CN102077432A - 带有流体密封的封装管的管状导体装置 - Google Patents

Abstract

一种带有流体密封的封装管(1)的管状导体装置。所述流体密封的封装管是用于流体的封装部段的一部分。电相导体(5)与流体密封的封装管(1)绝缘地布置。管状导体装置还具有保护管(3)，其可相对封装管(1)沿着管轴线(2)运动。在所述保护管(3)和所述封装管(1)之间形成有一锚定点(8)。

Description

带有流体密封的封装管的管状导体装置

技术领域

本发明涉及一种带有流体密封的封装管的管状导体装置，该封装管是用于流体的封装部段的一部分并且具有管轴线，并且带有至少一个由流体密封的封装管包围的且与相对该封装管电绝缘地布置的电相导体以及可相对封装管沿着管轴线运动的保护管。

背景技术

这种管状导体装置例如由美国专利US 5496965公开。其中使用了一种流体密封的封装管，该封装管在其内部容纳有流体。另外，电绝缘地并且由封装管包围地在流体的内部设置有多个相导体。相导体由保护管包围，保护管同样设置在流体内部。保护管连同相导体可相对封装管运动。为此，在保护管的周围设置有多个滚动轴承。

在铺设已知的管状导体装置的过程中，首先将流体密封的封装管向前移动，并且接着将保护管以及位于其中的相导体移入封装管。在安装过程中，保护管尤其在相导体插入或前移时在封装管外部提供机械保护。

由于保留在流体内部的滚动轴承，在温度变化时在封装管和保护管之间出现任意的相对运动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种装置，在该装置中能影响封装管和保护管之间的相对运动。

该技术问题在开头所述类型的管状导体装置中通过在保护管和封装管之间形成一锚定点而加以解决。

在已知的装置中，随着温度波动产生封装管和保护管的不同长度变化。因此能任意设定保护管和封装管相互间的位置。

通过在保护管和封装管之间设置锚定点限制了保护管和封装管的相对可运动性。通过设置锚定点在两个管之间形成固定点，该固定点确定了这样一个位置，热膨胀能够从这一位置开始延伸。例如可以使用保护管和封装管之间的止挡作为锚定点。在此可以规定，固定点设计为刚性的连接。锚定点形成保护管和封装管之间角度刚性的连接。然而也可以设计为，止挡仅仅在一定的走向上以一定的方向限定封装管和保护管之间的可运动性。在这种情况下，锚定点可反复断开和重新建立。在此，应这样地选择锚定点，使得该锚定点优选规定保护管和封装管的管壳表面之间的连接。因此，例如可以在将保护管布置在流体外面时，也就是封装管延伸穿过保护管，在封装管的外表面和保护管的内表面之间形成锚定点。在此，锚定点可以这样地构造，使得保护管和封装管相互直接连接。然而也可以规定为，恰当的组件使得封装管和保护管相互间接地固定。例如可以使用现有的固定轴承或类似物来形成锚定点。

封装管沿着管轴线延伸。在此，封装管本身可以关于管轴线至少沿径向限定一个封装部段。封装部段限定密封地流过的流体容积。因此，例如可以在封装管的延伸部中插入气密的阻隔件，这些阻隔件将封装管划分为多个封装部分。然后，阻隔件分别在端侧限定一个包封部段。在此，可以这样地设计阻隔件，使得阻隔件将分别相邻的封装部段相互隔开。

在此，一种有利的构造可以设计为，保护管和封装管之间的锚定点明显与封装部分的端部间隔地布置，尤其是大约布置在所述端部之间。

按本发明的管状导体装置被用于在较长的路线上传输电能的高功率。这种管状导体装置通常被分为多个部分，其长度直至数千米。封装管通常划分为多个封装部分，这些部分分别容纳封闭的流体量。例如绝缘油、绝缘气体，如六氟化硫、氮气、气体混合物以及其它恰当的气体或混合物适合作为流体。保护管例如可以具有多层的结构，也就是说，保护管可以具有一金属层，该金属层配设有相应的防腐涂层并且例如为了稳定保护管还具有额外的混凝土表面。这种密实地构造的保护管具有相应的热膨胀系数。封装管通常构造为单层的，例如采用铝或铝合金来形成封装壳体。例如可以设计为，连续的保护管在其内部容纳封装管，该封装管划分为多个部分，也就是划分为多个封装部分。这样一个封装部分例如可以通过位于封装管内部的阻隔件封闭。这种阻隔件例如可以由盘状绝缘子形成，该盘状绝缘子同样可以用于在封装管中保持相导体的电绝缘支架。在此有利的是，锚定点与封装部分的各端部间隔地布置。锚定点应有利地尽可能布置在中间。以便能够关于管轴线在锚定点的两侧允许一定的纵向膨胀。

另一种有利的构造可以设计为，封装管与锚定点间隔地支承在保护管上的至少一个浮动轴承上。

浮动轴承的使用使得封装管和保护管相互间保持预定的间隔并且额外地能够导引两个管。

例如滚动轴承或滑动轴承适于作为浮动轴承。在此例如可以设计为，在保护管和封装管相互同轴布置时，在浮动轴承上设置相应尺寸的滚子，该滚子一方面在封装管的内表面上，另一方面在保护管的外表面上滚动。因此可是实现两管之间的间隔以及对中。

还可以有利地设计为，相导体通过相对封装管固定的保持绝缘子支撑，其中，保持绝缘子关于管轴线相对锚定点错移地布置。

相对封装管固定的保持绝缘子实现了相导体的位置固定。保持绝缘子例如可以设计为液体密封的盘形绝缘子。在此，保持绝缘子可以与理想的盘形不同，并且例如具有锥形的形状或者在表面上具有肋结构。这种保持绝缘子可以用于形成隔板(Schottes)，从而沿轴向限定封装部分的边界。然后，相应的保持绝缘子分别设置在封装部分的端侧。固定的保持绝缘子关于管轴线位于各个封装部分的端侧。有利的是，在一个封装部分的区域内设置刚好一个锚定点，其中，该锚定点应明显与封装部分的端部间隔地定位。相对封装部分的端部居中的布置实现了封装管在锚定点两侧尽可能均匀的膨胀。

还可以有利的设计为，与固定的保持绝缘子相邻地在相导体上设置一可相对封装管运动的保持绝缘子。

相对封装管可运动的保持绝缘子还实现了相导体相对封装管的相对运动并且由于封装管相对相对保护管的可运动性而也实现了相导体相对保护管的可运动性。为此例如可以设计为，可运动的保持绝缘子角度刚性地与相导体连接，使得相导体的运动传递到可运动的保持绝缘子上，并且例如可以实现可运动的保持绝缘子在封装管的内表面上的滑动。为补偿长度变化可以设计为，相导体分段地具有插接连接器，相导体的例如螺栓状的部分能够伸入相导体的梅花状的部分中，使得长度改变可以在该插接连接器中没有机械应力地被补偿。

还可以有利的设计为，封装管具有一长度补偿器。

当封装管的多个封装部分沿管轴线的方向前后相继地依次布置时，例如可以规定使用长度补偿器。在这种情况下，可以在至少一个封装部分的延伸中向封装管中插入长度可变的部分。长度可变的部分例如可以通过可伸缩的部分或者通过所谓的波纹膜盒实现，其中，在可伸缩的情况下，两个直径相互协调并且流体密封地密闭的管件相互嵌接，并且可相对彼此运动。在波纹膜盒的情况下，封装管的一部分设计为可反复变形。该部分根据封装管的长度改变或多或少地变形。

因此可以在纵向延伸的管内布置多个封装并且补偿出现的热膨胀。在此可以省略保护管上的这种补偿装置并且保护管完全连续地延伸经过相互对接的各封装部分。

还可以有利的设计为，封装管和保护管具有圆形的横截面，其中保护管与封装管的直径比例在

(约1.73)和e(约2.73)之间。

具有基本上圆形的横截面的管机械稳定并且能有利地相互同轴地定位。因此，在封装管和保护管之间获得了空心圆柱状的空间，在该空间中例如可以设置锚定点和浮动轴承。在保护管的相应地流体密封的构造中还可以例如用专门的介质填充该空间。在此，例如可以使用相应干燥且清洁的空气(氮气)，使得封装管位于规定的气氛内。因此防止氧化现象出现并且不需要额外地保护封装管的氧化。另外，可以利用包围封装管的空间，以便例如借助于对流向管状导体装置内部传输热量。尤其在传输高能量密度，例如在相导体加载高电流时出现相应的电热效应，这种电热效应可能有不利的影响。为了实现相应的冷却，可以利用封装壳体和保护管之间的空间。

附图说明

以下参照示意示出的附图详细说明本发明。

在附图中示出：

图1是管状导体装置的剖视图。

在附图中示出了管状导体装置的剖视图。这种管状导体装置可以具有数千米的长度。为了产生两个相隔数千米的点之间完整的连接，多个在图中示出的部分轴向依次布置。

具体实施方式

管状导体装置具有流体密封的封装管1。流体密封的封装管1具有基本上圆形的横截面并且与管轴线2同轴地定向。由附图中的局部视图可看出管轴线2是直的。然而也可以设计为，在利用流体密封的封装管的弹性的情况下实现弯曲的铺设，使得形成弯曲的管轴线2。另外，管状导体装置具有保护管3，该保护管包围流体密封的封装管1。保护管3同样具有基本上圆形的横截面，并且与管轴线2并因此也与流体密封的封装管1同轴地布置。流体密封的封装管1例如由铝合金形成。保护管3例如可以具有作为芯的钢管，所述钢管在其表面上设有相应的抗腐蚀涂层。在当前的例子中，混凝土外层4额外地环绕保护管3布置。混凝土外层4一方面用作保护管3的表面涂层，另一方面由此提高管状导体装置的质量。因此，在水中铺设时整个装置的浮力得以减小并且额外地保证了机械保护。在流体密封的封装管内部，设置有由电绝缘的流体，例如气体或者液体，优选六氟化硫、氮气或它们的混合物环绕冲洗的相导体5。相导体5同样与管轴线2同轴地定向。在当前的例子中示意规定了各个相导体5的定位。然而也可以设计为，多个相导体5共同在流体密封的封装管1内部导引。相导体5通过保持绝缘子相对流体密封的封装管1电绝缘地间隔保持。在此设计为，相对封装管1固定的保持绝缘子6构造为盘形绝缘子的形式，其气密地插入流体密封的封装管1内。为此可以设计为，在流体密封的封装管1的延伸中设置相应的凸缘，使得固定的保持绝缘子6的凸缘连接能够气密地插入封装管1的延伸中。

固定的保持绝缘子6优选形成内部封闭有流体的封装部分的边界。在封装管1的延伸中设置有多个沿轴向依次布置的封装部分。如果规定使用凸缘来引入固定的保持绝缘子6，该绝缘子起流体密封的阻隔件的作用，则即便在封装管1的外圆周也很容易发现封装部分的边界。

为了在封装部分内部额外地支持相导体5，可以设置多个可相对封装管1运动的保持绝缘子7。这种可运动的绝缘子7例如构造为柱状，并且径向环绕管轴线2地与相导体5连接，因此在流体密封的封装管1的内部实现了相导体5的鞍状支承和对中导引。在分别在端侧由流体密封的保持绝缘子6限定边界的封装部分的内部可以设置多个可运动的保持绝缘子7。

在一个封装部分规定定位一个锚定点8。锚定点在本例子中通过同轴地环绕管轴线2的环形成，其中，一个环刚性地与保护管3的内表面连接，并且一个直径较小的环刚性地与流体密封的封装管1的外表面连接。在需要时可以设计为，两个环额外地相互刚性地耦合，或者仅仅形成一个止挡，该止挡允许锚定点8的两个环在需要时的接触和取下。

从锚定点8出发(该锚定点应当尽可能布置在封装部分的端侧边界之间的中央)可以沿管轴线2的方向在锚定点8的两侧进行封装管1的热膨胀。通过锚定点8给出了一个固定点，该固定点实现了流体密封的封装管1在保护管3内部规定的运动。因此，整个运动分布在管状导体装置的整个长度上。流体密封的封装管在管状导体装置内点状的(punktuelles)膨胀和收缩得以避免。各个封装部分可以单独膨胀。为在保护管1上导引和偏转流体密封的封装管1，浮动轴承设计为滚子9的形式。滚子9这样地确定尺寸，使得其既在保护管3的内表面上也在流体密封的封装管1的外表面上滚动，并且因此实现流体密封的封装管1和保护管3的对中和定位。

为了即便在前后相继地串接多个封装部分时也能尽可能没有机械应力地实现分别从锚定点8出发的长度改变，在流体密封的封装管1中插入长度补偿器10。在当前的例子中，长度补偿器10通过波纹膜盒实现，其具有提高的弹性。根据管状导体装置的热负荷实现长度补偿器10或强或弱的压缩。作为替代，在此也可以使用由相互嵌入的管段组成的可伸缩的装置，所述管段在其接触的表面相应流体密封地封闭。长度补偿器10例如可以借助于焊接连接接入流体密封的封装管1中。作为替代也可以设计为，设置带有螺纹连接的相应凸缘。为了在相导体5的区域内也能补偿长度变化，设计为使相导体5具有相互连接的部分，其中，各个部分通过插接触头11相互接触。在此，例如相导体的螺栓状的部分由相导体的套筒状的部分包围并电接触，其中，接触通过滑动接触实现。在相应的尺寸设计下，套筒的深度留有足够的空间，以便能够补偿接触触头区域内的热膨胀。

通过设计为滚子9或者滑块形式的浮动轴承可以沿管轴线2的方向导引流体密封的封装管1和保护管3之间的相对运动。有利的是，各个封装部分大约在中间配设有锚定点。锚定点可以设计为固定轴承，使得在锚定点的两侧，关于封装部分或封装部分的端部能够获得长度改变。长度改变从锚定点8出发分别以相反的方向进行(参见附图中虚线示出的箭头)。如果从锚定点8出发分别仅在一侧在流体密封的封装管1中布置长度补偿器10以及在相导体5中布置插接触头11，由于多个在图中示出的部分的串联是足够的，因为这些分别能够被相邻的封装部分的长度补偿器补偿。

可以有利的规定，保护管3同样设计为流体密封的，使得形成在封装管1和保护管3之间的空间可引入规定的介质，并且能够通过这些介质传递热量到管状导体装置内。在此，介质例如可以通过自然对流在管状导体装置内部流动和例如通过电热效应引起的热现象尽可能快地从管状导体装置的内部传输到外部区域。

Claims (7)

1.一种带有流体密封的封装管(1)的管状导体装置，该封装管是用于流体的封装部段的一部分并且具有管轴线(2)，并且带有至少一个由所述流体密封的封装管(1)包围且与该封装管电绝缘地布置的电相导体(5)以及可相对封装管(1)沿着管轴线(2)运动的保护管(3)，其特征在于，在所述保护管(3)和所述封装管(1)之间形成有锚定点(8)。

2.如权利要求1所述的管状导体装置，其特征在于，所述保护管(3)和所述封装管(1)之间的锚定点(8)明显与封装部分的各端部间隔地布置，尤其是大致居中地布置在所述端部之间。

3.如权利要求1或2所述的管状导体装置，其特征在于，所述封装管(1)与锚定点(8)间隔地支承在所述保护管(3)上的至少一个浮动轴承上。

4.如权利要求1至3之一所述的管状导体装置，其特征在于，所述相导体(5)通过相对所述封装管(1)固定的保持绝缘子(6)支撑，其中，所述保持绝缘子(6)关于管轴线(2)相对所述锚定点(8)错移地布置。

5.如权利要求4所述的管状导体装置，其特征在于，与所述固定的保持绝缘子(6)相邻地在相导体(5)上设置可相对所述封装管(1)运动的保持绝缘子(7)。

6.如权利要求1至5之一所述的管状导体装置，其特征在于，所述封装管(1)具有长度补偿器(10)。

7.如权利要求1至6之一所述的管状导体装置，其特征在于，所述封装管(1)和所述保护管(3)具有圆形的横截面，其中，所述保护管(3)与所述封装管(1)的直径比例在

到e之间。

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