CN103765543B - 用于电气组件的压力抵抗壳 - Google Patents

Abstract

用于电气组件的压力抵抗壳。一种用于电气组件的压力抵抗壳被提供。所述压力抵抗壳适于在海底应用中使用。陶瓷壳本体收容所述电气组件。所述陶瓷壳本体具有第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口分别由第一金属盖和第二金属盖来闭合。

Description

用于电气组件的压力抵抗壳

技术领域

本发明涉及用于电气组件的压力抵抗壳，尤其熔丝或熔丝元件。其进一步涉及海底电气组件和海底熔丝。

背景技术

传统上，在近海石油和天然气生产中使用石油平台。在近海石油平台的操作中，可能需要安装水下电子仪器（例如）用于海底采油树或者海底爆裂防止器的控制功能。更近以来，将处理设施重新安置到洋底。例如，海底装置可以包括处理设备，诸如电力驱动的泵、压缩机、变压器、开关设备以及类似物。海底处理设施可以包括电力网以及控制、监控、和通信系统。需要确保所安装的设备即使在传开于高达1000、2000或者甚至3000米水深处的高压下也可靠地工作，其中，海底装置可以位于该水深处。

海底装置的设备可以包括放置在允许使用标准组件的耐压罐中的组件，诸如泵和电子仪器。采用这样的配置的问题在于罐需要具有相当的壁厚，从而抵挡住高压。进一步，由于罐的内部和外部之间的大的压力差，向罐内部的组件的电连接难于实现。改进通过利用加压外壳而获得，其中，例如，通过使用液体填充罐和提供压力补偿器，内部压力与外部压力匹配。尽管这样的配置解决了所需要的罐壁厚和高压力差的问题，但是，这样的系统限制了标准组件的使用。特别地，众多常规的电气组件不适于在高达300 巴的压力下运行。结果，需要开发新的方案，其是成本和劳动力密集的。

期望的是，在加压的海底应用中能够使用某些标准电气组件，并且避免开发海底适用组件的成本和努力。由于以上原因，还期望的是，避免使用耐压罐以用于提供大气环境，因为这样的罐是重的并且在生产上昂贵。由于他们的体积和重量，用于这样的罐的运输和安装成本同样是过多的。

发明内容

因此，存在对提高海底应用中的电气组件的可用性的需求，并且尤其存在对改进压力抵抗外罩的需求。

这种需求通过独立权利要求的特征满足。独立权利要求描述本发明的实施例。

实施例提供了压力抵抗壳，其用于电气组件，尤其是熔丝或熔丝元件，压力抵抗壳适于在海底应用中使用。压力抵抗壳包括陶瓷壳本体，其用于收容电气组件，陶瓷壳本体具有第一开口和第二开口。用于闭合陶瓷壳本体中的第一开口的第一金属盖被提供，第一金属盖在第一开口处与陶瓷壳本体形成不透流体密封。另外，用于闭合陶瓷壳本体中的第二开口的第二金属盖被提供，第二金属盖在第二开口处与陶瓷壳本体形成不透流体密封。陶瓷壳本体提供第一金属盖和第二金属盖之间的电气绝缘，其中，每个金属盖提供电气连接，用于电气接触在压力抵抗壳内的电气组件。压力抵抗壳适于安装在海底应用中，其中，在压力抵抗壳外的外界压力比在压力抵抗壳内的内部压力高。压力抵抗壳适于将预限定的内部压力维持成在内部压力和外界压力之间高达至少10巴的压力差。

尤其地，压力抵抗壳可以配置成具有预限定的内部压力，所述预限定的内部压力在约1巴和约5巴之间的范围中，所述压力抵抗壳并且配置成将所述预限定的内部压力维持成在内部压力和外界压力之间高达至少10巴的压力差。外界压力可以例如是当海底应用安装在海底（在洋底处）时，传开于海底应用（或设备）的压力补偿外罩内的压力。压力补偿外罩意味着外罩内的压力基本上等于外罩外的压力，即外罩内的压力被平衡到周围海水中的压力。当暴露于在10巴到约100巴、200巴或甚至300巴的范围内的外界压力时，压力抵抗壳可以例如配置成维持预限定的内部压力。

利用陶瓷壳本体可以具有优点：好的电气绝缘能够提供在第一和第二金属盖之间，而同时，陶瓷的壳本体的大小和重量能够保持为小。

尤其地，陶瓷材料能够能够以重量比金属外罩显著少地展示出好的压力抵抗性。电气组件（其不能暴露于高压力）能够安装在壳中并且壳能够安装在海底应用中，因为其是紧凑的并且仅需要小的空间量。海底应用自身可以因而被压力补偿，这导致海底应用整体上紧凑的大小。因为标准的电气组件可以被使用，专门的海底适用的电气组件的研发能够被避免，这减少了所需要的研发努力和成本。因为金属盖可以被用于接触电气组件，根据在高压力差下使用这样的连接器的密封问题，通过连接器的供给由此可以不做要求。

在实施例中，不透流体密封可以是金属密封，尤其通过焊接或钎焊（铜焊）形成的金属密封。不透流体密封能够防止外部媒介的侵入，诸如电介质流体，海底应用的压力补偿壳能够使用所述电介质流体填充。海底应用可以例如是变压器，尤其用于辅助电源、海底开关设备、海底可变速度驱动或类似物的变压器。由于所述压力抵抗性，预限定的内部压力能够维持甚至高达更大的水深度。预限定的内部压力可以例如是在1和5巴之间的范围中的压力，其可以接近大气压力，例如在1和1.5巴之间。标准电气组件的使用能够因而允许。

在实施例中，陶瓷熔丝本体是圆柱形陶瓷管，第一和第二开口在陶瓷管的相对的第一和第二端处敞开。通过使用这样的形状以用于压力抵抗壳，能够达到良好的压力抵抗性，而同时，有助于压力抵抗壳的组装。尤其地，将电气组件插入到压力抵抗壳中以及电气组件电气接触能够使用这样的配置以径直向前的方式执行。

陶瓷壳本体中的第一和第二开口的边缘可以被金属化。尤其地，绕每个开口的连续的连续圆周区域能够被金属化。尤其地，陶瓷壳本体可以包括金属覆层。金属化的区域可以通过如下应用形成：将难熔金属涂到陶瓷表面上并且烧结陶瓷壳本体以将难熔金属层结合到陶瓷体中。金属覆层可以之后被应用到烧结的金属层（例如通过镀镍）。

在实施例中，陶瓷壳本体上的金属化的区域可以通过在这些区域处将金属层钎焊到陶瓷壳本体上形成。陶瓷壳本体可以因而包括在第一和第二开口的每一个处的钎焊结合。

通过在第一和第二开口的边缘处提供金属化，密封结合能够形成，所述密封结合对于重复加热循环可以保持这样。这允许将相应的金属盖结合到相应的开口的边缘并形成不透流体密封，其能够抵挡住高压力差。

在实施例中，圆柱形陶瓷管的第一或第二端中的至少一个的端面被金属化，优选地圆柱形陶瓷管的第一或第二端中的两者的端面都被金属化，金属化的端面提供金属化的环面，所述金属化的环面邻接相应的第一或第二金属盖。金属化当然可以延伸到其他区域，例如延伸到圆柱形陶瓷管的外壁。由于金属盖邻接金属化的环面，金属密封能够形成在陶瓷壳本体和相应的金属盖之间，例如通过将相应的金属盖焊接或钎焊到金属化的环面。

不透流体密封中的至少一个特别地借助将相应的金属盖钎焊到相应开口的金属化的边缘而通过焊接形成，优选地不透流体密封中的两者都特别地借助将相应的金属盖钎焊到相应开口的金属化的边缘而通过焊接形成。焊接或钎焊能够形成金属密封，所述金属密封能够抵挡住外部压力和压力抵抗壳内的压力之间的大的压力差。压力抵抗壳可以适于将预限定的内部压力维持成高达至少100、200或甚至300巴的压力差。如上所述，预限定的内部压力可以在1和5巴之间的范围中，其可以接近一个大气压。优选地，压力抵抗壳适于将预限定的内部压力维持成在约1到约200巴的范围内的压力差。

在另外的实施例中，不透流体密封中的至少一个可由在相应的第一或第二金属盖和陶瓷壳本体之间的螺纹连接或螺旋连接形成。这样的配置可以进一步有助于压力抵抗壳的组装。作为示例，螺纹可以被提供在盖中并且第二匹配螺纹可以被提供在相应的开口处的陶瓷壳本体的边缘处。陶瓷壳本体处的螺纹可以是陶瓷螺纹，或其可以是例如通过以上所述的过程（尤其通过在壳边缘上提供金属化的层并且将螺纹钎焊或焊接到其中）固定到开口的边缘的金属螺纹。

在另外的实施例中，不透流体密封可以通过陶瓷壳本体和相应的金属盖之间的密封垫形成。金属盖可以通过金属法兰固定到陶瓷壳本体。金属盖和陶瓷壳本体的相应的端中的每一个可以提供有法兰，并且两个法兰都可以通过紧固构件朝彼此紧固，所述紧固构件诸如螺丝、螺栓和螺母、钳、铆钉或类似物。金属法兰可以以任意以上描述的方式固定到陶瓷壳本体，例如通过钎焊。

压力抵抗壳在实施例中可以包括支承元件，所述支承元件安置在陶瓷壳本体中并且适于支承陶瓷壳本体中的电气组件。特别地，其可以提供在电气组件和陶瓷壳本体之间的间隔。借由支承元件，电气组件可以被保护免受震动或免受振动。

第一和第二金属盖中的至少一个可以包括在相应的金属盖的侧部上的连接元件，所述连接元件面向压力抵抗壳的内部。连接元件可以提供与电气组件的电气接触。连接元件可以从一种组中选择，所述一种组包括：螺旋连接、夹紧元件、以及压入式连接器。作为示例，螺旋连接可以包括金属盖中的凹部，所述凹部具有内螺纹，电气元件旋入到所述凹部中。压入式连接器可以包括在相应的金属盖中的凹部，和柔性接触弹簧，电气组件被推入到凹部中以用于获得电气接触。

压力抵抗壳可以至少部分地以氮气、（六氟化硫）、沙子、硅胶或电介质液来填充，或压力抵抗壳可以以这些的组合来填充。电气组件和压力抵抗壳之间的电气绝缘可以因而被改进。此外，电气组件可以被冷却（例如通过借由沙子、硅胶或电介质液而将热量从电气组件传输到压力抵抗壳的壁）。此外，如果熔丝或熔丝元件安装在压力抵抗壳中，填充到压力抵抗壳中的介质可以在熔丝被触发时防止电弧或可以加快灭弧。此外，通过提供对熔丝或熔丝元件的冷却，熔丝触发处的电流可以增加。

在实施例中，第一或第二金属盖中的至少一个包括测试端口，所述测试端口适于允许将气体输入到压力抵抗壳中。测试端口可以是金属盖中的通孔并且可以例如用于测试不透流体密封的质量。作为示例，借由测试端口，诸如是氦气的气体可以被填充到壳的内部，并且检测压力抵抗壳的外侧的气体可以用于针对泄漏而测试压力抵抗壳。

用于制作陶瓷壳本体的陶瓷材料可以例如是氧化铝、氧化锆或类似物。

本发明的另外的实施例提供海底电气组件以用于海底应用，其包括：任意以上所描述配置的压力抵抗壳；以及电气组件，其安置在压力抵抗壳中。

安置在压力抵抗壳中的电气组件可以从一种组中选择，所述一种组包括：熔丝，尤其低或中电压熔丝、熔丝元件，尤其低或中电压熔丝元件、以及电涌放电器。应该清楚，其他电气组件也可以被安置在压力抵抗壳中，诸如电气电路（包括半导体元件或类似物）。

电气组件可以具有两个电气端子，一个电气端子连接到第一金属盖并且另一电气端子连接到第二金属盖。因此，能够有助于电气组件的接触，因为每一个金属盖可以充当用于电气组件的端子。

电气组件的电气端子可以借由柔性连接条、金属带或压入式连接器来连接到第一或第二金属盖。因而可以有助于压力抵抗壳内的电气组件的安装和盖的闭合，同时能够确保与盖（其刚刚被闭合）的良好电气接触。

作为示例，金属带可以被旋到熔丝的端子上并到金属盖上。由于金属带的长度，电气组件能够被插入到压力抵抗壳中并且能够开始与第二盖接触，所述第二盖已经安装到陶瓷壳本体。金属带之后能够被折叠起来并且另一金属盖能够闭合并安装到陶瓷壳本体（例如通过将其钎焊或焊接到金属化的层）。

另一金属盖可以借由螺纹连接、夹紧元件、压入式连接器或其他装置连接到电气组件，如上所述。

同样，海底电气组件的压力抵抗壳可以至少部分地以氮气、、硅胶或电介质液、或其组合来填充。

另外的实施例提供了用于海底应用的海底熔丝，其包括根据任意以上概述配置的压力抵抗壳和安置在压力抵抗壳中的熔丝元件或熔丝形式的电气组件。熔丝元件的熔丝具有两个电气端子，所述两个电气端子中的一个电气连接到第一金属盖并且所述两个电气端子中的另一个电气连接到第二金属盖。在实施例中，海底熔丝可以是低或中电压海底熔丝（即具有安置在压力抵抗壳中的低或中电压熔丝或熔丝元件）。同样，如上所概述的，海底熔丝的压力抵抗壳可以以氮气、、沙子、硅胶或电介质液填充。

以上描述的本发明的实施例的特征以及还没有解释的以下的那些特征能够互相组合，除非指示相反。

附图说明

本发明的之前的和其他的特征以及优点结合附图根据下面的具体描述将变得更加明显。在附图中，相同的附图标记指代相同的元件。

图1是示意图，其示出了海底电气组件的截面侧视图，所述海底电气组件具有根据本发明的压力抵抗壳。

图2是根据实施例的海底电气组件的部分截面侧视图的示意图，其图示了将电气组件安装到金属盖的可能性。

图3是示意图，其示出了根据另外的实施例的海底电气组件的截面侧视图。

具体实施方式

在下面，在所附附图中图示的实施例更具体地被描述。应该清楚，下面的描述仅是说明性的并且是非限制性的。附图仅是示意表示，并且附图中的元件不必然互相成比例。

图1示意性地示出了海底电气组件10，所述海底电气组件10包括压力抵抗壳11和安置在压力抵抗壳11内的电气组件12。海底电气组件12能够安装在具有压力补偿外罩的海底应用中，诸如变压器、开关设备、海底可变速度驱动、或类似物。压力补偿意味着这样的海底应用的外罩以电介质液来填充，并且这样的海底应用的外罩被提供有压力（或体积）补偿器，借由此，周围海水的外部压力和电介质液的内部压力之间的压力平衡被完成。如果在这样的海底应用中安装并且位于洋底，基本上等于洋底处的水压力的压力作用在海底电气组件10上。由于壳11是抗压力的，其能够维持预限定的内部压力，例如接近一个大气压的压力（诸如1.5巴）。因此，适于在大气压力处运行的电气组件12能够安装在压力抵抗壳11中并且因而能够用在海底应用中。

压力抵抗壳11包括陶瓷壳本体20，所述陶瓷壳本体20在图1的示例中具有圆柱形。注意的是，在其他实施例中，陶瓷壳本体20的形状可以不同，其可以具有带两个开放面的长方体形，或类似形状。使用陶瓷壳本体具有优点：陶瓷材料是非常有压力抵抗性的并且具有极好的电气绝缘性能。提供良好的压力抵抗性和良好的隔离性能的任意陶瓷材料（诸如氧化铝、氧化锆、或类似物）可以用于形成陶瓷壳本体。

在图1的实施例中，压力抵抗壳11包括第一金属盖31和第二金属盖32，所述第一金属盖31和第二金属盖32闭合圆柱形陶瓷壳本体20的两端处的开口。金属盖31和32被焊接到（尤其被钎焊到）陶瓷壳本体20的相应的开口的边缘处。

为此目的，陶瓷壳本体中的第一和第二开口的边缘被金属化。在图1中，上部开口的边缘处的金属层21和下部开口的边缘处的金属层22被提供在陶瓷壳本体20上。

在图1中，相应的开口的边缘是环形平面，陶瓷壳本体20在所述环形平面处终结。这种环形平面至少部分地覆盖有圆周连续的金属化层。如图1中所图示的，金属化层21和22而且可以从端面延伸到陶瓷壳本体20的侧壁。这可以有助于将相应的盖焊接或钎焊到金属层，所述金属层覆盖陶瓷壳本体20的边缘。

陶瓷壳本体20上的金属化的层21和22可以以不同的方式形成。相应的金属化的层可以被钎焊到陶瓷材料上。作为示例，可以通过应用moli－锰混合物到陶瓷壳本体20并且在高温下烧结陶瓷壳本体20而执行moli－锰金属化。按这种方式浸透的区域之后可以镀镍。这样，可以得到润界面，其能够有助于将相应的金属盖焊接到陶瓷壳本体20的金属化的边缘。另一可能性是在陶瓷壳本体20的边缘上沉积金属或金属合金。使用阴极弧离子源，钛可以例如沉积在陶瓷材料上。这些和其他技术可以被使用，从而在陶瓷壳本体20上提供金属化的层21、22。

压力抵抗壳11包括在相应的金属盖31、32和陶瓷壳本体20之间的不透流体密封41、42。不透流体密封41、42通过将相应的金属盖31、32焊接（尤其钎焊）到对应的金属化的层21、22来形成。钎焊操作形成金属的不透流体密封41、42。这导致盖31、32固定到陶瓷壳本体20，以及能够抵挡住相当大的压力差的密封。由于金属化的层21、22在圆周方向是连续的，当两个盖31、32都被钎焊到陶瓷壳本体20时，圆柱形壳完全密封。

如上所提及的，压力抵抗壳11内的压力可以在1和5巴（例如接近1.5巴）之间的范围中调整。当安装在压力补偿的海底应用内并且部署在海底装置中时，围绕压力抵抗壳11的外界压力和压力抵抗壳11内的内部压力之间的压力差将发生。海底装置可以位于如下深度处：所述深度高达海平面以下1000、2000、或甚至3000米，例如在1000和3000米水深的范围中。例如，在3000米深度处，围绕海底应用的海水中的压力约为 300巴，这导致约300巴的围绕压力抵抗壳11的对应的外界压力。外界压力和内部压力之间的压力差因而也接近300巴。不透流体金属密封41和42允许压力抵抗壳11抵挡住这样高的压力差，并且允许压力抵抗壳11即使在这样的安装深度处维持预限定的内部压力。取决于金属化的层21、22的类型和质量以及用其形成的不透流体金属密封41、42的类型和质量，压力抵抗壳11能够适于抵挡住在1和100巴、1和200巴、或者甚至1和300巴之间的范围中的压力差。电气组件12因而能够在接近大气压力处运行，即使海底电气组件10在以上所提及的水深处安装在加压环境中。

金属盖31和32可以进一步适于提供与电气组件12的电气连接。电气组件12具有电气端子13和14，以用于电气组件的电气接触。在图1的示例中，电气端子14使用螺纹栓37借由螺纹连接机械地固定并且电气连接到金属盖32。电气端子13另一方面借由金属带35连接到第一金属盖31。金属带35通过第一螺栓34附连到金属盖31并且借由第二螺栓36附连到电气端子13。

在图1的实施例中，金属盖31和32电气连接到电气组件12并且因而他们自身充当用于海底电气组件10的电气端子。到海底应用的连接能够通过连接元件33和38来提供，海底电气组件10安装在所述海底应用中，所述连接在图1的示例中实施为螺旋连接。应该清楚，连接元件33和38可以以不同方式实现。因为壳本体20由陶瓷材料制成，良好的电气绝缘被提供在两个金属盖31和32之间，充当电气端子。压力抵抗壳11的简单和有效的配置因而能够达到。

在其他实施例中，还可以想到，例如通过提供穿透器或通过在相应的金属盖中的连接器（其供给穿过金属盖的导体而不电气接触金属盖）来不将金属盖31、32电气连接到电气组件12。这样，电气组件12的电气绝缘可以被改进，尽管金属盖31、32的设计将更复杂。

图1示处了组装状态中的压力抵抗壳11，其中，金属带35如示意性图示的被折叠起来。因此，在组装期间，当金属盖31还没有闭合时，金属带35能够被附着到电气组件12的上部端子13并且附着到金属盖31。这样的配置给出在盖被安装之前连接螺栓的入口。因而有助于组装。

提供在电气组件12的端子和金属盖31、32之间的电气连接的其他可能性当然可以被想到并且可以用在海底电气组件10中。示例是如图2中所图示的压入式连接器。压入式连接器包括相应的金属盖（在图2的示例中为金属盖31）中的凹部。柔性接触弹簧50被提供在凹部中。为了电气接触电气组件12的端子13并为了提供机械安装，端子13被压入金属盖31的凹部中，其中，所述端子13通过柔性弹簧50来保持和电气接触。柔性弹簧50可以在电气组件12的纵向方向上施加力到端子13，这确保良好的电气接触并将电气组件12固定在位。在其他配置中，柔性弹簧50可以在朝向电气端子13的中央的径向方向上施加力，其类似地确保了良好的电气接触并且将电气组件12固定在位。

用于提供与电气组件12的电气连接的其他连接元件也可以被使用，诸如夹紧元件或类似物。压入式连接器具有优点：电气组件12能够容易地被安装并且连接器能够被用在金属盖31、32两者中，因为电气组件12在闭合金属盖时将自动地被接触和保持在位。

可选地，支承元件25能够被提供在压力抵抗壳11内以用于支承电气组件12。在图1的示例中，支承元件25具有环形盘的形状，这将电气组件12固定在其位置中，因而确保电气组件12和压力抵抗壳11的侧壁之间的间隔。

压力抵抗壳11能够至少部分地以介质23来填充。介质可以例如是沙子、硅胶、电介质液、或其他材料。尤其地，电气组件12和陶瓷壳本体20之间的间隔能够以所述介质来填充。所述介质可以提供更佳的热传导，因而冷却电气组件12。此外，例如如果电气组件12被实施为熔丝或熔丝元件，其可以减少或防止电弧。

压力抵抗壳11可以全部地或部分地以介质23来填充。在其他实施例中，其可以全部地或部分地以气体来填充（尤其以氮气、、空气、或类似气体）。

在图1的实施例中，压力抵抗壳11部分地以气体来填充和以介质23来填充。支承元件25提供将压力抵抗壳11分离成两个隔间，其中的一个以介质23来填充并且其中的另一个以气体来填充。尤其地，分隔空间包括电气组件12的主要本体（或主要部分），所述分隔空间以介质23来填充。气体填充的分隔空间能够确保内部压力维持几乎恒定，并且所述介质填充的分隔空间能够确保电气组件12的冷却和电气隔离。

在海底电气组件10的组装之后，能够测试金属密封41、42的紧密性。为此目的，金属盖31包括测试端口39。测试端口包括经由盖31到达压力抵抗壳11的内部中的通道。借由测试端口，气体（诸如氦气）可以被注入到压力抵抗壳11中。为了检查密封41和42的紧密性，从压力抵抗壳11泄漏的氦气能够以适当的装置被检测。如果无氦气泄漏被检测到，压力抵抗壳能够部分地或全部地以另外气体（诸如以上所提及的氮气、、或空气）来填充，并且测试端口能够例如以如图1中所图示的螺栓来闭合。注意的是，测试端口是可选的。

电气组件12可以是简单的组件（诸如熔丝或熔丝元件），或者其可以是包括电气电路或类似物的更复杂的组件。电涌放电器可以例如被安装在压力抵抗壳11的内部，以用于防止海底应用中过量的电流。需要在接近大气压力处运行的任意类型的电气组件能够从压力抵抗壳11受益。压力抵抗壳11因而允许在海底应用中使用宽泛范围的标准电气组件。

图3示出了图1的海底电气组件10的修改，并且因此，以上关于图1给出的解释对应地应用到图3的海底电气组件10。在图3的示例中，电气组件12是熔丝元件。压力抵抗壳11因而可以以在熔丝壳中通常使用的材料（诸如沙子）来填充。因此，必要地，图3的海底应用组件10是海底熔丝，所述海底熔丝能够用在高压环境中。

此外，第二金属盖32借由螺纹或螺旋连接被固定到陶瓷壳本体20。尤其地，内螺纹被提供在金属盖32上，并且外螺纹被提供在陶瓷壳本体20的端部。陶瓷壳本体上的外螺纹可以在与以上所描述的过程相类似的过程中（例如通过金属化和钎焊）被提供。其他配置当然也是可以想到的。作为示例，陶瓷壳本体20可以包括内螺纹，其中金属盖32被旋入所述内螺纹。金属盖31、32和陶瓷壳本体20之间的不透流体密封还可以通过钎焊来提供，如关于图1所描述的。在图1中，熔丝元件的电气端子13、14到相应的金属盖的连接仅是示意性图示的。任意以上提及的装置可以用于这些连接。对于金属盖中的一个，电气端子可以简单地焊接或钎焊到金属盖的内表面的凸起上，如所说明的。另一端子可以通过接触元件接触另一金属盖，所述接触元件有助于压力抵抗壳的组装（诸如金属带）。

以上所描述的实施例的特征能够被组合。图1的海底电气组件10可以例如提供有一个或两个用螺丝固定的盖子（如图3中所示），或可以包括作为电气组件12的熔丝元件。图3的海底电气组件10可以提供有两个金属盖31、32，所述两个金属盖31、32被焊接或钎焊到陶瓷壳本体20，例如如在图1中的。金属盖和陶瓷壳本体之间的不透流体密封也可以通过密封垫来形成，所述密封垫用于每个实施例的一个或两个金属盖。法兰可以提供在陶瓷壳本体的相应的端处和金属盖处，并且法兰可以例如通过夹紧元件、螺栓和螺母、铆钉、或其他紧固装置来彼此夹紧。

总之，紧凑的压力抵抗壳被提供，其能够收容电气组件（诸如标准熔丝）并且其提供甚至在高外部压力处的不透流体密封。由于紧凑的大小和在高压力下运行的可能性，压力抵抗壳允许在运行于大水深处的海底应用中使用标准电气组件。

Claims (23)

1.一种压力抵抗壳，用于电气组件（12），以允许在海底应用中使用电气组件，压力抵抗壳（11）包括：

-陶瓷壳本体（20），其用于收容电气组件（12），陶瓷壳本体（20）具有第一开口和第二开口，

-第一金属盖（31），其用于闭合陶瓷壳本体（20）中的第一开口，第一金属盖（31）在第一开口处与陶瓷壳本体形成不透流体密封（41），

-第二金属盖（32），其用于闭合陶瓷壳本体（20）中的第二开口，第二金属盖（32）在第二开口处与陶瓷壳本体形成不透流体密封（42），

其中，陶瓷壳本体（20）提供在第一金属盖（31）和第二金属盖（32）之间的电气绝缘，并且其中，每个金属盖提供电气连接（34，37），用于电气接触在压力抵抗壳（11）内部的电气组件（12），以及

其中，压力抵抗壳（11）配置成具有预限定的内部压力，所述预限定的内部压力在约1巴和约5巴之间的范围中，所述压力抵抗壳（11）并且配置成将所述预限定的内部压力维持成在内部压力和外界压力之间高达至少10巴的压力差。

2.根据权利要求1的压力抵抗壳，其中，陶瓷壳本体（20）是圆柱形陶瓷管，第一和第二开口在所述陶瓷管的相对的第一和第二端处敞开。

3.根据权利要求1或2的压力抵抗壳，其中，陶瓷壳本体（20）中的第一和第二开口的边缘被金属化。

4.根据权利要求2的压力抵抗壳，其中，圆柱形陶瓷管的第一或第二端中的至少一个的端面被金属化，金属化的端面提供金属化的环面，所述金属化的环面邻接相应的第一或第二金属盖（31，32）。

5.根据权利要求1或2的压力抵抗壳，其中，不透流体密封（41，42）中的至少一个借助将相应的金属盖（31，32）支撑到相应开口的金属化的边缘而通过焊接形成。

6.根据权利要求1或2的压力抵抗壳，其中，不透流体密封（41，42）中的至少一个由在相应的第一或第二金属盖（31，32）和陶瓷壳本体（20）之间的螺纹连接（60）或螺旋连接形成。

7.根据权利要求1或2的压力抵抗壳，还包括支承元件（25），所述支承元件（25）安置在陶瓷壳本体（20）中并且适于支承陶瓷壳本体（20）中的电气组件（12）。

8.根据权利要求1或2的压力抵抗壳，其中，第一或第二金属盖（31，32）中的至少一个包括在相应的金属盖的侧部上的连接元件，所述连接元件面向压力抵抗壳（11）的内部以用于提供与电气组件的电气接触。

9.根据权利要求1或2的压力抵抗壳，其中，压力抵抗壳（11）以氮气、SF6、沙子、硅胶或电介质液、或这些的组合来至少部分地填充。

10.根据权利要求1或2的压力抵抗壳，其中，第一或第二金属盖（31，32）中的至少一个包括测试端口（39），所述测试端口（39）适于允许将气体输入到压力抵抗壳（11）中。

11.根据权利要求1或2的压力抵抗壳，其中，压力抵抗壳（11）配置成：即使包括电气组件的压力抵抗壳安装在海底应用中，也允许使用在接近大气压力处运行的电气组件（12），所述海底应用位于洋底并且具有压力补偿外罩。

12.一种用于海底应用的海底电气组件（10），包括根据权利要求1-11中的任一项所述的压力抵抗壳（11）和安置在压力抵抗壳中的电气组件（12）。

13.根据权利要求12所述的海底电气组件，其中，安置在压力抵抗壳（11）中的电气组件（12）从包括：熔丝、熔丝元件、以及电涌放电器的一种组中选择。

14.根据权利要求12或13所述的海底电气组件，其中，电气组件（12）具有两个电气端子（13，14），一个电气端子（13）连接到第一金属盖（31）并且另一电气端子（14）连接到第二金属盖（32）。

15.根据权利要求14所述的海底电气组件，其中，电气组件（12）的电气端子（13，14）中的一个借由柔性连接条、金属带（35）或压入式连接器（50）而连接到第一或第二金属盖。

16.根据权利要求1的压力抵抗壳，其中，所述电气组件（12）是熔丝或熔丝元件。

17.根据权利要求4的压力抵抗壳，其中，圆柱形陶瓷管的第一或第二端中的两者的端面都被金属化。

18.根据权利要求5的压力抵抗壳，其中，不透流体密封（41，42）中的两者都借助将相应的金属盖（31，32）支撑到相应开口的金属化的边缘而通过焊接形成。

19.根据权利要求7的压力抵抗壳，其中，所述支承元件（25）适于提供在电气组件（12）和陶瓷壳本体（20）之间的间隔。

20.根据权利要求8的压力抵抗壳，其中，连接元件从包括：螺旋连接（34，37）、夹紧元件、以及压入式连接器（50）的一种组中选择。

21.根据权利要求13的压力抵抗壳，其中，所述熔丝为低或中电压熔丝。

22.根据权利要求13的压力抵抗壳，其中，所述熔丝元件为低或中电压熔丝元件。

23.一种用于海底应用的海底熔丝，包括根据权利要求1-11中的任一项所述的压力抵抗壳（11）和熔丝元件或熔丝形式的电气组件（12），所述电气组件（12）设置在压力抵抗壳中并且具有两个电气端子（13，14），所述电气端子中的一个电气连接到第一金属盖（31）并且另一电气端子电气连接到第二金属盖（32）。