水下容器電通連接器制造技術

本發明專利技術提供了一種水下容器電通連接器（100），用于提供從水下容器的內部到水下容器的外部的電連接，其中，連接器（100）部分地延伸到水下容器的孔中或者完全延伸穿過水下容器的孔。連接器（100）包括導電螺栓（102），螺栓具有錐形螺栓部分（104），該錐形螺栓部分具有在縱向方向（108）上增大的外直徑。進一步地，連接器（100）包括電絕緣器（136），電絕緣器（136）具有錐形絕緣器部分（138），該錐形絕緣器部分具有面對螺栓（102）的錐形螺栓部分（104）的內表面（140）和具有在縱向方向（108）上增大的外直徑的外表面（142）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及水下配電系統領域。
技術介紹
從實踐中已知，配電系統的開關裝置可以在六氟化硫中工作。包含該開關裝置和六氟化硫的陸基容器的普通的電通連接器并不適合在水下工作。鑒于上面描述的情形，需要改進技術以便能夠提供水下配電系統，同時實質上避免或至少降低上面指出的問題中的一個或多個。
技術實現思路
此需求可以通過獨立權利要求的主題來滿足。本文所公開的主題的有利實施例通過從屬權利要求描述。根據本文所公開主題的第一方案，提供了一種水下容器電通連接器，后文也將其稱作“連接器”或“穿透器”，其用于提供從水下容器的內部到水下容器的外部的電連接，所述連接器包括:導電材料制成的螺栓，所述螺栓具有錐形螺栓部分，所述錐形螺栓部分具有在縱向方向上增大的外直徑；和電絕緣器，所述電絕緣器具有錐形絕緣器部分，所述錐形絕緣器部分具有面對所述螺栓的錐形部分的內表面和與所述內表面相對的外表面，所述錐形絕緣器部分的外表面具有在所述縱向方向上增大的外直徑。這個方案基于這樣的思想，S卩:關于由水下容器的內部和外部之間巨大的壓差引起的電通連接器的密封性和材料損壞問題，可用根據本文所公開主題的各種方案和實施例的連接器來克服。根據一個實施例，所述螺栓進一步包括:前螺栓部分，其與所述錐形螺栓部分限定了彎折(kink)，所述錐形螺栓部分的外表面與所述前螺栓部分的外表面在所述彎折處以小于180度的角度鄰接。如此限定的彎折可以與隔離器一起提供增大的保持力，防止連接器擠壓穿過容器中安裝該連接器的孔。根據另一實施例，所述前螺栓部分具有沿所述縱向方向的恒定外直徑。換言之，在此實施例中，前螺栓部分具有圓柱形形狀。這可有助于有利的應力分布。根據另一實施例，所述電絕緣器在所述螺栓的前螺栓部分和錐形螺栓部分之間的所述彎折上延伸；其中，所述電絕緣器在所述螺栓的前面部分和錐形螺栓部分之間的所述彎折的縱向位置處具有平滑的外表面部分。當電絕緣器受到壓力時，如果螺栓被更深地(在從錐形螺栓部分到前螺栓部分的方向上)推到電絕緣器中，這種配置可導致螺栓在周圍電絕緣器中的保持力增大。根據另一實施例，所述螺栓進一步包括:后螺栓部分，其與所述錐形螺栓部分限定了彎折，所述錐形螺栓部分的外表面和所述后螺栓部分的外表面在所述彎折處以大于180度的角度鄰接。根據另一實施例，所述后螺栓部分具有沿所述縱向方向的恒定外直徑。因此，在一個實施例中，后螺栓部分被成形為圓柱形。根據另一實施例，所述電絕緣器在所述螺栓的錐形螺栓部分和后螺栓部分之間的所述彎折上延伸。根據另一實施例，所述電絕緣器進一步具有后絕緣器部分，所述后絕緣器部分至少部分地在所述螺栓的后螺栓部分上延伸。根據一個實施例，所述后絕緣器部分具有在所述縱向方向上減小的外直徑。這降低了電絕緣器的質量，同時仍可提供有利的應力分布。根據另一實施例，所述電絕緣器進一步包括在其縱向輪廓中的臺階。根據另一實施例，所述螺栓的至少所述錐形螺栓部分具有噴砂外表面。根據其它實施例，所述螺栓的整個外表面是噴砂的。根據其它實施例，所述螺栓的粗糙外表面是由其它手段提供的。根據一個實施例，在z方向(即在徑向方向上)的粗糙度是Rz=30+20微米。根據一個實施例，所述電絕緣器包括環氧樹脂。根據另一實施例，所述電絕緣器由環氧樹脂組成。根據一個實施例，所述電絕緣器包括陶瓷。根據另一實施例，所述電絕緣器由陶瓷制成。根據一個實施例，所述電絕緣器是鑄造元件，例如鑄造管。根據一個實施例，所述電絕緣器由硬質材料制成，以便提供高的尺寸精度和機械加工性。根據另一實施例，所述螺栓由銅構成。根據其它實施例，其它金屬可以用作用于螺栓的材料。如果陶瓷被用作電絕緣器，則陶瓷和銅可以被銅焊在一起。根據其它實施例，也可使用其它技術，例如摩擦焊接。根據其它實施例，只要沒有外部壓力作用在螺栓上，將螺栓壓到電絕緣器中，在電絕緣器和螺栓之間存在松動連接。通過用銅作為螺栓材料，結合錐形螺栓部分的特定表面粗糙度，獲得了連接器的良好特性。根據一個實施例，保護性套筒被安裝在連接器上。保護性套筒防止損壞隔離器表面或者防止弄臟隔離器表面。根據第二方案，提供了一種水下容器，所述水下容器包括根據第一方案或其實施例的連接器。根據一個實施例，所述容器包括內部以及與內部相對的外部。根據一個實施例，所述容器的內部是由容器壁限定的。 根據一個實施例，所述連接器延伸到所述水下容器的內部。根據一個實施例，所述容器被部分地或全部填充有六氟化硫。根據應用，其它填充材料也是可行的。根據一個實施例，所述容器包括電力網絡元件，例如開關裝置。根據一個實施例，所述電力網絡元件的額定電壓以及所述連接器的額定電壓是36千伏。根據其它實施例，所述電力網絡元件的額定電壓更高，在又一些其它實施例中，所述電力網絡元件的額定電壓更低。例如，在另一實施例中，額定電壓在10千伏和70千伏之間的范圍內，或者在另一實施例中，在50千伏和200千伏之間的范圍內，例如，在80千伏和140千伏之間。在一個實施例中，連接器的額定電流是I千安(lkA)。在其它實施例中，額定電流在100安培和4千安培之間的范圍內。應當注意的是，連接器必須能夠承受額定電壓、額定電流以及在水下安裝條件下施加的壓力。根據另一實施例，所述連接器延伸到水下容器的外部，所述外部能夠加壓到高達300巴，而所述水下容器的內部處于相對低的壓力，例如低于10巴，低于5巴或者低于2巴，這只是舉出幾個例子。在另一實施例中，所述水下容器是抗壓型容器，其適于在被部署到水下時保持內部壓力低于外部壓力，其中，所述連接器穿過所述容器的壁，使得所述連接器的錐形絕緣器部分的外直徑在其上增大的縱向方向從所述容器的內部延伸到所述容器的外部。例如，所述錐形絕緣器部分的外直徑從所述容器的內部到所述容器的外部增大。外部和內部之間的壓差，即較高的外部壓力可以將連接器向由所述容器的壁中的錐形通孔形成的座推進，連接器穿過所述通孔，從而提高了連接器和壁之間的密封。根據另一實施例，所述容器被配置成用于安裝在海床上。例如，在相應的實施例中，所述容器能夠被安裝在低于一預定上限水平的水深中(例如100米、800米、2000米或3000米)，每個上限水平對應于本文所公開主題的一個相應實施例。根據相應的另外的實施例，所述容器能夠在與特定深度對應的壓力下安裝，其中，在一個實施例中，所述壓力是由特定深度的海水產生的壓力，在另一實施例中，所述壓力是由特定深度的淡水產生的壓力。根據相應的另外的實施例，所述容器能夠(即被配置成)安裝至一預定下限水平的水深(例如，200米、1000米、3000米或4000米)，每個下限水平對應于本文所公開主題的一個相應實施例，這導致了例如取決于水的密度，取決于水溫，取決于水的類型(海水或淡水)的相應壓力。在上文中，已經參照水下容器電通連接器和包括這種連接器的容器描述了本文所公開主題的示例性實施例，在下文中還將對其進行描述。當然，必須指出，與本文所公開主題的不同方案有關的特征的任何組合也是可能的。具體地，參照連接器的權利要求描述了一些實施例，參照容器的權利要求描述了其它實施例。然而，本領域技術人員根據上文和下文的描述可總結出，除非另行指出，否則除了屬于一個方案的特征的任意組合之外，屬于不同方案或實施例的特征之間(例如甚至連接器權利要求的特征與容器權利要本文檔來自技高網...

【技術保護點】
水下容器電通連接器（100），所述連接器用于提供從水下容器的內部到所述水下容器的外部的電連接，所述連接器（100）包括：??由導電材料制成的螺栓（102），所述螺栓（102）具有錐形螺栓部分（104），所述錐形螺栓部分具有在縱向方向（108）上增大的外直徑（106）；和??電絕緣器（136），所述電絕緣器（136）具有錐形絕緣器部分（138），所述錐形絕緣器部分具有面對所述螺栓（102）的錐形螺栓部分（104）的內表面（140）和與所述內表面（140）相對的外表面（142），所述錐形絕緣器部分（138）的外表面（142）具有在所述縱向方向（108）上增大的外直徑（144）。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：O博厄，G哈貝克，F約漢森，T斯特倫夫斯基，
申請(專利權)人：西門子公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE