen. Abweichend von der 1 ist weiterhin vorgesehen, dass die Zuganker 11a, 11b, 11c nicht unmittelbar benachbart zu dem fremdstabilisierten Kompensationselement 1 an dem zweiten Abschnitt 2 angeschlagen sind. Vorliegend ist eine möglichst große Spannweite der Zuganker 11a, 11b, 11c erwünscht. Damit ist die Länge der Zuganker 11a, 11b, 11c vergrößert. So können beispielsweise massive Stahlstangen eingesetzt werden, welche durch ihre Länge eine ausreichende Elastizität aufweisen, um Relativbewegungen zwischen über die Zuganker 11a, 11b, 11c gekoppelten Abschnitten 2, 3 des Kapselungsgehäuses aufnehmen zu können und eine fluchtende Ausrichtung der Abschnitte 2, 3 zueinander sicherzustellen.
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Ein Fixieren der Zuganker 11a, 11b, 11c an einem Umlauf des Kapselungsgehäuses um die Bahn 4 der in entgegengesetzte Richtungen voneinander fortstrebenden Zuganker 11a, 11b, 11c ist derartig vorgenommen, dass im Umlauf Zuganker 11a, 11b, 11c aufeinander folgen, die von dem Umlauf abwechselnd mit entgegengesetztem Richtungssinn in Richtung der Bahn 4 fortragen. Somit ist im vorliegenden Beispiel im Umlauf um die Bahn 4 an dem Rahmen 8 nur jeder zweite Zuganker 11a, 11b derart ausgerichtet, so dass er das fremdstabilisierte Kompensationselement 1 überspannt.
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Bei den in der 3 gezeigten Abschnitten 2, 3 des Kapselungsgehäuses ist jeweils mantelseitig die Anordnung von fluiddichten Kapselungsgehäusequerkoppelstellen 20a, 20b, 20c vorgesehen. Die Kapselungsgehäusequerkoppelstellen 20a, 20b, 20c sind beispielhaft mantelseitig jeweils an den beiden Abschnitten 2, 3 angeordnet und erstrecken sich stutzenartig in radialer Richtung. Jede der Kapselungsgehäusequerkoppelstellen 20a, 20b, 20c ist dabei derart eingerichtet, einen Stichzweig 21a, 21b, 21c jeweils eines der Phasenleiter 10a, 10b, 10c quer zur Richtung der Bahn 4 mantelseitig von dem Kapselungsgehäuse fortzuführen. Über die Kapselungsgehäusequerkoppelstellen 20a, 20b, 20c ist es möglich, weitere Abschnitte des Kapselungsgehäuses fluiddicht anzuflanschen, so dass die Stichzweige 21a, 21b, 21c der Phasenleiter 10a, 10b, 10c beispielsweise mit einem Kabelanschluss, mit einem Freiluftanschluss usw. verbindbar sind. Damit ist es möglich, von den in Richtung der Bahn 4 verlaufenden Phasenleitern 10a, 10b, 10c ausgehend, sich quer erstreckende Felder an der Elektroenergieübertragungseinrichtung auszubilden. Die Lage der Kapselungsgehäusequerkoppelstellen 20a, 20b, 20c kann variieren. Des Weiteren kann auch vorgesehen sein, dass jeweils eine gemeinsame Kapselungsgehäusequerkoppelstelle zur Aufnahme mehrerer Phasenleiter 10a, 10b, 10c ausgelegt ist.
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Im Innern der beiden Abschnitte 2, 3 ist weiterhin jeweils die Anordnung von Unterbrechereinheiten 22 eines Leistungsschalters vorgesehen. Innerhalb des ersten Abschnittes 2 des Kapselungsgehäuses sind die Unterbrechereinheiten 22 jeweils in Richtung der Bahn 4 in den Phasenleitern 10a, 10b, 10c angeordnet, d. h., mittels der Unterbrechereinheiten 22, welche im Innern des ersten Abschnittes 2 angeordnet sind, ist eine Unterbrechung der Phasenleiter 10a, 10b, 10c in Richtung der Bahn 4 in einen ersten und einen zweiten Teilabschnitt ermöglicht. Abweichend dazu ist beispielhaft, in dem zweiten Abschnitt 3 des Kapselungsgehäuses die Anordnung der Unterbrechereinheiten 22 in den Stichzweigen 21a, 21b, 21c der Phasenleiter 10a, 10b, 10c vorgesehen. Somit ist mittels der Unterbrechereinheiten 22 ein Zu- bzw. Abschalten der Stichzweige 21a, 21b, 21c der Phasenleiter 10a, 10b, 10c von den Phasenleitern 10a, 10b, 10c, welche in Richtung der Bahn 4 verlaufen, ermöglicht.
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Die beiden Abschnitte 2, 3 sind Teil einer Gruppe, wobei zumindest ein Abschnitt 2, 3 der Gruppe als Schaltfeld ausgebildet ist, d. h., zumindest ein Abschnitt weist Kapselungsgehäusequerkoppelstellen 20a, 20b, 20c auf. Der erste Abschnitt 2 des Kapselungsgehäuses weist an seinem von dem fremdstabilisierten Kompensationselement 1 abgewandten Ende eine weitere Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5c auf. An der weiteren Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5c ist eine weitere Isolatoranordnung mit einem Rahmen 8a angeordnet. An dem Rahmen 8a sind fluchtend zu dem Rahmen 8 der Isolatoranordnung 6 ebenfalls Lappen angeformt, an welchen die Zuganker 13a, 13b, welche das fremdstabilisierte Kompensationselement 1 überspannen, abgefangen sind.
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Die Kapselungsgehäuselängskoppelstelle 5c des ersten Abschnittes 2 des Kapselungsgehäuses ist unter Zwischenlage des weiteren Rahmens 8a fluiddicht mit dem aus der 2 bekannten eigenstabilisierten Kompensationselement 14 verbunden. Über das eigenstabilisierte Kompensationselement 14 sind innerhalb des von dem eigenstabilisierten Kompensationselementes 14 umgebenen Volumens die Phasenleiter 10a, 10b, 10c weiter in Richtung der Bahn 4 fortgeführt. An dem von dem ersten Abschnitt 2 abgewandten Ende des eigenstabilisierten Kompensationselementes 14 ist ein Anflanschen eines dritten Abschnittes 23 des Kapselungsgehäuses vorgesehen. Der dritte Abschnitt 23 des Kapselungsgehäuses der Elektroenergieübertragungseinrichtung ist zur Aufnahme der Phasenleiter 10a, 10b, 10c als Sammelschiene ausgebildet, d. h., an diesem dritten Abschnitt 23 ist auf die Anordnung von Kapselungsgehäusequerkoppelstellen 20a, 20b, 20c verzichtet, so dass an dem dritten Abschnitt 23 des Kapselungsgehäuses keine Stichzweige von den Phasenleitern 10a, 10b, 10c ausführbar sind. Der dritte Abschnitt 23 des Kapselungsgehäuses kann im Verlauf der Bahn um weitere bauartgleiche Abschnitte ergänzt werden, wobei der Abschnitt 23 sowie die bauartgleichen Abschnitte des Kapselungsgehäuses die erste Gruppe von Abschnitten 2, 3 mit einer zweiten Gruppe von Abschnitten des Kapselungsgehäuses verbinden, von denen zumindest ein Abschnitt Kapselungsgehäusequerkoppelstellen mit Stichzweigen der Phasenleiter 10a, 10b, 10c quer zur Bahn 4 aufweist.
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In der 4 ist die in Richtung einer Bahn 4 eine Abfolge von Gruppen von Abschnitten des Kapselungsgehäuses dargestellt. Jede Gruppe weist zumindest einen Abschnitt mit Kapselungsgehäusequerkoppelstellen auf, wobei zwei Abschnitte zumindest über ein fremdstabilisiertes Kompensationselement verbunden sind. Beispielhaft zeigt die 4 eine seitliche Ansicht eines ersten sowie eines zweiten Abschnittes 2, 3 eines Kapselungsgehäuses einer Elektroenergieübertragungseinrichtung, wobei die beiden Abschnitte 2, 3 des Kapselungsgehäuses über ein fremdstabilisiertes Kompensationselement 1 miteinander verbunden sind. Beispielhaft ist in der 4 die Verwendung von Kapselungsgehäusequerkoppelstellen am zweiten und dritten Abschnitt 2, 3 durch Stutzen 24 dargestellt, wobei die Stutzen 24 an den beiden Abschnitten 2, 3 entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind. An den zweiten Abschnitt 2 schließt sich ein weiterer Abschnitt 25 des Kapselungsgehäuses an, wobei der erste Abschnitt 2 sowie der weitere Abschnitt 25 über ein weiters fremdstabilisiertes Kompensationselement 26 verbunden sind. An den weiteren Abschnitt 25 schließt sich ein eigenstabilisiertes Kompensationselement 14 an, wobei das eigenstabilisierte Kompensationselement 14 einen Übergang zwischen einer Gruppe von Abschnitten 2, 3, 25 mit Stutzen 24 als Kapselungsgehäusequerkoppelstelle dargstellt, an welchen sich Abschnitte 27 des Kapselungsgehäuses anschließen, welche keine Kapselungsgehäusequerkoppelstelle aufweisen. An die Abschnitte 27, die keine Kapselungsgehäusequerkoppelstellen aufweisen, schießt sich wiederum unter Zwischenschaltung eines fremdstabilisierten Kompensationselementes 28 ein Abschnitt des Kapselungsgehäuses an, welcher eine Kapselungsgehäusequerkoppelstelle (Stutzen 24) aufweist.
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Im Verlauf der 4 wird deutlich, dass ein Abschnitt des Kapselungsgehäuses, welcher Kapselungsgehäusequerkoppelstellen zur Ausbildung von Stichzweigen der Phasenleiter 10a, 10b, 10c aufweist, über ein fremdstabilisiertes Kompensationselemente 1, 26 mit einem weiteren Abschnitt verbunden ist. Dieses fremdstabilisierte Kompensationselement ist dabei von einem Traggerüst überspannt. Bei einer Verbindung von Abschnitten des Kapselungsgehäuses die keine Kapselungsgehäusequerkoppelstellen aufweisen, ist eine Verwendung eines eigenstabilisierten Kompensationselementes 14 vorgesehen. Jeder der fremdstabilisierten Kompensationselemente 1, 26, 28 ist dabei von einem Traggerüst überspannt, um über ein fremdstabilisierendes Kompensationselement verbundene Abschnitte des Kapselungsgehäuses gegeneinander abzustützen. Vorteilhaft kann dabei auch vorgesehen sein, dass ein Traggestell mehrere fremdstabilisierte Kompensationselemente überspannt.
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Die 5 zeigt die Nutzung von Rahmen 8, welche an Kapselungsgehäuselängskoppelstellen 5a, 5b zwischen einander zu verbindenden Abschnitten eingefügt werden, wobei die Rahmen 8 entsprechende Lappen 13a, 13b, 13c, 13d aufweisen um Zuganker eines Traggestells aufnehmen zu können. Die 5 zeigt schematisch eine Aufeinanderfolge von Rahmen 8 von Isolatoranordnungen im Verlauf der Bahn 4. Zur besseren Erkennbarkeit sind nur die Rahmen 8 und die Traggerüste dargestellt. Zu erkennen ist, dass an den Rahmen 8 im Umlauf um die Bahn 4 jeweils mehrere Lappen 13a, 13b, 13c, 13d angeordnet sind. Die unmittelbar im Umlauf aufeinanderfolgenden Lappen 13a, 13b, 13c, 13d sind derart mit Zugankern bestückt, dass jeweils wechselweise aufeinanderfolgend ein Traggerüst sich mit einem ersten Richtungssinn entlang der Bahn 4 erstreckt und das darauf folgende Traggerüst mit entgegengesetztem Richtungssinn sich ausgehend vom Umlauf in Richtung der Bahn 4 erstreckt. Somit ist ein wechselweises Fortragen von Zugankern in Richtung der Bahn 4 an den Rahmen 8 gewährleistet. An jedem Rahmen 8, an welchem ein wechselweises Fortragen von Traggerüsten erfolgt, ist eine Anordnung von Isolierkörpern innerhalb der Rahmen 8 vorgesehen, wobei die Isolierkörper jeweils fluiddicht einerseits mit dem Rahmen als auch andererseits fluiddicht mit einem oder mehreren diese durchsetzenden Phasenleitern 10a, 10b, 10c verbunden sind. An einem Umlauf, an welchem Zuganker wechselweise von dem Umlauf fortragen, ist jeweils eine fluiddichte Barriere im Verlauf der Bahn 4 ausgebildet, so dass bei einer Aneinanderreihung verschiedener Abschnitte eines Kapselungsgehäuses jeweils an diesen Rahmen eine Separierung von Fluidmengen, die in Richtung der Bahn aufeinander folgen, erfolgt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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