不透流體的線饋通件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的不透流體的線饋通件(LeitungsdurchfUhrung)。
【背景技術(shù)】
[0002]從實(shí)踐中已經(jīng)知道，借助于穿過壓力容器的壁的不透流體的線饋通件向定位在壓力容器中的驅(qū)動(dòng)單元提供電能。因此，常見的是例如借助于定位在填充有天然氣的壓力容器中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)從而運(yùn)輸天然氣，所述壓縮機(jī)同樣布置在壓力容器中以便進(jìn)行壓縮并且在這個(gè)過程中將通過壓縮機(jī)運(yùn)輸?shù)奶烊粴庖夯?。?duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)而言，必須通過電線從外部引入電能到壓力容器中，而借助于不透流體的線饋通件，可以確保天然氣不會(huì)從壓力容器逸出到壓力容器周圍的區(qū)域中。
[0003]根據(jù)EP I 675 241 Al，已知一種不透流體的線饋通件，其中所公開的線饋通件包括相對(duì)于壓力容器的壁密封的外殼，并且其中導(dǎo)電體在外殼中延伸，所述導(dǎo)電體用于向定位在壓力容器中的驅(qū)動(dòng)單元提供電能。
[0004]雖然目前已知的線饋通件確保導(dǎo)電體在一定程度上不透流體地饋通到高壓腔室中以用于向定位在高壓腔室中的耗電裝置提供電能，但是這些線饋通件有許多缺點(diǎn)。
[0005]因此，目前已知的不透流體的線饋通件有以下缺點(diǎn):可能發(fā)生將損害運(yùn)作安全性的不期望的電氣部件放電或電擊穿。另外，目前已知的不透流體的線饋通件可具有以下缺點(diǎn):所述不透流體的線饋通件在一定程度上允許氣體(例如氧氣、氫氣、氦氣、二氧化碳、氮?dú)?、烴類和微量氣體)滲透，因此線饋通件的密封度是有局限的。另外，可能通過線饋通件的個(gè)別組件之間的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力形成泄漏。另外，就通過實(shí)踐已知的不透流體的線饋通件來說，當(dāng)線饋通件的個(gè)別組件出現(xiàn)機(jī)械故障時(shí)會(huì)存在問題，例如，導(dǎo)電體分離并且能夠由于高壓腔室中的高壓而像子彈一樣進(jìn)入周圍區(qū)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]據(jù)此入手，本發(fā)明以創(chuàng)造一種新型線饋通件的目標(biāo)為基礎(chǔ)。所述目標(biāo)通過根據(jù)權(quán)利要求I所述的線饋通件得到解決。根據(jù)本發(fā)明，陶瓷絕緣體定位在外殼與導(dǎo)電體之間，其中所述陶瓷絕緣體通過形成圓錐形分離平面，被劃分為面向?qū)щ婓w的第一絕緣體區(qū)段和面向外殼的第二絕緣體區(qū)段，并且其中在所述兩個(gè)區(qū)段之間定位有導(dǎo)電材料的接頭，所述接頭連接至所述兩個(gè)區(qū)段和外殼。
[0007]因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的線饋通件包括劃分為二的陶瓷絕緣體且所述陶瓷絕緣體的分離平面成圓錐形地成型于兩個(gè)絕緣體區(qū)段之間，所以關(guān)于線饋通件的電絕緣的功能要求以及相對(duì)于高壓腔室中存在的介質(zhì)的密封度的功能要求可以在功能上分離并且可以同時(shí)得到滿足。
[0008]陶瓷絕緣體阻止氣體滲透線饋通件并且因此具有更好的密封特性。將陶瓷絕緣體通過形成圓錐形分離平面劃分為兩個(gè)絕緣體區(qū)段，會(huì)另外使得機(jī)械壓力以最佳方式引導(dǎo)到線饋通件的外殼上。兩個(gè)絕緣體區(qū)段的分離表面的圓錐形外形與以夾心狀定位在兩個(gè)區(qū)段之間的導(dǎo)電材料的接頭相結(jié)合，另外在線饋通件中提供最佳電場(chǎng)線引導(dǎo)，因此可以避免電氣部件放電或電擊穿。
[0009]因此，根據(jù)本發(fā)明的線饋通件避開了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
[0010]根據(jù)有利的進(jìn)一步發(fā)展，面向?qū)щ婓w的第一絕緣體區(qū)段與導(dǎo)電體之間形成間隙，所述間隙的數(shù)量級(jí)介于0.01 mm與0.1 mm之間，特別地，數(shù)量級(jí)介于0.03 mm與0.05 mm之間。
[0011]通過調(diào)整導(dǎo)電體與絕緣體之間的這個(gè)限定的間隙，可以避免由線饋通件的相應(yīng)元件的不同熱膨脹引起的熱應(yīng)力以及機(jī)械應(yīng)力。
[0012]優(yōu)選的是，面向?qū)щ婓w的第一絕緣體區(qū)段在面向?qū)щ婓w的內(nèi)表面上被金屬化。
[0013]另外，特別是結(jié)合面向?qū)щ婓w的第一絕緣體區(qū)段的內(nèi)表面的金屬化，可以因此避免間隙中的電氣部件放電。這些部件放電可能最終導(dǎo)致電擊穿。
[0014]根據(jù)另一有利的進(jìn)一步發(fā)展，導(dǎo)電體、陶瓷絕緣體和外殼具有臺(tái)階式直徑。導(dǎo)電體在高壓腔室側(cè)部段上的一個(gè)部段上的外直徑大于在低壓腔室側(cè)部段上的外直徑，使得導(dǎo)電體的高壓腔室側(cè)部段接合在陶瓷絕緣體的高壓腔室側(cè)部段后方。外殼在高壓腔室側(cè)部段上的內(nèi)直徑大于在低壓腔室側(cè)部段上的內(nèi)直徑，使得外殼的低壓腔室側(cè)部段接合在陶瓷絕緣體的中間部段后方。
[0015]導(dǎo)電體、陶瓷絕緣體和外殼的此臺(tái)階式直徑確保當(dāng)線饋通件出現(xiàn)機(jī)械故障時(shí)，線饋通件的部件或組件不會(huì)像子彈一樣進(jìn)入周圍區(qū)域。在線饋通件出現(xiàn)機(jī)械故障的情況下，確切地說所述外殼將陶瓷絕緣體還有導(dǎo)電體都保持在合適位置。
[0016]根據(jù)另一個(gè)有利的進(jìn)一步發(fā)展，具有非常好的耐化學(xué)性、耐高溫性、凝固后高彈性和高介電強(qiáng)度的第一鑄造化合物位于高壓腔室側(cè)端上，其中所述第一鑄造化合物分段包圍所述陶瓷絕緣體和所述導(dǎo)電體。建議的是使用載有粉狀無機(jī)絕緣體系統(tǒng)(例如，Al2O3或T12)的第一鑄造化合物(例如，環(huán)氧樹脂或聚氨酯)。低壓腔室側(cè)端上有具有耐高溫性、凝固后高彈性和高介電強(qiáng)度的特性的第二鑄造化合物(例如，硅)，其中所述第二鑄造化合物分段包圍所述陶瓷絕緣體和所述導(dǎo)電體。
[0017]在線饋通件的高壓腔室側(cè)端使用第一鑄造化合物以及在線饋通件的低壓腔室側(cè)端使用第二鑄造化合物會(huì)提高線饋通件的密封度。
【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的優(yōu)選的進(jìn)一步發(fā)展自從屬權(quán)利要求和以下說明書獲得。本發(fā)明的示例性實(shí)施例借助于附圖得到更為詳細(xì)的解釋，但是并不局限于此。如下所示:
圖1為根據(jù)本發(fā)明的線饋通件的示意性橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明涉及用于饋送導(dǎo)電體通過壓力容器的壁的電線饋通件，其中壓力容器的壁將低壓腔室或壓力容器外的周圍區(qū)域與壓力容器中的高壓腔室分隔開。借助于線饋通件，可以向諸如像定位在壓力容器中的電驅(qū)動(dòng)件的耗電裝置提供電能。
[0020]圖1示出穿過根據(jù)本發(fā)明的不透流體的線饋通件I的示例性實(shí)施例的橫截面的簡圖，所述不透流體的線饋通件I用于將導(dǎo)電體2饋送通過壓力容器的壁，所述壓力容器的壁將低壓腔室或周圍區(qū)域與高壓腔室分隔開，其中徑向地位于外部的所述導(dǎo)電體2被電絕緣體3分段包圍，并且其中徑向地位于外部的電絕緣體3被線饋通件I的外殼4分段包圍。
[0021]電線饋通件I通過外殼4可以插入到壓力容器的壁中，其中外殼4中的凹槽5用于接收密封環(huán)，以便相對(duì)于壓力容器的壁密封線饋通件I的外殼4。
[0022]定位在外殼4與導(dǎo)電體2之間的絕緣體3具體實(shí)施為陶瓷絕緣體，所述陶瓷絕緣體優(yōu)選地由氧化鋁陶瓷制成。此陶瓷絕緣體3阻止氣體滲透，特別是諸如像H2S和Hg的烴類和微量氣體，以使得不會(huì)有因?yàn)闈B透而導(dǎo)致來自壓力容器的高壓腔室的這些氣體進(jìn)入壓力容器的低壓腔室區(qū)域或周圍區(qū)域的任何危險(xiǎn)。
[0023]陶瓷絕緣體通過形成圓錐形分離平面6，被劃分為兩個(gè)絕緣體區(qū)段，也就是分為面向?qū)щ婓w2的第一絕緣體區(qū)段7和面向外殼4的第二絕緣體區(qū)段8。導(dǎo)電材料的接頭9在這兩個(gè)絕緣體區(qū)段7與8之間延伸，至少在此分離平面6的區(qū)域中延伸。優(yōu)選的是，此接頭9由銅或銅合金制成。
[0024]借助于通過形成圓錐形分離平面6將陶瓷絕緣體3劃分為兩個(gè)絕緣體區(qū)段7和8，能夠以最佳方式將作用在絕緣體3和/或?qū)щ婓w2上的壓力引導(dǎo)到外殼4上。因此線饋通件I允許很好地將機(jī)械壓力引導(dǎo)到外殼4上，并且因此對(duì)機(jī)械應(yīng)力或載荷不敏感。
[0025]在兩個(gè)絕緣體區(qū)段7與8之間的圓錐形分離平面6的區(qū)域中延伸的接頭9以夾心狀接收在絕緣體區(qū)段7與8之間，其中以夾心狀接收在絕緣體區(qū)段7與8之間的導(dǎo)電材料的接頭9確保電場(chǎng)線引導(dǎo)，所述電場(chǎng)線引導(dǎo)將高電壓技術(shù)的外圍條件納入考慮，從而避免電氣部件放電和電擊穿。特別是在陶瓷絕緣體的區(qū)域中，最佳電場(chǎng)線引導(dǎo)得到保證。
[0026]陶瓷絕緣體3的兩個(gè)絕緣體區(qū)段7和8的限定圓錐形分離平面6的分離表面10被金屬化，也就是被提供金屬涂層，其中導(dǎo)電材料的接頭9通過兩個(gè)絕緣體區(qū)段7和8的金屬化分離表面10被釬焊連接至陶瓷絕緣體3。這確保接頭9以最佳方式連接至陶瓷絕緣體3的兩個(gè)絕緣體區(qū)段7和8，也就是需避免因連接產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。因?yàn)槿绱耍煌噶黧w的線饋通件I因此變得對(duì)熱交變應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力不敏感。
[0027]接頭9在兩個(gè)絕緣體區(qū)段7與8之間延伸，不僅在分離平面6的區(qū)域中延伸，而且有一部段延伸至分離平面6的外部，其中接頭9的延伸至分離平面6的外部的部段通過焊接也就是形成焊縫11連接至外殼4的部段。位于接頭9與外殼4之間的此焊接的連接11在外殼4的高壓腔室側(cè)端的區(qū)域中實(shí)現(xiàn)。
[0028]在圖1中，線饋通件I的高壓腔室側(cè)端標(biāo)記成附圖標(biāo)記12，并且線饋通件I的低壓腔室側(cè)端標(biāo)記成附圖標(biāo)記13。
[0029]在此情況下，線饋通件I的高壓腔室側(cè)端12與導(dǎo)電體2的高壓腔室側(cè)端重合。線饋通件I的低壓腔室側(cè)端13與導(dǎo)電體2的低壓腔室側(cè)端重合。
[0030]陶瓷絕緣體3的高壓腔室側(cè)端12’和陶瓷絕緣體3的低壓腔室側(cè)端13’各自相對(duì)于導(dǎo)電體2的高壓腔室側(cè)端12和低壓腔室側(cè)端13向后移，以使得導(dǎo)電體2因此相對(duì)于陶瓷絕緣體3在兩側(cè)上突出。同樣，外殼4的高壓腔室側(cè)端12"和外殼4的低壓腔室側(cè)端13"分別相對(duì)于陶瓷絕緣體3的高壓腔室側(cè)端12’以及相對(duì)于陶瓷絕緣體3的低壓腔室側(cè)端13’向后移，以使得因此陶瓷絕緣體3相對(duì)于外殼4在兩側(cè)上突出。
[0031]優(yōu)選的是，具有限定的間隙尺寸X的間隙17形成在陶瓷絕緣體3的面向?qū)щ婓w2的第一絕緣體區(qū)段7與導(dǎo)電體2之間，所述間隙17的數(shù)量級(jí)介于0.0l mm與0.1 mm之間，特別地，數(shù)量級(jí)介于0.03 mm與0.05 mm之間。
[0032]陶瓷絕緣體也就是陶瓷絕緣體的面向?qū)щ婓w2的第一絕緣體區(qū)段7被金屬化，也就是在面向?qū)щ婓w2的內(nèi)表面14上涂覆金屬涂層。因?yàn)槿绱?，特別是因熱交變載荷產(chǎn)生的熱應(yīng)力被避免，同時(shí)另一方面，電場(chǎng)線的電場(chǎng)線引導(dǎo)可以因此得到改善。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的有利的進(jìn)一步發(fā)展，導(dǎo)電體2、陶瓷絕緣體3和外殼4具有臺(tái)階式直徑。導(dǎo)電體2在高壓腔室側(cè)部段上的外直徑大于在低壓腔室側(cè)部段上的外直徑，也就是以此方式，導(dǎo)電體2的高壓腔室側(cè)部段接合在陶瓷絕緣體3的高壓腔室側(cè)部段后方。
[0034]因此，根據(jù)圖1明顯的是，導(dǎo)電體2的外直徑的這個(gè)直徑階躍在陶瓷絕緣體3的高壓腔室側(cè)端12’的區(qū)域中發(fā)生，其中導(dǎo)電材料的另一接頭15定位在導(dǎo)電體2與陶瓷絕緣體3之間的此區(qū)域中。
[0035]導(dǎo)電材料的此另一接頭15在橫截面上成L型角度，其中陶瓷絕緣體3的面向所述另一接頭15的面在陶瓷絕緣體3的高壓腔室側(cè)端12’上被金屬化，以便通過釬焊在陶瓷絕緣體13與所述另一接頭15之間提供良好的連接，和在接頭9與兩個(gè)絕緣體區(qū)段7和8之間的在圓錐形分離表面6的區(qū)域中的釬焊連接一樣，所述連接對(duì)于熱交變應(yīng)力不敏感。
[0036]如已經(jīng)解釋，接頭9不僅通過釬焊至