AT528483A2 - Spulenbaueinheit für elektrische Energieversorgungsnetze - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Spulenbaueinheit (1) für elektrische Energieversorgungsnetze. Diese Spulenbaueinheit (1) umfasst eine hohlzylindrische Luftkern-Drosselspule (2) mit einer vertikal verlaufenden Spulenachse (3), und eine Tragkonstruktion (7) mit einem ringförmigen Tragkörper (10), welcher ringförmige Tragkörper (10) eine obere Abstützebene definiert, und welcher ringförmige Tragkörper (10) unterhalb eines unteren axialen Endes (14) der Luftkern-Drosselspule (2) angeordnet ist und zur lastabtragenden Abstützung der Luftkern-Drosselspule (2) ausgebildet ist. Die Tragkonstruktion (7) umfasst weiters eine Mehrzahl von säulenartigen Isolatoren (11), welche zur elektrisch isolierenden und lastabtragenden Abstützung des ringförmigen Tragkörpers (10) und der Luftkern-Drosselspule (2) gegenüber einem Bodenfundament oder gegenüber einem Bodenniveau (8) ausgebildet sind. Der ringförmige Tragkörper (10) weist Beton (18) auf, welcher Beton (18) als Material zur Bereitstellung der lastabtragenden, festigkeitsrelevanten Ringform des Tragkörpers (10) genutzt ist, wobei der Beton (18) eine nicht-ferromagnetische Bewehrung (19) enthält. Diese nicht-ferromagnetische Bewehrung (19) umfasst in den Beton (18) eingebettete Fasern, Stäbe (20) und/oder Matten (21) aus wenigstens einem nicht-ferromagnetischen Material.

Description

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Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Spulenbaueinheit für elektrische Energieversorgungsnetze, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist.

[0002] Die EP3357076B1 beschreibt ein Gestell zum Montieren einer Spule eines Luftkernreaktors. Das Gestell umfasst eine Vielzahl von Armen, die sich radial von einer zentralen Nabe erstrecken, wobei jeder Arm ein freies Ende hat. Das Gestell umfasst weiters eine Vielzahl von Außenelementen, wobei ein entsprechendes Außenelement der Vielzahl von Außenelementen an ein entsprechendes Paar benachbarter Arme von der Vielzahl der Arme gekoppelt ist. Die Vielzahl der Außenelemente ist aus einem nicht-leitfähigen Material gebildet und die Vielzahl der Arme aus einem Material mit ausreichend mechanischer und struktureller Festigkeit gebildet, so dass das Gestell das Gewicht der Spule trägt. Das entsprechende Außenelement der Vielzahl von Außenelementen ist an jeweilige freie Enden eines entsprechenden Paares benachbarter Arme von der Vielzahl der Arme an einem Punkt gekoppelt, der von den freien Enden jedes Paares benachbarter Arme von der Vielzahl der Arme versetzt ist. Dieses Gestell zwischen der elektrischen Spule und den säulenartigen Isolatoren ist je nach statischen Anforderungen als komplexe Fachwerkskonstruktion mit einer Vielzahl von metallischen und auch dielektrischen Profilen aufzubauen.

[0003] Die US2228093A beschreibt eine elektrische Spule, bei welcher der elektrische Leiter für die Wicklung der Spule mittels mehrerer übereinander gestapelter Isolierschellen geordnet bzw. geführt ist. Hierzu sind in den gestapelten Isolierschellen nutförmige Vertiefungen zur Aufnahme des elektrischen Leiters vorgesehen. Die Isolierschellen distanzieren die Leiterabschnitte voneinander, sodass Windungskurzschlüsse hintangehalten sind. An den axialen Enden der elektrischen Spule ist jeweils eine scheibenförmige Andrückplatte aus verstärktem Beton ausgebildet, wobei die beiden Andrückplatten mittels Spannschrauben zusammengespannt werden, sodass der Stapel an Isolierschellen in axialer und auch radialer Richtung verschiebungsfest ist. Diese Spule ist mittels einer Mehrzahl von elektrischen Isolatoren oberhalb eines Bodenniveaus abgestützt. Auch diese Konstruktion ist hinsichtlich ihres Aufbaus wenig zufriedenstellend.

[0004] Weiters sind in der US2959754A, in der US2892168A, und in der GB262261A Spulenaufbauten vorgeschlagen worden, in welchen Beton verwendet wird, um den elektrischen Leiter zur Bildung der elektrischen Wicklung räumlich zu organisieren und in Position zu halten. Auch diese Aufbauten sind nur bedingt zufriedenstellend.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen Spulenaufbau für die Einbindung in öffentliche oder industrielle Energieversorgungsnetze zu schaffen, welcher Spulenaufbau ein hohes Maß an Wirtschaftlichkeit bietet und trotzdem eine hohe funktionale Verfügbarkeit bzw. Versorgungssicherheit gewährleistet.

[0006] Diese Aufgabe wird durch eine Spulenbaueinheit gemäß den Ansprüchen gelöst.

[0007] Die erfindungsgemäße Spulenbaueinheit für elektrische Energieversorgungsnetze umfasst eine hohlzylindrische Luftkern-Drosselspule mit einer vertikal verlaufenden Spulenachse. Dementsprechend weist die Luftkern-Drosselspule einen inneren, im wesentlichen zylindrischen Luftkern auf. Die Spulenbaueinheit umfasst weiters eine Tragkonstruktion mit einem ringförmigen Tragkörper, welcher ringförmige Tragkörper eine obere Abstützebene definiert, und welcher ringförmige Tragkörper unterhalb eines unteren axialen Endes der Luftkern-Drosselspule angeordnet ist und zur lastabtragenden Abstützung der Luftkern-Drosselspule ausgebildet ist. Die Tragkonstruktion umfasst weiters eine Mehrzahl von säulenartigen Isolatoren, insbesondere zumindest drei säulenartige Isolatoren, welche säulenartigen Isolatoren zur elektrisch isolierenden und lastabtragenden Abstützung des ringförmigen Tragkörpers und der Luftkern-Drosselspule gegenüber einem Bodenfundament oder gegenüber einer Bodenfläche ausgebildet sind.

[0008] Der ringförmige Tragkörper für die gesondert bzw. eigenständig gefertigte Luftkern-Drosselspule 1 weist Beton auf. Insbesondere kann der ringförmige Tragkörper überwiegend aus Beton hergestellt sein, insbesondere durch mehr als 70 Vol.- % aus Beton gebildet sein. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Beton im ringförmigen Tragkörper zwischen 80 Vol.-% und 99,9 Vol.-

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% am Gesamtvolumen des ringförmigen Tragkörpers. Der Beton für den ringförmigen Tragkörper kann zumindest überwiegend aus mineralischen Stoffen gebildet sein, insbesondere eine Gesteinskörnung aus verschiedenen Korngrößen und Zement als Bindemittel umfassen. Der ringförmige Tragkörper ist dabei unter Verwendung von im Verarbeitungszustand fließfähigem, in Form gegossenen und nachfolgend ausgehärteten Beton hergestellt.

[0009] Der Beton des ringförmigen Tragkörpers, insbesondere in seinem ausgehärteten Zustand, ist als Material zur Bereitstellung bzw. Schaffung der lastabtragenden bzw. lastaufnehmenden Ringform des Tragkörpers genutzt. Insbesondere bildet der Beton die äußere Umriss- bzw. Grundform des ringförmigen Tragkörpers aus und leistet einen maßgeblichen Beitrag zur statischen Belastbarkeit bzw. mechanischen Festigkeit des ringförmigen Tragkörpers.

[0010] Der Beton des ringförmigen Tragkörpers enthält eine nicht-ferromagnetische Bewehrung, wobei diese nicht-ferromagnetische Bewehrung in den Beton eingebettete Fasern und/oder Stäbe und/oder Matten aus wenigstens einem nicht-ferromagnetischen Material bzw. Werkstoff umfasst. Diese nicht-ferromagnetische Bewehrung ist dazu vorgesehen, die Zugfestigkeit des Betons zu erhöhen bzw. die Belastbarkeit des ringförmigen Tragkörpers in Zusammenhang mit mechanischen Zugspannungen, welche durch die Masse der Luftkern-Drosselspule und durch äußere Krafteinleitungen auf den ringförmigen Tragkörper einwirken, erheblich zu steigern.

[0011] Dadurch ist es ermöglicht, den ringförmigen Tragkörper, welcher überwiegend mit Beton gefertigt ist, quasi punktuell auf einer Mehrzahl von ringförmig angeordneten, säulenartigen Isolatoren gegenüber einem Bodenniveau abzustützen und an der Oberseite des ringförmigen Tragkörpers wenigstens eine Luftkern-Drosselspule mit hoher Masse anzubringen und diese vorzugsweise ebenso an zumindest drei bis etwa zwölf Punkten an der Oberseite des ringförmigen Tragköpers abzustützen. Die vertikale Druckfestigkeit des ringförmigen Tragkörpers ist maßgeblich durch die ohnehin relativ hohe Druckfestigkeit von Beton gewährleistet.

[0012] Die nicht-ferromagnetische Bewehrung verstärkt den Betonring erheblich vor allem in Zusammenhang mit erzielbaren bzw. auftretenden Zugbelastungen während der Montage bzw. während des nachfolgenden Betriebs der Spulenbaueinheit. Dennoch werden während dem elektrischen Betrieb der Spulenbaueinheit deren elektrische Verluste möglichst geringgehalten, weil induzierte Ströme bzw. Wirbelströme im Nahbereich der Luftkern-Drosselspule, welche durch das Magnetfeld der Luftkern-Drosselspule hervorgerufen werden, vermieden bzw. möglichst geringgehalten werden. Insbesondere die geringe elektrische Leitfähigkeit des Betons des ringförmigen Tragkörpers und die zumindest überwiegend oder vollständig darin eingebettete, nicht-ferromagnetische Bewehrung begünstigen die Erzielung einer geringen elektrischen Verlustleistung und einer hohen mechanischen Stabilität der angegebenen Spulenbaueinheit.

[0013] Insbesondere kann der ringförmige Tragkörper bzw. dessen Betonkörper in sich geschlossen ausgeführt sein, also endlos ausgebildet sein, was erhebliche Vorteile hinsichtlich Biegebzw. Verwindungssteifigkeit des Tragköpers für die Luftkern-Drosselspule erbringen kann, ohne dass dadurch erhöhte elektrische Verluste aufgrund induktiver Kopplungen mit der Luftkern-Drosselspule auftreten.

[0014] Die elektrische Wicklung der hohlzylindrischen Luftkern-Drosselspule ist strukturell bzw. mechanisch eigenstabil aufgebaut. Insbesondere umfasst sie wenigstens eine hohlzylindrische Wicklungslage, welche mit Kunstharz und mit Gewebebandarmierungen in Position gehaltene Windungen aus wenigstens einem elektrischen Leiter umfasst. Dementsprechend ist die Luftkern-Drosselspule eine vorgefertigte Baueinheit, welche auf der Tragkonstruktion, insbesondere auf dessen ringförmigen Beton-Tragkörper abstütz- und montierbar ist. Auch dadurch kann hohes Maß an Wirtschaftlichkeit bei gleichzeitig hoher funktionaler Zuverlässigkeit der Spulenbaugruppe erreicht werden.

[0015] Das nicht-ferromagnetische Material für die Bewehrung im ringförmigen Tragkörper kann durch ein Kunststoffmaterial und/oder durch ein Glasfasermaterial und/oder durch ein Carbonmaterial und/oder durch ein Textilmaterial gebildet sein. Diese Materialen können dabei in Art von losen oder verketteten Fasern ausgebildet sein und dem Frischbeton zur Herstellung des ringför-

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migen Tragköpers als Zuschlagsstoff beigemengt sein. Insbesondere kann der Beton als faserverstärkter Beton (Faserbeton) ausgeführt sein, wobei die nicht-ferromagnetische Bewehrung durch vorzugsweise homogen verteilte, nicht-ferromagnetische Fasern im Beton des ringförmigen Tragkörpers gebildet ist. Dies ermöglicht eine rationelle Fertigung von ringförmigen Tragkörpern mit unterschiedlichen Geometrien bzw. Dimensionen, insbesondere durch Beton-Formgießen.

[0016] Alternativ oder in Kombination zu den vorstehend beschriebenen Maßnahmen, kann vorgesehen sein, dass das nicht-ferromagnetische Material durch nichtrostenden Stahl oder Edelstahl gebildet ist. Dadurch können hochfeste ringförmige Tragkörper gebildet werden, welche basierend auf langjährigen Erfahrungswerten und/oder detaillierten Untersuchungen bzw. Normen gut bzw. sicher dimensionierbar sind. Insbesondere können so zuverlässig erzielbare Eigenschaften und eine langfristig gleichbleibende Stabilität des ringförmigen Tragkörpers erreicht werden.

[0017] Das nicht-ferromagnetische Material der Bewehrung kann in Form von Stäben und/oder Matten vorliegen bzw. ausgebildet sein. Dadurch ist es ermöglicht, einen langfristig stabilen bzw. funktionsfähigen ringförmigen Tagkörper aus Beton mit innerer Bewehrung aufzubauen. Insbesondere kann so in vorteilhafter Art und Weise auf umfassende Erfahrungswerte im allgemeinen Betonbau mit Armierungen zurückgegriffen werden bzw. kann so auf vorhandene Prüfmethoden oder Normen in Bezug auf allgemeine Beton-Baukörper und Betonarmierungen aufgebaut werden.

[0018] Die Stäbe und/oder Matten aus nicht-ferromagnetischem Material, insbesondere aus Kunststoff, Glas- oder Carbonfaser, Textil, nichtrostendem Stahl und/oder Edelstahl, können dabei zu sogenannten Bewehrungskäfigen geformt und/oder zusammengebaut sein und zumindest überwiegend im Beton des ringförmigen Tragkörpers eingegossen bzw. integriert sein. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Bewehrung in Bezug auf den Querschnitt des ringförmigen Tragkörpers in den äußeren Randzonen ausgebildet ist bzw. positioniert bleibt und so maßgeblich zu einer hohen Zugbelastbarkeit bzw. Biege- und Bruchfestigkeit des ringförmigen Tragkörpers beitragen kann.

[0019] Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Stäbe und/oder Matten eine Oberflächenprofilierung bzw. eine Oberflächenstruktur aufweisen, beispielsweise Rippen, welche Oberflächenprofilierung zum Aufbauen einer formschlüssigen Verbindung mit dem die Stäbe und/oder Matten umschließenden Beton ausgebildet ist. Dadurch kann eine Verzahnung zwischen der Bewehrung und dem Beton erreicht und somit der Verbund zwischen Bewehrung und Beton verbessert werden, wodurch eine gute Kraftübertragung gewährleitstet werden kann.

[0020] Alternativ oder in Kombination zu den zuvor genannten Bewehrungskäfigen können Fasermatten aus Glasfasern, Carbonfasern und/oder Textilfasern vorgesehen sein, welche als Bewehrung im Beton des ringförmigen Tragkörpers fungieren, wobei diese Fasermatten vorzugsweise eine gitterartige Struktur besitzen. Ein solcher mattenbewehrter Beton, beispielsweise in Art von Textilbeton, ermöglicht die Schaffung von ringförmigen Betonkörpern mit relativ geringem Querschnitt bei dennoch hoher Tragfähigkeit bzw. Stabilität. Auch aufgrund der geringen Dichte solcher Fasermatten im Vergleich zu nicht-ferromagnetischem Stahl bzw. Edelstahl können relativ leichtgewichtige und dennoch robuste ringförmige Tragkörper geschaffen werden. Dies erbringt Vorteile in Bezug auf weniger Materialeinsatz, wirtschaftlichen Transport und möglichst einfaches Heben bzw. Montieren des ringförmigen Tragkörpers.

[0021] Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, wenn die Stäbe und/oder Matten entlang des Ringumfanges des ringförmigen Tragkörpers verlaufen, dabei aber keine in sich geschlossene, elektrische Schleife ausbilden. Dies begünstigt die mechanische Stabilität des ringförmigen Tragkörpers erheblich. Dennoch können so die elektrischen Verluste der Spulenbaueinheit geringgehalten werden. Insbesondere können dadurch elektrische Ströme, welche durch elektromagnetische Induktion aufgrund des wechselnden Magnetfelds der Luftkern-Drosselspule in den Stäben und/oder Matten der Beton-Bewehrung verursacht würden, erheblich verringert werden. Solche induzierten Ströme würden als nachteilige Verlustwärme des ringförmigen Beton-Tragkörpers in Erscheinung treten. Starke Verlustwärme würde weiters zu einer Reduktion der mechanischen Festigkeit der Bewehrung und aufgrund unterschiedlicher Materialausdehnungskoeffizienten zu

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mechanischen Verspannungen im ringförmigen Tragkörper führen, wodurch die Langzeitstabilität beeinträchtigt werden könnte. Durch die anspruchsgemäßen Maßnahmen können diese nachteiligen Auswirkungen deutlich hintangehalten werden.

[0022] Ferner kann vorgesehen sein, dass der ringförmige Tragkörper einteilig ausgebildet ist, insbesondere aus formgegossenem Beton gebildet ist. Dadurch sind geringe Querschnittsdimensionen ermöglicht und ist dennoch eine hohe Verwindungssteifigkeit erzielbar. Ferner können dadurch Naht- bzw. Verbindungsstellen erübrigt oder minimiert werden, wodurch der Herstellungsaufwand geringgehalten werden kann.

[0023] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der ringförmige Tragkörper in Bezug auf seinen Ringumfang in sich geschlossen ausgebildet ist und einen zentralen Ringraum aufweist. Dadurch ist eine hohe mechanische Stabilität, insbesondere eine hohe Verwindungssteifigkeit des ringförmigen Tragkörpers erzielbar. Zudem entstehen trotz geschlossener Ringform des Tragkörpers keine Nachteile hinsichtlich induktiver Einkopplungen und damit einhergehender elektrischer Energieverluste. Darüber hinaus ist durch den zentralen Ringraum eine gute Kühlung der Luftkern-Drosselspule durch aufsteigende Konvektionsluft sichergestellt.

[0024] Zumindest an einzelnen Umfangskanten des ringförmigen Tragkörpers können Fasen oder sogenannte gebrochene Kanten ausgebildet sein. Dadurch können Abbröckelungen bzw. Kantenbrüche am ringförmigen Tragkörper hintangehalten werden. Insbesondere können dadurch das Handling und die Robustheit des ringförmigen Tragkörpers begünstigt werden.

[0025] Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass der ringförmige Tragkörper wenigstens einen inneren Hohlraum aufweist, insbesondere wenigstens einen über den Ringumfang sich erstreckenden Hohlraum aufweist. Dadurch ist eine vorteilhafte Gewichtsreduktion bei nur geringen bzw. vernachlässigbaren Einbußen an mechanischer Stabilität des ringförmigen Tragkörpers erzielbar. Zudem sind dadurch Kostenvorteile erzielbar, weil säulenartige Isolatoren mit relativ niedriger Belastbarkeit bzw. verringerter Tragfähigkeit eingesetzt werden können. Außerdem kann dadurch mit geringem technischen Aufwand zur Gewichtseinsparung eine erhöhte Standsicherheit bzw. Erdbebenresistenz der Spulenbaueinheit erzielt werden.

[0026] Der wenigstens eine innere Hohlraum kann kanalartig ausgeführt sein, beispielsweise in Ringform verlaufen. Oder es können mehrere miteinander verbundene oder voneinander getrennte Hohlkammern ausgebildet sein. Diese können beispielsweise durch sogenannte "Betonballone" gebildet sein, insbesondere durch in den Beton eingegossene, luft- oder gasgefüllte Bälge bzw. Hüllen definiert sein. Alternativ oder in Kombination dazu kann zur Gewichtsreduzierung des ringförmigen Betonkörpers wenigstens ein zumindest teilweise in den Beton eingegossener Körper aus einem Leichtwerkstoff, beispielsweise Schaumkunststoff, vorgesehen sein.

[0027] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die obere Abstützebene des ringförmigen Tragkörpers ebenflächig bzw. abgeflacht ausgebildet ist und/oder dass der ringförmige Tragkörper eine ebenflächige bzw. abgeflachte untere Abstützebene aufweist. Dementsprechend weist der ringförmige Tragkörper keinen Kreis- oder Ellibsenquerschnitt auf. Diese Maßnahme erleichtert eine lastübertragende Abstützung der Luftkern-Drosselspule an zumindest drei bis etwa zwölf Punkten an der Oberseite des ringförmigen Tragkörpers und/oder die Abstützung des ringförmigen Tragkörpers gegenüber den säulenartigen Isolatoren.

[0028] Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn der ringförmige Tragkörper entlang seines Ringumfanges in Bezug auf seinen Querschnitt in Teilabschnitten verjüngt bzw. verschmälert ausgebildet ist. Dementsprechend kann der Tragkörper abschnittsweise reduzierte Querschnittsabmessungen aufweisen. Dadurch ist eine Gewichtsreduktion des ringförmigen Tragkörpers erzielbar, ohne dass dies gravierenden Einfluss auf dessen Verwindungssteifigkeit hat. Diese Gewichtsreduktion geht jedoch mit Vorteilen in Bezug auf die säulenartigen Isolatoren einher.

[0029] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der ringförmige Tragkörper entlang seines Ringumfanges eine erste Querschnittshöhe und wenigstens eine zweite Querschnittshöhe aufweist, und vorzugsweise die obere Abstützebene für die Luftkern-Drosselspule stufenlos bzw.

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ebenflächig ausgeführt ist. Dadurch kann ein erhöhter vertikaler Abstand zwischen der LuftkernDrosselspule und metallischen Teilen der Tragkonstruktion, wie beispielsweise Befestigungskonsolen bzw. metallischen Kopfarmaturen der säulenartigen Isolatoren, erzielt werden, ohne dass eine erhebliche Steigerung des Gewichts des ringförmigen Tragkörpers aus Beton eintritt. Insbesondere kann so die elektrische Verlustleistung der Spulenbaueinheit in Zusammenhang mit induktiven Kopplungen auf effiziente und gewichtsoptimierende Art und Weise geringgehalten werden.

[0030] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der ringförmige Tragkörper entlang seines Ringumfanges eine erste Querschnittsbreite und wenigstens eine zweite Querschnittsbreite aufweist, und vorzugsweise die obere Abstützebene für die Luftkern-Drosselspule stufenlos bzw. ebenflächig ausgeführt ist. Dadurch kann eine im wesentlichen zahnradförmige oder sternförmige Umfangskontur des ringförmigen Tragkörpers geschaffen werden. Dies ermöglicht die Erzielung eines guten Verhältnisses zwischen geringem Gewicht und hoher Tragfähigkeit bzw. Verwindungssteifigkeit des ringförmigen Tragkörpers. Auch kann dadurch eine gute Kühlwirkung bzw. ein Kamineffekt in Bezug auf das untere axiale Ende bzw. in Bezug auf allfällige hohlzylindrische Kühlkanäle zwischen konzentrisch angeordneten Wicklungslagen der Luftkern-Drosselspule erreicht werden. Ferner kann so eine relativ breite und dadurch stabile Abstützung des ringförmigen Tragkörpers gegenüber einer Bodenfläche geschaffen werden. Insbesondere kann so die Wankstabilität bei geringer Bauteilmasse einfach und dennoch wirkungsvoll gesteigert werden.

[0031] Gemäß einer Ausprägung ist es möglich, dass obere Enden bzw. Kopfarmaturen der säulenartigen Isolatoren mit einer unteren Abstützebene des ringförmigen Tragkörpers verbunden, insbesondere verschraubt sind. Der ringförmige Tragkörper kann sich dadurch stabil auf den oberen Enden bzw. Kopfarmaturen der säulenartigen Isolatoren abstützen. Scherkräfte zwischen dem ringförmigen Tragkörper und den Kopfarmaturen können aufgrund der Verbindungsschnittstelle an der Unterseite des ringförmigen Tragkörpers hintangehalten werden. Nachdem der ringförmige Tragkörper die säulenartigen Isolatoren an deren oberen Endabschnitten mechanisch miteinander verbindet, kann eine hohe mechanische Stabilität dieser Tragkonstruktion erzielt werden.

[0032] Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass mehrere voneinander distanzierte Abstützfüße, insbesondere in Art von Abstützkonsolen, am unteren axialen Ende der Luftkern-Drosselspule mit der vorzugsweise ebenflächigen oberen Abstützebene des ringförmigen Tragkörpers verbunden, insbesondere verschraubt sind. Die Abstützfüße können eine vertikale Höhe bzw. Stützhöhe zwischen 30 mm und 200 mm aufweisen. Die Anzahl dieser Abstützfüße kann zwischen drei und zwölf, in Einzelfällen auch darüber liegen. Dadurch kann eine passive Luftkühlung für die Luftkern-Drosselspule basierend auf natürlicher Konvektion erzielt werden. Zudem kann dadurch eine Toleranzen ausgleichende und dennoch stabile Verbindung zwischen der Luftkern-Drosselspule und dem ringförmigen Tragkörper aus Beton geschaffen werden. Diese anspruchsgemäßen Maßnahmen sind vor allem dann besonders wirkungsvoll, wenn die Luftkern-Drosselspule zumindest zwei hohlzylindrische, konzentrisch positionierte Wicklungslagen mit wenigstens einem dazwischen ausgebildeten, vertikal verlaufenden Luftspalt umfasst.

[0033] Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass die vorzugsweise metallischen Abstützfüße zwischen der Luftkern-Drosselspule und dem ringförmigen Tragkörper im Vergleich zur vertikalen Elastizität oder Steifigkeit des ringförmigen Tragkörpers in Vertikalrichtung elastisch nachgiebiger respektive mit geringerer vertikaler Steifigkeit ausgebildet sind. Dadurch kann ein vorteilhafter Ausgleich von Maßtoleranzen in Bezug auf den ringförmigen Beton-Tragkörper und/ oder in Bezug auf die Luftkern-Drosselspule erzielt werden. Nachteilige mechanische Verspannungen zwischen den genannten Komponenten können so hintangehalten werden. Alternativ oder in Kombination dazu ist eine Vibrationsentkopplung zwischen der Luftkern-Drosselspule und dem ringförmigen Beton-Tragkörper erwirkbar. Während des Betriebs der Luftkern-Drosselspule auftretende Schwingungen bzw. Vibrationen, welche durch elektromagnetische Kräfte hervorgerufen werden, können so gedämpft und/oder frequenzgefiltert auf den Beton des ringförmigen Tragkörpers übertragen werden. In Abhängigkeit der amplitudendämpfenden und/oder frequenz-

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fiiternden Wirkung der Abstützfüße kann die Dauerfestigkeit bzw. technische Lebensdauer des Betonkörpers des ringförmigen Tragkörpers und auch der Luftkern-Drosselspule begünstigt werden. Beispielsweise können die Abstützfüße wenigstens in Vertikalrichtung dämpfende bzw. federelastisch wirkende Dämpfungs- und/oder Federelemente aufweisen, beispielsweise eine Mehrzahl von Tellerfedern umfassen.

[0034] Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn die Abstützfüße mittels Beton-Verankerungselementen, welche im Beton des ringförmigen Tragkörpers verankert oder verankerbar sind, an Örtlich nicht vorbestimmten Positionen entlang des Ringumfanges des ringförmigen Tragkörpers, insbesondere an von einem Monteur relativ frei wählbaren Umfangs- und/oder Radialpositionen, abreißfest mit dem ringförmigen Tragköper verbunden sind. Auch dadurch ist ein vorteilhafter Ausgleich von Maßtoleranzen zwischen der Luftkern-Drosselspule und dem Betonkörper des ringförmigen Tragkörpers erzielbar. Insbesondere können der ringförmige Tragkörper aus Beton und/oder die wenigstens eine elektrische Wicklungslage der Luftkern-Drosselspule vorteilhafterweise mit höheren MaRßtoleranzen gefertigt werden. Durch die anspruchsgemäßen Maßnahmen ist eine positionsmäßig freiere Montagemöglichkeit bereitgestellt bzw. sind keine fix vordefinierten Montagepunkte an der Oberseite des ringförmigen Tragkörpers erforderlich. Dadurch ist eine relativ aufwändige, maßgenaue Integration von metallischen Verankerungselementen, beispielsweise Halteplatten, in den Beton des ringförmigen Tragkörpers erübrigt.

[0035] Die Beton-Verankerungselemente können beispielsweise durch in den Beton des Tragkörpers eingeschraubte, eingebohrte und/oder eingeklebte Beton-Verankerungsschrauben oder Beton-Zugankerelemente gebildet sein. Solche Verbindungselemente erlauben eine rasch herstellbare und dennoch hochfeste Verbindung der Abstützfüße mit dem Betonkörper des ringförmigen Tragkörpers.

[0036] Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform können zwischen den oberen Enden der säulenartigen Isolatoren und dem ringförmigen Tragkörper jeweils metallische Kopplungskonsolen ausgebildet sein. Diese Kopplungskonsolen sind zur mechanischen, lastübertragenden Verbindung zwischen den oberen Enden der säulenartigen Isolatoren und vorzugsweise der unteren Abstützebene des ringförmigen Tragkörpers eingerichtet. Dadurch ist es möglich, stabile bzw. mechanisch optimale Übergangsschnittstellen zwischen dem ringförmigen Tragkörper aus Beton und den säulenartigen Isolatoren zu schaffen. Insbesondere kann der Betonköper des ringförmigen Tragkörpers geometrisch einfach gehalten werden und können allfällige Neigungs- bzw. Stützwinkel der säulenartigen Isolatoren abweichend von der Vertikalen durch die metallischen Kopplungskonsolen robust und praktikabel umgesetzt werden. Insbesondere ist es dadurch ermöglicht, eine im Einsatzzustand des ringförmigen Tragkörpers ebenflächige, horizontal ausgerichtete, untere Abstützebene vorzusehen.

[0037] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der ringförmige Tragkörper einen elektrisch leitfähigen Polungsleiter umfasst, welcher Polungsleiter wenigstens partiell oder vollständig in den Beton des ringförmigen Tragköpers eingegossen ist. Der Polungsleiter kann band- oder drahtförmig ausgeführt sein. Vorzugsweise ist der Polungsleiter mit einem überwiegenden Teil seiner Oberfläche in den Beton des ringförmigen Tragkörpers integriert bzw. eingegossen. Dadurch ist ein hoher Vorfertigungsgrad der Spulenbaueinheit erzielbar und wird weiters eine einfache und fehlersichere Montage der Tragkonstruktion für die Luftkern-Drosselspule unterstützt. Der wenigstens teilweise oder vollständig in den Beton eingegossene Polungsleiter ist dabei gut vor mechanischen Beschädigungen und auch vor unerwünschter Korrosion geschützt, was vor allem in Umgebungen mit erhöhter Luftfeuchtigkeit und/oder in Gegenden mit hohem Salzgehalt in der Umgebungsluft, beispielsweise in Meeresnähe, von Vorteil ist.

[0038] Die einzelnen metallischen Kopplungskonsolen können mittels dem elektrisch leitfähigen Polungsleiter seriell verbunden sein, wobei jedoch der Polungsleiter keine in sich geschlossene Ringstruktur ausbildet, sondern nur über einen Teilabschnitt des Ringumfanges des ringförmigen Tragkörpers aus Beton verläuft. Dadurch werden elektrische Verluste aufgrund induktiver Kopplungen mit der Luftkern-Drosselspule hintangehalten. Ferner kann der Polungsleiter zur Verbindung mit einem elektrischen Anschluss der Luftkern-Drosselspule vorgesehen sein, sodass der

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Polungsleiter und die metallischen Kopplungskonsolen auf definiertes elektrisches Potential gelegt sind.

[0039] Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der ringförmige Tragkörper in Bezug auf seinen Ringumfang eine Polygonform aufweist, insbesondere zumindest viereckig bis vierundsechzigeckig ausgebildet ist. Dadurch kann eine Ringform des Tragkörpers aus Beton geschaffen werden, welche ausreichend rund ist, um an die zylindrische Mantelfläche der Luftkern-Drosselspule gut angepasst zu sein, insbesondere um Überstände der äußBeren Ecken des in Ringumfangsrichtung polygonalen Tragkörpers hintan zu halten. Darüber hinaus ist dadurch ein guter Kompromiss zwischen Rundheit und Formungs- bzw. Schalungsaufwand des Betonkörpers erzielbar. Ferner können so die Herstellungskosten des ringförmigen Tragkörpers aus Beton möglichst geringgehalten werden. Entsprechend einer praktikablen Ausführungsform kann der ringförmige Tragkörper eine sechseckige Außen- und/oder Innenkontur aufweisen.

[0040] Ferner kann vorgesehen sein, dass der ringförmige Tragkörper mehrteilig ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine Fügeebene zwischen den zusammenfügbaren Tragkörperteilen radial und vorzugsweise parallel zu einer Ringachse des ringförmigen Tragkörpers verläuft. Insbesondere kann der ringförmige Tragkörper aus Beton aus zwei oder mehr Ringsegmenten zusammengesetzt sein. Dadurch ist ein vor allem einfacherer bzw. kostengünstigerer Transport erzielbar. Insbesondere können leichtere Einzelteile geschaffen werden bzw. Einzelteile mit geringeren Abmessungen bereitgestellt werden. Die entsprechenden Einzelteile können dann am Aufstellungs- bzw. Einsatzort der Spulenbaueinheit relativ einfach zum ringförmigen Tragkörper zusammengefügt werden. Die wenigstens eine radial und vertikal verlaufende Trenn- bzw. Fügeebene zwischen den zumindest zwei Ringsegmenten bzw. Einzelteilen des ringförmigen Tragkörpers erlaubt eine Bereitstellung von ringförmigen Tragkörpern aus Beton mit einem äußeren Durchmesser von mehr als 2,5 Meter, insbesondere zwischen 2,5 Meter und 4 Meter, ohne dass dabei größere Aufwendungen für Transport bzw. Logistik entstehen.

[0041] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der ringförmige Tragkörper in seinem Ringkörper mehrere zwischen dessen Unterseite und dessen Oberseite sich erstreckende, über den Ringumfang verteilt angeordnete Kühlluft-Kanäle bzw. Durchbrüche aufweist, welche zur Hindurchführung von Kühlungsluft bzw. Konvektionsluft vorgesehen sind. Dadurch wird eine gute Kühlung für die elektrische Wicklung der Luftkern-Drosselspule auch bei einem relativ geringen vertikalen Abstand zwischen dem unteren axialen Stirnende der Wicklung bzw. der hohlzylindrischen Teilwicklungen und der Oberseite des ringförmigen Tragkörpers erzielt. Insbesondere können so in Bezug auf die Vertikalrichtung relativ niedrige Abstützfüße bzw. Wicklungssterne zwischen der Unterseite der elektrischen Wicklung und dem ringförmigen Tragkörper aus Beton ausgebildet werden, was Vorteile in Bezug auf einen niedrigen Schwerpunkt der Spulenbaueinheit bietet. Der geringe vertikale Abstand zwischen der elektrischen Wicklung der Luftkern-Drosselspule und dem ringförmigen Tragkörper umfassend Beton und dessen nicht-ferromagnetische Bewehrung hält dabei auch induktive Einkopplungen bzw. elektrische Energieverluste der Spulenbaueinheit hintan.

[0042] Gemäß einer praktikablen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der ringförmige Tragkörper aus Beton eine axiale Aufbauhöhe gemessen zwischen seiner oberen Abstützebene aus Beton und seiner unteren Abstützebene aus Beton zwischen 20 cm und 100 cm, vorzugsweise zwischen 30 cm und 70 cm, aufweist. Elektrische Verluste und Wärmeentwicklungen in den metallischen Kopplungskonsolen, welche zwischen den Isolatoren und der Unterseite des Betonrings bzw. Tragkörpers angeordnet sind, und auch elektrische Verluste und Wärmeentwicklungen in den metallischen Kopfarmaturen der Isolatoren, können dadurch hintangehalten werden. Insbesondere können so weitreichende vertikale Abstände zur Luftkern-Drosselspule vorgesehen werden.

[0043] Wenn die axiale Höhe des Betonrings des ringförmigen Tragkörpers einen vorbestimmten Wert erreicht oder übersteigt, sind Ausnehmungen bzw. Freistellungen im Betonkörper zweckmäßig, um Gewicht zu reduzieren. Beispielsweise können an der Unterseite des ringförmigen

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Betonkörpers mehrere, verteilt angeordnete Stützfortsätze aus Beton in Richtung nach unten vorgesehen sein, welche Stützfortsätze zur lastabtragenden Abstützung an der Oberseite der säulenartigen Isolatoren vorgesehen sind.

[0044] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0045] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, beispielhafter Darstellung:

[0046] Fig. 1 eine Spulenbaueinheit umfassend eine Luftkern-Drosselspule und eine Tragkonstruktion hierfür in perspektivischer Ansicht von schräg unten;

[0047] Fig. 2 die Spulenbaueinheit nach Fig. 1 in perspektivischer Ansicht von schräg oben;

[0048] Fig. 3 eine Bewehrung für den Beton des ringförmigen Tragkörpers in der Tragkonstruktion gemäß den Figuren 1 und 2;

[0049] Fig. 4 eine Ausführungsform eines mit Beton aufgebauten, ringförmigen Tragkörpers;

[0050] Fig. 5 eine Detailansicht der Spulenbaueinheit gemäß den Figuren 1 und 2 im Bereich des ringförmigen, mit Beton aufgebauten Tragkörpers;

[0051] Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines mit Beton aufgebauten, ringförmigen Tragkörpers;

[0052] Fig. 7 eine andere Ausführungsform eines mit Beton aufgebauten, ringförmigen Tragkörpers;

[0053] Fig. 8 eine polygonale Ausführungsform eines mit Beton aufgebauten, ringförmigen Tragkörpers.

[0054] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0055] In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Spulenbaueinheit 1 für elektrische Energieversorgungsnetze veranschaulicht. Unter einem elektrischen Energieversorgungsnetz sind öffentlich nutzbare Versorgungsnetze, aber auch Versorgungsnetze für Industrieanlagen zu verstehen.

[0056] Die Spulenbaueinheit 1 umfasst eine im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete Luftkern-Drosselspule 2. Wie an sich bekannt, kann diese Luftkern-Drosselspule 2 eine Mehrzahl von konzentrisch angeordneten, elektrisch parallel geschalteten Wicklungslagen — in Fig. 7 angedeutet — umfassen. Vorzugsweise sind zwischen äußeren und inneren Mantelflächen von unmittelbar benachbart angeordneten Wicklungslagen definierte Radialabstände vorgesehen, um vertikale, im Wesentlichen hohlzylindrische Kühlluftkanäle auszubilden, wie dies ebenso der Fig. 7 entnehmbar ist. In axialer Richtung zu diesen im Wesentlichen hohlzylindrischen Kühlluftkanälen können sogenannte Abstands- bzw. Spaltleisten verlaufen, welche unter anderem zu einem mechanisch stabilen Verbund zwischen den konzentrisch angeordneten Wicklungslagen beitragen. Die Luftkern-Drosselspule 2 definiert eine Spulenachse 3, welche im Betriebszustand gemäß Fig. 1 und 2 vertikal verläuft. Insbesondere ist die Haupt- bzw. Spulenachse 3 der im Wesentlichen hohlzylindrischen Luftkern-Drosselspule 2 in Vertikalrichtung verlaufend, wenn die Spulenbaueinheit 1 einen betriebsbereiten Montagezustand einnimmt, wie dies in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht ist.

[0057] Ein Durchmesser 4 eines zentralen Luftkerns 5 der Luftkern-Drosselspule 2 kann zwischen 60% und 99%, insbesondere zwischen 70% und 95% eines Außendurchmessers 6 der Luftkern-Drosselspule 2 betragen.

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[0058] Die Spulenbaueinheit 1 umfasst weiters eine Tragkonstruktion 7 zur lastabtragenden Abstützung der Luftkern-Drosselspule 2 oberhalb eines Bodenniveaus 8, welches beispielsweise durch eine Bodenplatte oder durch wenigstens ein im Erdreich gebettetes Bodenfundament definiert sein kann. Eine Stützhöhe 9 der Tragkonstruktion 7, also im Wesentlichen eine vertikale Distanzierung der Luftkern-Drosselspule 2 gegenüber dem Bodenniveau 8, kann in der Regel zwischen 100 cm und 1100 cm betragen. Diese Stützhöhe 9 ist primär von einem Spannungspotential (Hochspannung oder Höchstspannung) abhängig, welches an die Luftkern-Drosselspule 2 gelegt wird.

[0059] Die mechanisch und isolationstechnisch relevante Tragkonstruktion 7 umfasst einen ringförmigen Tragkörper 10. Vorzugsweise ist dieser ringförmige Tragkörper 10 als in sich geschlossener Ring ausgeführt. Die äußere und/oder innere Umfangskontur des ringförmigen Tagkörpers 10 kann kreisrund oder kreisförmig bzw. polygonal ausgeführt sein. Das freie Zentrum bzw. der Kernbereich des ringförmigen Tragkörpers 10, nachfolgend auch als zentraler Ringraum 25 bezeichnet, kann in Bezug auf seine Umfangsrichtung ebenso entweder kreisrund oder kreisförmig bzw. polygonal begrenzt sein. Der Zentrumsbereich des ringförmigen Tragkörpers 10 stellt somit einen Freiraum bzw. ebenfalls einen Luftkern dar, welcher hinsichtlich seines lichten, inneren Durchmessers zumindest annähernd an den inneren Durchmesser 4 der Luftkern-Drosselspule 2 angelehnt sein kann, also ähnlich dimensioniert sein kann, insbesondere im Bereich zwischen - 20% und +20% des inneren Durchmessers 4 der Luftkern-Drosselspule 2 liegen kann.

[0060] Die Tragkonstruktion 7 umfasst weiters eine Mehrzahl von elektrischen Isolatoren 11, welche säulenartig ausgebildet bzw. angeordnet sind. Diese säulenartigen Isolatoren 11 sind entlang des Ringumfanges 31 des Tragkörpers 10 verteilt angeordnet und definieren so eine wenigstens dreibeinige Stützkonstruktion für den ringförmigen Tragkörper 10 und für die wenigstens eine darauf abgestützte Luftkern-Drosselspule 2 gegenüber dem Bodenniveau 8. Diese säulenartigen Isolatoren 11 definieren an ihren oberen Enden 38 einzelne Abstützpunkte für den ringförmigen Tragkörper 10. Die säulenartigen Isolatoren 11 können in Bezug auf das Bodenniveau 8 senkrecht und/oder geneigt verlaufen. Entsprechend einer nicht dargestellten Ausführungsform können mehrere in Axialrichtung, also entlang der Spulenachse 3, übereinander angeordnete Luftkern-Drosselspulen 2 vorgesehen sein.

[0061] Die elektrisch isolierenden Abschnitte der einzelnen säulenartigen Isolatoren 11 können an ihren dem Bodenniveau 8 nächstliegenden Endabschnitten jeweils wenigstens ein Stützbein 12 umfassen, welches vorzugsweise aus Metall gebildet ist. Die oberen Enden 38 der elektrisch isolierenden Isolatoren 11 können jeweils eine Stützkonsole 13 umfassen, nachfolgend auch als Kopplungskonsolen 39 bezeichnet, welche zur mechanischen Kopplung der elektrisch isolierenden Isolatoren 11 mit dem ringförmigen Tragkörper 10 vorgesehen sind. Diese Stützkonsolen 13 können ebenfalls aus Metall gebildet sein, insbesondere als Metallkonstruktion ausgeführt sein und eine metallische Kopplungsschnittstelle zwischen dem aus Beton 18 gefertigten ringförmigen Tragkörper 10 und den säulenartigen Isolatoren 11 darstellen.

[0062] Der ringförmige Tragkörper 10 ist unterhalb eines unteren axialen Endes 14 der LuftkernDrosselspule 2 angeordnet und zur lastabtragenden Abstützung bzw. Aufnahme der Masse der Luftkern-Drosselspule 2 vorgesehen.

[0063] Die Luftkern-Drosselspule 2 kann — wie an sich bekannt — einen unteren Wicklungsstern 15 aufweisen, welcher dem unteren axialen Ende 14 nächstliegend zugeordnet ist, und einen oberen Wicklungsstern 16 aufweisen, welcher einem oberen axialen Ende 17 der Luftkern-Drosselspule 2 nächstliegend zugeordnet ist. Der untere Wicklungsstern 15 und/oder der obere Wicklungsstern 16 sind in der Regel durch fest mit der Wicklung der Luftkern-Drosselspule 2 verbundene, metallische Profile bzw. Flachprofile definiert. Typischerweise definieren der untere und der obere Wicklungsstern 15, 16 jeweils die elektrischen Anschlüsse der Luftkern-Drosselspule 2. Die Wicklungssterne 15, 16 können auch zur elektrischen Parallelschaltung der zuvor genannten, elektrischen Wicklungslagen (Fig. 7) dienen, welche Wicklungslagen in der Regel koaxial zueinander angeordnet sind und die Induktivität sowie die Strombelastbarkeit der Luftkern-Drosselspule 2 definieren.

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[0064] Der ringförmige Tragkörper 10 weist als Formgebungsmaterial bzw. als Basismaterial erhärteten Beton 18 auf. Insbesondere ist der ringförmige Tragkörper 10 zu einem überwiegenden Anteil durch den mineralischen Werkstoff Beton 18 gebildet. Typischerweise kann der Betonanteil am ringförmigen Tragkörper 10 mehr als 70%, insbesondere zwischen 80% bis 99,9%, des Festkörpervolumens des ringförmigen Tragkörpers 10 betragen. Der vorzugsweise formgegossene Beton 18 ist dabei als Material zur Bereitstellung der lastabtragenden, festigkeitsrelevanten Ringform des Tragkörpers 10 genutzt. Insbesondere trägt der eingesetzte Beton 18 maßgeblich zu den äußeren Dimensionierungen und mechanischen Eigenschaften, insbesondere den Festigkeits- und Tragfähigkeitseigenschaften, des ringförmigen Tragkörpers 10 bei. Zu den mechanischen Eigenschaften, insbesondere zu den Festigkeits- bzw. Tragfähigkeitseigenschaften des ringförmigen Tragkörpers 10 trägt auch eine Bewehrung 19 bei, welche zumindest überwiegend in den Beton 18 integriert ist und somit in den Fig. 1 und 2 strichliert angedeutet ist. Insbesondere enthält der Beton 18 bzw. der ringförmige Tragkörper 10 wenigstens eine nicht-ferromagnetische Bewehrung 19, also eine Bewehrung 19, welche keine oder keine bedeutsamen elektrischen Verluste in Folge von induzierten Wirbelströmen verursacht. Diese nicht-ferromagnetische Bewehrung 19 kann in den Beton 18 eingebettete bzw. eingemischte Fasern aus wenigstens einem nicht-ferromagnetischen Material umfassen, und/oder Stäbe 20 und/oder Matten 21 aus wenigstens einem nicht-ferromagnetischen Material umfassen, wie dies in den Fig. 1, 2 mit strichlierten Linien schematisch angedeutet ist.

[0065] Das wenigstens eine nicht-ferromagnetische Material der Beton-Bewehrung 19 kann durch ein Kunststoffmaterial und/oder durch ein Glasfasermaterial und/oder durch ein Carbonmaterial und/oder durch ein Textilmaterial gebildet sein. Eine Bewehrung 19, welche aus einem derartigen, nicht-ferromagnetischem Material gebildet ist, induziert keine bzw. keine nennenswerten elektrischen Ströme innerhalb des Betons 18 des ringförmigen Tragkörpers 10. Dadurch können thermische Verluste bzw. Erwärmungen des Betons 18 des ringförmigen Tragkörpers 10 in Folge der elektromagnetischen Felder der Luftkern-Drosselspule 2 während ihres Betriebs bzw. Einsatzzustandes vermieden bzw. hintangehalten werden.

[0066] Alternativ oder in Kombination dazu kann das wenigstens eine nicht-ferromagnetische Material für die Beton-Bewehrung 19 durch nicht-rostenden Stahl bzw. Edelstahl gebildet sein. Auch dadurch sind induzierte Wirbelströme in der Beton-Bewehrung 19 des ringförmigen Tragkörpers 10 gering bzw. vernachlässigbar, sodass auch keine nennenswerte Erwärmung der Bewehrung 19 bzw. des ringförmigen Tragkörpers 10 während des Betriebs der Luftkern-Drosselspule 2 eintritt.

[0067] Wie in Fig. 3 beispielhaft veranschaulicht wurde, kann das nicht-ferromagnetische Material der Bewehrung 19 in Form von Stäben 20 und/oder Matten 21 ausgeführt sein. Insbesondere können durch eine Mehrzahl von gekreuzt angeordneten Stäben 20, beispielsweise aus nichtrostendem Stahl bzw. Edelstahl, auch Matten 21 ausgebildet werden, welche eben oder räumlich geformt ausgeführt sein können. Gemäß der Ausführungsform in Fig. 3 kann die Bewehrung 19 für den ringförmigen Tragkörper 10 (Fig. 1, 2) als käfigartiger Ring ausgeführt sein. Die jeweilige Bewehrung 19 ist in den Beton 18 eingebettet, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig von dem Beton 18 umhüllt.

[0068] Wenn die Bewehrung 19 durch nicht-ferromagnetische Stäbe 20 bzw. Matten 21 gebildet ist, können diese eine Oberflächenprofilierung 22 aufweisen, wie zum Beispiel an sich bekannte Querrippen, wie dies in Fig. 3 beispielhaft und partiell angedeutet wurde. Alternativ oder in Kombination dazu ist eine Bewehrung 19 für den mineralisch zusammengesetzten Beton 18 auch durch in den Beton 18 eingemischte Fasern aus nicht-ferromagnetischem Materialien erzielbar, insbesondere durch sogenannten Faserbeton.

[0069] Wie ebenso in Fig. 3 beispielhaft veranschaulicht wurde, ist es zweckmäßig, wenn sich die Stäbe 20 und/oder Matten 21 entlang des Ringumfanges des ringförmigen Tragkörpers 10 erstrecken, dabei aber keine in sich geschlossene, elektrische Schleife ausbilden. Insbesondere sind Überlappungsabschnitte 23 der Enden eines ringförmig verlaufenden Stabes 20 elektrisch voneinander isoliert. Vorzugsweise kontaktieren die Endabschnitte eines ringförmig gebogenen

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Stabes 20 nicht direkt miteinander, sondern sind diese lediglich über den elektrisch sehr schlecht leitenden bzw. dielektrischen Beton 18 miteinander gekoppelt. Entsprechendes kann für Bewehrungs-Ringelemente 24 gelten, welche quer bzw. radial zum Ringumfang der Bewehrung 19 bzw. des Tragkörpers 10 angeordnet sein können.

[0070] Zweckmäßig kann es hingegen sein, wenn der aus Beton 18 gebildete Körper des ringförmigen Tragkörpers 10 in Bezug auf seinen Ringumfang 31 in sich geschlossen bzw. endlos ausgebildet ist, um hohe mechanische Festigkeitswerte und Stabilitätseigenschaften zu erreichen, insbesondere um einen hohe Verwindungssteifigkeit zu erzielen, wie dies in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht ist.

[0071] Der ringförmige Tragkörper 10 definiert einen in Axialrichtung freien, zentralen Ringraum 25 (Fig. 1, 4), mit welchem eine Kühlwirkung für die Luftkern-Drosselspule 2 durch Umgebungsluft bzw. durch Luftkonvektion, insbesondere durch einen sogenannten Kamineffekt, unterstützt werden kann. Zudem ist es durch diesen zentralen Ringraum 25 ermöglicht, die Masse des ringförmigen Tragkörpers 10 aus Beton 18 zu senken bzw. möglichst gering zu halten.

[0072] Entsprechend der Ausführungsform in den Fig. 1 bis 3 kann vor allem der Betonkörper des ringförmigen Tragkörpers 10 einteilig ausgebildet sein, insbesondere durch formgegossenen Beton 18 hergestellt sein, wodurch der ringförmige Tragkörper 10 eine hohe mechanische Stabilität bzw. Festigkeit bieten kann.

[0073] Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 4 kann auch vorgesehen sein, dass der ringförmige Tragkörper 10 mehrteilig ausgebildet ist, insbesondere aus einem ersten Tragkörperteil 26 und wenigstens einem weiteren Tragkörperteil 27 zusammensetzbar ist. Die wenigstens eine Fügeebene 28 zwischen den zusammenfügbaren Tragkörperteilen 26, 27 kann dabei radial und vorzugsweise parallel zu einer Ringachse 29 des ringförmigen Tragkörpers 10 verlaufen. Die einzelnen Tragkörperteile 26, 27 sind vorzugsweise mittels mechanischer bzw. formschlüssig wirkender Kopplungselemente, beispielsweise Schrauben, zu einem einstückigen, jedoch mehrteiligen, ringförmigen Tragkörper 10 verbindbar. Die Tragkörperteile 26, 27 können durch Ringsegmente gebildet sein, beispielsgemäß durch zusammenfügbare Halbringe definiert sein.

[0074] Unabhängig davon oder in Kombination dazu kann vorgesehen sein, dass der ringförmige Tragkörper 10 bzw. wenigstens einer seiner Tragkörperteile 26, 27 wenigstens einen inneren Hohlraum 30 aufweist, insbesondere wenigstens einen über den Ringumfang 31 sich erstreckenden Hohlraum 30 oder über Abschnitte des Ringumfanges 31 sich erstreckende Hohlräume 30 aufweist. Der wenigstens eine Hohlraum 30 ist vorzugsweise frei von Beton 18 und kann Luft umfassen. Es ist aber auch möglich, dass der wenigstens eine Beton-Hohlraum 30 durch einen Werkstoff mit geringer Masse, beispielspeise geschäumten Kunststoff bzw. Schaumkunststoff, wenigstens partiell oder vollständig gefüllt ist, welcher Werkstoff im Zuge der Herstellung bzw. des Formgießens des ringförmigen Tragkörpers 10 als Formkern vorgesehen sein konnte. Als Formkerne können auch sogenannte Betonbälle oder gasgefüllte Schlauchkörper vorgesehen sein, welche in dem formgegossenen, ringförmigen Tragkörper 10 den wenigstens einen Hohlraum 30 ausbilden. Vor allem wenn der wenigstens einen Hohlraum 30 im Nahbereich der neutralen Faser des ringförmigen Tragkörpers 10 verläuft, können die Masse und die mechanische Stabilität des ringförmigen Tragkörpers 10 optimiert werden.

[0075] Wie weiters in Fig. 4 schematisch angedeutet wurde, kann eine obere Abstützebene 32 des ringförmigen Tragkörpers 10 ebenflächig ausgebildet sein. Alternativ oder in Kombination dazu kann vorgesehen sein, dass der ringförmige Tragkörper eine ebenflächig ausgebildete, untere Abstützebene 33 aufweist. Die obere Abstützebene 32 ist zur Aufnahme der Masse bzw. zur Einleitung der Last der Luftkern-Drosselspule 2 in den ringförmigen Tragkörper 10 vorgesehen. Die untere Abstützebene 33 kann zur Übertragung der Masse bzw. Last der Ringkern-Drosselspule 2 und des ringförmigen Tragkörpers 10 auf die säulenartigen Isolatoren 11 (Fig. 1 und 2) vorgesehen sein.

[0076] Der ringförmige Tragkörper 10 kann an wenigstens einer seiner Begrenzungskanten, welche entlang des Ringumfanges 31 verlaufen, eine Fase 34 aufweisen. Diese wenigstens eine

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Fase 34 bzw. Abschrägung ist derart dimensioniert, dass unerwünschte Abbröckelungen von Beton 18 vom ringförmigen Tragkörper 10 im Zuge des Aufbaus der Spulenbaueinheit 1 bzw. im Zuge der Montage oder des Transports des ringförmigen Tragkörpers 10 hintangehalten werden. Der ringförmige Tragkörper 10 kann einen im Wesentlichen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei vorzugsweise entlang jeder der vier Begrenzungskanten eine Fase 34 ausgebildet ist, wie dies in Fig. 4 beispielhaft veranschaulicht ist.

[0077] In Fig. 5 ist der ringförmige Tragkörper 10 umfassend Beton 18 in seiner Funktion als mechanisches Schnittstellenelement, welches in Bezug auf die Vertikalrichtung zwischen der Luftkern-Drosselspule 2 und den säulenartigen Isolatoren 11 angeordnet ist, beispielhaft veranschaulicht.

[0078] Die Luftkern-Drosselspule 2 kann dabei über mehrere entlang des Ringumfanges 31 voneinander distanzierte Abstützfüße 35 mit der oberen Abstützebene 32 des ringförmigen Tragkörpers 10 verbunden, insbesondere verschraubt sein. Die Abstützfüße 35 sind vorzugsweise zwischen dem unteren axialen Ende 14 der Luftkern-Drosselspule 2, insbesondere deren unterem Wicklungsstern 15, und der oberen Abstützebene 32 des ringförmigen Tragkörpers 10 positioniert.

[0079] Die Abstützfüße 35 können im Vergleich zur vertikalen Elastizität bzw. Steifigkeit des ringförmigen Tragkörpers 10 in Vertikalrichtung elastisch nachgiebiger respektive mit geringerer vertikaler Steifigkeit ausgebildet sein. Die vertikale Elastizität der Abstützfüße 35 kann durch Implementierung von metallischen Federarmen 36 und/oder Tellerfedern geschaffen sein. ZweckmäBig kann es sein, wenn die Abstützfüße 35 weiters eine in horizontaler Richtung wirkende, vorbestimmte Elastizität zwischen der Luftkern-Drosselspule 2 und dem ringförmigen Tragkörper 10 bereitstellen.

[0080] Zweckmäßig kann es sein, wenn die Abstützfüße 35 mittels mehrerer Beton-Verankerungselemente 37 (in strichpunktierten Linien angedeutet), insbesondere mittels sogenannter Beton-Verankerungsschrauben, welche im Beton 18 des ringförmigen Tragkörpers 10 verankert oder verankerbar sind, an örtlich nicht vorbestimmten Positionen, insbesondere an wahlfreien Positionen entlang des Ringumfanges 31 des ringförmigen Tragkörpers 10, fest mit dem ringförmigen Tragköper 10 verbunden sind. Die Beton-Verankerungselemente 37 können in den Beton 18 des ringförmigen Tragkörpers 10 direkt eingeschraubt bzw. eingebohrt und/oder eingeklebt sein. Dies ermöglicht eine relativ universelle Nutzung des ringförmigen Tragkörpers 10 für verschiedene Ausführungsformen von Luftkern-Drosselspulen 2. Insbesondere ist dadurch ein Teilungsmaß bzw. eine Anzahl der Abstützfüße 35 an der Unterseite der Luftkern-Drosselspule 2 unabhängig von fix vorbestimmten Befestigungsstellen an der oberen Abstützebene 32 des ringförmigen Tragkörpers 10. Außerdem kann dadurch ein verbesserter Ausgleich von Maßtoleranzen bezüglich der Luftkern-Drosselspule 2 und/oder bezüglich des ringförmigen Tragkörpers 10 erzielt werden. Die entsprechenden Beton-Verankerungselemente 37 können durch Einbohren in den Beton 18 des ringförmigen Tragkörpers 10 relativ flexibel an jenen Stellen positioniert werden, welche durch das Teilungsmaß der Abstützfüße 35 und/oder durch allfällige Positions- oder Maß toleranzen vorgegeben werden. Auch die Montage- bzw. Aufbaufreundlichkeit kann dadurch verbessert werden.

[0081] Zwischen oberen Enden 38 der säulenartigen Isolatoren 11 und dem ringförmigen Tragkörper 10 können jeweils metallische Kopplungskonsolen 39 ausgebildet sein. Diese Kopplungskonsolen 39 sind zur mechanischen, lastübertragenden Verbindung zwischen den oberen Enden 38 der säulenartigen Isolatoren 11, insbesondere deren Kopfarmaturen, und vorzugsweise der unteren Abstützebene 33 des ringförmigen Tragkörpers 10 eingerichtet. Diese Verbindung kann über eine Mehrzahl von schrauben- oder bolzenartigen Verbindungselementen 40 erfolgen. Alternativ ist es auch denkbar, die Kopplungskonsolen 39 an der Mantelfläche des ringförmigen Tragkörpers 10 abzustützen bzw. anzubringen, was jedoch höhere Scherbeanspruchungen zwischen den Kopplungskonsolen 39 und dem ringförmigen Tragkörper 10, insbesondere in Bezug auf schrauben- oder bolzenartige Verbindungselemente, beispielsweise in Form von Beton-Verankerungselementen, nach sich ziehen würde.

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[0082] Wie weiters in Fig. 5 veranschaulicht ist, kann unabhängig von oder in Kombination mit weiters beschriebenen Maßnahmen vorgesehen sein, dass der ringförmige Tragkörper 10 einen elektrisch leitfähigen Polungsleiter 41, beispielsweise aus Aluminium, Kupfer, oder Eisen bzw. Edelstahl umfasst. Dieser Polungsleiter 41 kann band- oder seilförmig ausgeführt sein. Zweckmäßig ist es, wenn der Polungsleiter 41 wenigstens partiell oder vollständig in den Beton 18 des ringförmigen Tragköpers 10 eingegossen ist und dadurch abreißfest bzw. vor mechanischen Belastungen gut geschützt mit dem ringförmigen Tragkörper 10 verbunden ist.

[0083] Wie in Fig. 5 weiters beispielhaft dargestellt wurde, können die einzelnen metallischen Kopplungskonsolen 39 mittels dem elektrisch leitfähigen Polungsleiter 41 seriell verbunden sein. Insbesondere kann es zweckmäßig sein, wenn der Polungsleiter 41 sämtliche Kopplungskonsolen 39 elektrisch miteinander verbindet, indem der Polungsleiter 41 in den Beton 18 eingegossene Verankerungselemente (in strichlierten Linien angedeutet), welche zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit den Kopplungskonsolen 39 vorgesehen sind, elektrisch leitend koppelt. Die in den Beton 18 eingegossenen Verankerungselemente können Gewindebuchsen zur mechanischen Verbindung und gleichzeitig zur elektrischen Verbindung mit den metallischen Kopplungskonsolen 39 zu den säulenartigen Isolatoren 11 aufweisen. Diese Verbindung kann über eine Mehrzahl von schrauben- oder bolzenartigen Verbindungselementen 40 zwischen den in den Beton 18 eingegossenen Verankerungselementen und den positionsmäßig jeweils zugeordneten Kopplungskonsolen 39 ausgeführt sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Kopplungskonsolen 39 bei Einnahme ihres Montagezustandes zwingend mit dem Polungsleiter 41 elektrisch kontaktieren.

[0084] Der Polungsleiter 41 bildet dabei keine in sich geschlossene Ringstruktur aus, sondern verläuft nur über einen Teilabschnitt des Ringumfanges 31 des ringförmigen Tragkörpers 10, wie dies in Fig. 5 anhand eines Unterbrechungsabschnittes 42 des Polungsleiters 41 erkennbar ist. Um alle metallischen Kopplungskonsolen 39 auf definiertes elektrisches Spannungspotential zu legen, kann vorgesehen sein, dass der Polungsleiter 41 bzw. wenigstens eine der Kopplungskonsolen 39 mittels wenigstens einer elektrischen Verbindungsbrücke 43, 43‘ mit der LuftkernDrosselspule 2, beispielsgemäß mit deren unterem Wicklungsstern 15, elektrisch leitend verbunden ist, wie dies im linken Abschnitt von Fig. 5 schematisch dargestellt ist. Die wenigstens eine elektrische Verbindungsbrücke 43, 43‘ kann als band- oder seilförmiger Leiter ausgeführt sein, welcher sich überwiegend in axialer Richtung des ringförmigen Tragköpers 10 erstrecken kann.

[0085] In den Fig. 6 und 7 sind weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsformen des ringförmigen Tragkörpers 10 gezeigt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren verwendet werden. Um unnötige Mederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren hingewiesen bzw. Bezug genommen. Hierbei ist der Betonkörper 18 des ringförmigen Tragkörpers 10 entlang seines Ringumfanges 31 in Bezug auf seinen Querschnitt, insbesondere in Bezug auf seine Querschnittsfläche, entlang von zueinander distanzierten Teilabschnitten 44 verjüngt bzw. reduziert ausgebildet, also abschnittsweise verschmälert und sich wieder erweiternd geformt. Dadurch kann das Volumen an Beton 18 für den ringförmigen Tragkörper 10 reduziert werden, ohne seine statischen bzw. mechanischen Eigenschaften wesentlich zu beeinträchtigen. Insbesondere kann so ein verbessertes Verhältnis zwischen Masse und statischen Parametern des ringförmigen Tragkörpers 10 erzielt werden.

[0086] Querschnittsmäßig erweiterte Teilabschnitte 45 zwischen den entlang des Ringumfanges 31 aufeinanderfolgenden, verjüngten Teilabschnitten 44 können als Abstützzonen 46 des ringförmigen Tragkörpers 10 gegenüber den säulenartigen Isolatoren 11 fungieren. Beispielsgemäß sind in den Fig. 6 und 7 jeweils sechs querschnittsmäßig erweiterte Teilabschnitte 45 vorgesehen, wobei deren Anzahl auch geringer oder höher sein kann, insbesondere zwischen drei und zwölf liegen kann. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist bei jedem der erweiterten Teilabschnitte 45 eine Abstützzone 46 gegenüber einem säulenartigen Isolator 11 ausgebildet, sodass beispielsgemäß sechs säulenartige Isolatoren 11 vorgesehen sind. Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist hingegen bei jedem zweiten erweiterten Teilabschnitt 45 eine Abstützzone 46 gegenüber einem säulenartigen Isolator 11 ausgebildet, sodass beispielsgemäß drei säulenartige Isolatoren

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11 vorgesehen sind.

[0087] Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 weist der ringförmige Tragkörper 10 entlang seines Ringumfanges 31 eine erste Querschnittshöhe 47 und wenigstens eine zweite Querschnittshöhe 48 auf, wobei die wenigstens eine zweite Querschnittshöhe 48 vergleichsweise größer ist und somit einen erweiterten Teilabschnitt 45 definiert. Vorzugsweise ist dabei die obere Abstützebene 32 für die Luftkern-Drosselspule 2 (Fig. 5) stufenlos bzw. ebenflächig ausgeführt. Die Abstützzonen 46 gegenüber den säulenartigen Isolatoren 11 können die untere Abstützebene 33 des ringförmigen Tragkörpers 10 definieren bzw. parallel zur unteren Abstützebene 33 liegen.

[0088] Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 7 weist der ringförmige Tragkörper 10 entlang seines Ringumfanges 31 eine erste Querschnittsbreite 49 und wenigstens eine zweite Querschnittsbreite 50 auf. Diese Querschnittsbreiten 49, 50 sind radial zum ringförmigen Tragkörper 10 bemessen, wobei die wenigstens eine zweite Querschnittsbreite 50 vergleichsweise größer ist und somit einen erweiterten Teilabschnitt 45 definiert. Vorzugsweise ist dabei die obere Abstützebene 32 für die Luftkern-Drosselspule 2 (Fig. 5) stufenlos bzw. ebenflächig ausgeführt.

[0089] Die Luftkern-Drosselspule 2 kann insbesondere bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 derart auf dem ringförmigen Tragkörper 10 positioniert sein, dass sich zumindest einzelne ihrer elektrisch parallel geschalteten Wicklungslagen, oder die gesamte elektrische Wicklung 51, in Ansicht von oben (Vogelperspektive) derart mit dem ringförmigen Tragkörper 10 überdeckt oder flächenmäßig schneidet, dass die breitenmäßig bzw. radial verjüngten Teilabschnitte 44 des ringförmigen Tragkörpers 10 vertikal verlaufende Kühlluft-Freistellungen bzw. Kühlluft-Kanäle 52 für die elektrische Wicklung 51 der Luftkern-Drosselspule 2 definieren. Insbesondere kann dadurch das untere axiale Ende der Luftkern-Drosselspule 2 zumindest partiell freigestellt werden und eine Zufuhr von konvektiver Kühlungsluft an das untere axiale Ende 14 bzw. in die elektrische Wicklung 51 der Luftkern-Drosselspule 2 begünstigt werden.

[0090] In der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausgestaltung des ringförmigen Tragkörpers 10 gezeigt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren hingewiesen bzw. Bezug genommen.

[0091] Dabei weist der ringförmige Tragkörper 10 in Bezug auf seinen Ringumfang 31 eine PoIygonform auf, welche beispielsgemäß sechseckig ist. Insbesondere kann die äußere und/oder innere Umrissform des ringförmigen Tragkörpers 10 viereckig bis vierundsechzigeckig, insbesondere sechseckig bis zwölfeckig ausgeführt sein.

[0092] Unabhängig von der Umrissform des ringförmigen Tragkörpers 10 kann dieser in seinem Ringkörper mehrere zwischen dessen Unterseite und dessen Oberseite sich erstreckende, über den Ringumfang 31 vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnete Kühlluft-Kanäle 52 aufweisen, welche zur Hindurchführung von Kühlungsluft vorgesehen sind. Diese Kühlluft-Kanäle im Beton 18 des ringförmigen Tragkörpers 10 können vertikal verlaufen oder gegenüber der Vertikalen geneigt ausgerichtet sein.

[0093] Ebenso unabhängig von der Umrissform des ringförmigen Tragkörpers 10 aus Beton 18 kann eine axiale Aufbauhöhe 53 zwischen seiner oberen Abstützebene 32 aus Beton 18 und seiner unteren Abstützebene 33 aus Beton 18 zwischen 20 cm und 100 cm, vorzugsweise zwischen 30 cm und 70 cm, betragen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 würde die axiale Aufbauhöhe 53 des ringförmigen Tragkörpers 10 der zuvor beschriebenen, zweiten bzw. größeren Querschnittshöhe 48 entsprechen.

[0094] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.

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[0095] Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

[0096] Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.

[0097] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

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BEZUGSZEICHENLISTE

1 Spulenbaueinheit 31 Ringumfang

2 Luftkern-Drosselspule 32 obere Abstützebene

3 Spulenachse 33 untere Abstützebene

4 Durchmesser 34 Fase

5 Luftkern 35 Abstützfüße

6 Außendurchmesser 36 metallische Federarme

7 Tragkonstruktion 37 Beton-Verankerungselemente 8 Bodenniveau 38 obere Enden

9 Stützhöhe 39 Kopplungskonsolen

10 ringförmiger Tragkörper 40 Verbindungselemente 11 säulenartige Isolatoren 41 Polungsleiter

12 Stützbein 42 Unterbrechungsabschnitt 13 Stützkonsole 43, 43° Verbindungsbrücke

14 unteres axiales Ende 44 verjüngte Teilabschnitte 15 unterer WMicklungsstern 45 erweiterte Teilabschnitte 16 oberer Wicklungsstern 46 Abstützzonen

17 oberes axiales Ende 47 erste Querschnittshöhe 18 Beton 48 zweite Querschnittshöhe 19 Bewehrung 49 erste Querschnittsbreite 20 Stäbe 50 zweite Querschnittsbreite 21 Matten 51 elektrische Wicklung

22 Oberflächenprofilierung 52 Kühlluft-Kanäle

23 Überlappungsabschnitte 53 axiale Aufbauhöhe

24 Bewehrungs-Ringelement 25 zentraler Ringraum

26 erster Tragkörperteil

27 weiterer Tragkörperteil

28 Fügeebene

29 Ringachse

30 innerer Hohlraum

Claims (24)

x bes AT 528 483 A2 2026-01-15 Ss N Patentansprüche

1. Spulenbaueinheit (1) für elektrische Energieversorgungsnetze, die Spulenbaueinheit (1) umfassend eine hohlzylindrische Luftkern-Drosselspule (2) mit einer vertikal verlaufenden Spulenachse (3), und eine Tragkonstruktion (7) mit einem ringförmigen Tragkörper (10), welcher ringförmige Tragkörper (10) eine obere Abstützebene (32) definiert, und welcher ringförmige Tragkörper (10) unterhalb eines unteren axialen Endes (14) der Luftkern-Drosselspule (2) angeordnet ist und zur lastabtragenden Abstützung der Luftkern-Drosselspule (2) ausgebildet ist, welche Tragkonstruktion (7) weiters eine Mehrzahl von säulenartigen Isolatoren (11) umfasst, welche säulenartigen Isolatoren (11) zur elektrisch isolierenden und lastabtragenden Abstützung des ringförmigen Tragkörpers (10) und der Luftkern-Drosselspule (2) gegenüber einem Bodenfundament oder gegenüber einem Bodenniveau (8) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Tragkörper (10) Beton (18) aufweist, welcher Beton (18) als Material zur Bereitstellung der lastabtragenden, festigkeitsrelevanten Ringform des Tragkörpers (10) genutzt ist, wobei der Beton (18) eine nicht-ferromagnetische Bewehrung (19) enthält, und wobei diese nicht-ferromagnetische Bewehrung (19) in den Beton (18) eingebettete Fasern und/oder Stäbe (20) und/oder Matten (21) aus wenigstens einem nicht-ferromagnetischen Material umfasst.

2. Spulenbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine nicht-ferromagnetische Material durch ein Kunststoffmaterial und/oder durch ein Glasfasermaterial und/oder durch ein Carbonmaterial und/oder durch ein Textilmaterial gebildet ist.

3. Spulenbaueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine nicht-ferromagnetische Material durch nichtrostenden Stahl oder Edelstahl gebildet ist.

4. Spulenbaueinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtrostende Stahl oder Edelstahl in Form von Stäben (20) und/oder Matten (21) ausgebildet ist.

5. Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (20) und/oder Matten (21) eine Oberflächenprofilierung (22) aufweisen, welche Oberflächenprofilierung (22) zum Aufbauen einer formschlüssigen Verbindung mit dem die Stäbe (20) und/oder Matten (21) umschließenden Beton (18) ausgebildet ist.

6. Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (20) und/oder Matten (21) entlang des Ringumfanges (31) des ringförmigen Tragkörpers (10) verlaufen, dabei aber keine in sich geschlossene, elektrische Schleife ausbilden.

7. Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Tragkörper (10) einteilig ausgebildet ist, insbesondere aus formgegossenem Beton (18) gebildet ist.

8. Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Tragkörper (10) in Bezug auf seinen Ringumfang (31) in sich geschlossen ausgebildet ist und einen zentralen Ringraum (25) aufweist.

9. Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Tragkörper (10) wenigstens einen inneren Hohlraum (30) aufweist, insbesondere wenigstens einen über den Ringumfang (31) sich erstreckenden Hohlraum (30), oder über Abschnitte des Ringumfanges (31) sich erstreckende Hohlräume (30) aufweist.

10. Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Abstützebene (32) des ringförmigen Tragkörpers (10) ebenflächig ausgebil-

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det ist und/oder dass der ringförmige Tragkörper (10) eine ebenflächige untere Abstützebene (33) aufweist.

Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Tragkörper (10) entlang seines Ringumfanges (31) in Bezug auf seinen Querschnitt in Teilabschnitten (44) verjüngt ausgebildet ist.

Spulenbaueinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Tragkörper (10) entlang seines Ringumfanges (31) eine erste Querschnittshöhe (47) und wenigstens eine zweite Querschnittshöhe (48) aufweist, und vorzugsweise die obere Abstützebene (32) für die Luftkern-Drosselspule (2) stufenlos ausgeführt ist.

Spulenbaueinheit nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Tragkörper (10) entlang seines Ringumfanges (31) eine erste Querschnittsbreite (49) und wenigstens eine zweite Querschnittsbreite (50) aufweist, und vorzugsweise die obere Abstützebene (32) für die Luftkern-Drosselspule (2) stufenlos ausgeführt ist.

Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass obere Enden (38) der säulenartigen Isolatoren (11) mit einer unteren Abstützebene (33) des ringförmigen Tragkörpers (10) verbunden, insbesondere verschraubt sind.

Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere voneinander distanzierte Abstützfüße (35) am unteren axialen Ende (14) der Luftkern-Drosselspule (2) mit der oberen Abstützebene (32) des ringförmigen Tragkörpers (10) verbunden, insbesondere verschraubt sind.

Spulenbaueinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützfüße (35) zwischen der Luftkern-Drosselspule (2) und dem ringförmigen Tragkörper (10) im Vergleich zur vertikalen Elastizität oder Steifigkeit des ringförmigen Tragkörpers (10) in Vertikalrichtung elastisch nachgiebiger respektive mit geringerer vertikaler Steifigkeit ausgebildet sind.

Spulenbaueinheit nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützfüße (35) mittels Beton-Verankerungselementen (37), welche im Beton (18) des ringförmigen Tragkörpers (10) verankert oder verankerbar sind, an örtlich nicht vorbestimmten Positionen entlang des Ringumfanges (31) des ringförmigen Tragkörpers (10) fest mit dem ringförmigen Tragköper (10) verbunden sind.

Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen oberen Enden (38) der säulenartigen Isolatoren und dem ringförmigen Tragkörper (10) jeweils metallische Kopplungskonsolen (39) ausgebildet sind, welche Kopplungskonsolen (39) zur mechanischen, lastübertragenden Verbindung zwischen den oberen Enden (38) der säulenartigen Isolatoren (11) und vorzugsweise der unteren Abstützebene (33) des ringförmigen Tragkörpers (10) eingerichtet sind.

Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Tragkörper (10) einen elektrisch leitfähigen Polungsleiter (41) umfasst, welcher Polungsleiter (41) wenigstens partiell in den Beton (18) des ringförmigen Tragköpers (10) eingegossen ist.

Spulenbaueinheit nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen metallischen Kopplungskonsolen (39) mittels dem elektrisch leitfähigen Polungsleiter (41) seriell verbunden sind, wobei jedoch der Polungsleiter (41) keine in sich geschlossene Ringstruktur ausbildet, sondern nur über einen Teilabschnitt des Ringumfanges (31) des ringförmigen Tragkörpers (10) verläuft.

Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Tragkörper (10) in Bezug auf seinen Ringumfang (31) eine Polygonform aufweist, insbesondere zumindest viereckig bis vierundsechzigeckig ausgebildet ist.

Spulenbaueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Tragkörper (10) mehrteilig ausgebildet ist, wobei die wenigstens

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eine Fügeebene (28) zwischen zusammenfügbaren Tragkörperteilen (26, 27) radial zu einer Ringachse (29) des ringförmigen Tragkörpers (10) verläuft.

23. Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Tragkörper (10) in seinem Ringkörper mehrere zwischen dessen Unterseite und dessen Oberseite sich erstreckende, über den Ringumfang (31) verteilt angeordnete Kühlluft-Kanäle (52) aufweist, welche zur Hindurchführung von Kühlungsluft vorgesehen sind.

24. Spulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Tragkörper (10) umfassend Beton (18) eine axiale Aufbauhöhe (53) aufweist, welche gemessen zwischen seiner oberen Abstützebene (32) aus Beton (18) und einer unteren Abstützebene (33) aus Beton (18) zwischen 20 cm und 100 cm, vorzugsweise zwischen 30 cm und 70 cm, beträgt.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen