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Die
Erfindung betrifft eine druckgasisolierte Elektroenergieübertragungsanordnung
mit einem eine Flanschöffnung aufweisenden Kapselungsgehäuse,
mit einem von dem Kapselungsgehäuse umgebenen Phasenleiter
sowie mit einem Flanschdeckel, aufweisend eine der Flanschöffnung
zugewandte innere Flanschdeckelwandung und eine von der Flanschöffnung
abgewandte äußere Flanschdeckelwandung mit ersten
Kühlrippen an der inneren Flanschdeckelwandung und mit
zweiten Kühlrippen an der äußeren Flanschdeckelwandung.
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Eine
derartige Anordnung ist beispielsweise aus dem
Patent Abstract of Japan 08-223719 bekannt.
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Die
dortige Anordnung weist ein Kapselungsgehäuse mit einem
Flanschdeckel auf. Zur Vergrößerung der Oberfläche
sind auf den Flanschdeckel innen- und außenseitig aus Profilstäben
gebildete Kühlrippen aufgesetzt. Durch die vergrößerte Oberfläche
ist eine verbesserte Wärmeableitung gegeben. Um eine Wärmeabgabe
zu fördern, ist eine Vergrößerung der
Kühlrippen bzw. eine Vergrößerung der
Anzahl der Kühlrippen nötig. Aufgrund der Platzverhältnisse
ist dies nur bedingt möglich.
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Daher
ist es Aufgabe der Erfindung eine druckgasisolierte Elektroenergieübertragungsanordnung
anzugeben, welche eine effektivere Nutzung von Kühlrippen
zur Wärmeableitung ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe bei einer druckgasisolierten Elektroenergieübertragungsanordnung
dadurch gelöst, dass die innere Flanschdeckelwandung über
der Flanschöffnung kuppelförmig gewölbt
ist.
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Das
Kapselungsgehäuse umgibt den Phasenleiter fluiddicht. Damit
ist es möglich, im Innern des Kapselungsgehäuses
ein abgeschlossenes System zur Verfügung zu stellen. Bei
Verwendung eines elektrisch isolierenden Fluides, z. B. einem Isolieröl oder
einem Isoliergas innerhalb des Kapselungsgehäuses, kann
eine erhöhte Isolationsfestigkeit innerhalb des Kapselungsgehäuses
bewirkt werden. Das Fluid kann um den Phasenleiter herumströmen.
Neben einer elektrischen Isolation kann das Fluid auch Wärme
von dem Phasenleiter ableiten.
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Eine
kuppelförmige Wölbung der inneren Flanschdeckelwandung über
der Flanschöffnung stellt an dem Kapselungsgehäuse
ein zusätzliches Volumen zur Verfügung. Dieses
zusätzliche Volumen kann zusätzliches Fluid aufnehmen.
Durch eine Erhöhung der Menge an Fluid wird die aufnehmbare Wärmemenge
erhöht. Diese erhöhte Wärmemenge kann
innerhalb des Kapselungsgehäuses entsprechend transportiert
werden. Eine vergrößerte Menge an Fluid im Innern
des Kapselungsgehäuses wirkt bei einem Temperaturanstieg
in der Elektroenergieübertragungsanordnung gedämpft.
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Zusätzlich
wird über die im Bereich der Wölbung befindlichen
Kühlrippen Wärme in die Flanschdeckelwandungen
auch in das Kapselungsgehäuse eingetragen. Die Wölbung
kann vorteilhaft im Wesentlichen konkav ausgeformt sein.
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Weiter
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die ersten Kühlrippen
in einer kuppelförmigen Wölbung geschirmt sind.
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Die
kuppelförmige Wölbung bietet einen mechanischen
und gegebenenfalls auch einen dielektrischen Schutz für
die ersten Kühlrippen. Die Formgebung der Kühlrippen
ist der Wölbung entsprechend angepasst. Dabei unterstützt
eine Bogenform der Wölbung die Steifigkeit der Kühlrippen.
Dabei können die Kühlrippen vollständig
innerhalb der im Wesentlichen konkaven Wölbung liegen. Äußere
Kräfte können so nicht unmittelbar an den ersten
Kühlrippen angreifen. Kühlrippen stellen mit einer
Vielzahl von Vorsprüngen dielektrisch nachteilige Gebilde
dar. Neben einer mechanischen Schirmung der ersten Kühlrippen
können diese durch den Flanschdeckel auch dielektrisch
geschirmt sein.
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Bei
einer derartigen Konstruktion sollte ein den Flanschdeckel abschließender
Flanschring alle ersten Kühlrippen übertragen.
Damit liegen die ersten Kühlrippen vollständig
innerhalb eines Schirmbereiches. Da eine am Flanschring befindliche
Flanschebene von ersten Kühlrippen freigehalten ist, ist ein
derartiger Flanschdeckel auch an bestehenden Kapselungsgehäusen
nachrüstbar.
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Vorteilhaft
kann weiter vorgesehen sein, dass die ersten und/oder die zweiten
Kühlrippen und die Flanschdeckelwandung einstückig
ausgeformt sind.
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Eine
einstückige Ausformung stellt verlustarme Wärmebrücken
zwischen den Kühlrippen und den Flanschdeckelwandungen
zur Verfügung. Wärme kann direkt zwischen den
ersten und zweiten Kühlrippen ausgetauscht werden. Weiter
ist eine einfache Herstellung des Flanschdeckels möglich.
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Es
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass einer ersten Kühlrippe
eine zweite Kühlrippe zugeordnet ist, deren Anschlussbereiche
an der inneren bzw. äußeren Flanschdeckelwandung
einander fluchtend gegenüberstehen.
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Eine
fluchtende Anordnung einer inneren und einer äußeren
Kühlrippe durch den Flanschdeckel hindurch ermöglicht
einen linearen Wärmetransport zwischen den einander zugeordneten
Kühlrippen innerhalb der Kühlrippen. Damit sind
einen Wärmeabtransport behindernde Heißstellen
im Flanschdeckel vermieden. Die Anschlussbereiche sind die Bereiche,
in welchen die Kühlrippen in die jeweiligen Flanschdeckelwandungen übergehen.
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Vorteilhaft
kann weiter vorgesehen sein, dass der Flanschdeckel ein elektrisch
leitfähiger Gusskörper ist.
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Ein
elektrisch leitfähiger Gusskörper kann ebenso
wie das Kapselungsgehäuse geerdet werden. Damit ist eine
berührungssichere Anordnung gegeben, die ein gefahrloses
Berühren zulässt.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Flanschdeckel
einen Flanschring aufweist.
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Ein
Blattflansch kann universell eingesetzt werden und ist zur Übertragung
auch großer Kräfte geeignet. Unter Nutzung des
Flanschrings des Flanschdeckels kann ein Blattflansch gebildet werden. Damit
ist eine Möglichkeit gegeben, mittels des Flanschdeckels
das Kapselungsgehäuse zu verschließen.
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Im
Inneren des Kapselungsgehäuses angeordnetes Fluid, beispielsweise
ein Isoliergas wie SF6, kann mit einem erhöhten
Druck von mehreren bar beaufschlagt werden. Bei entsprechender Dichtung
am Flanschdeckel ist auch bei größeren Drücken
ein Entweichen von Fluid unwahrscheinlich.
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Zur
Verspannung des Blattflansches können aufeinander zu pressende
Flanschflächen an Flanschringen von Ausnehmungen durchsetzt
sein, welche der Aufnahme von Gewindebolzen die nen. Über eine
Verspannung der Gewindebolzen ist der Blattflansch zu sichern.
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
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Dabei
zeigt die
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1 eine
Seitenansicht einer druckgasisolierten Elektroenergieübertragungsanordnung
und die
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2 einen
Schnitt durch einen Flanschdeckel.
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Die
in der 1 gezeigte druckgasisolierte Elektroenergieübertragungsanordnung
weist ein Kapselungsgehäuse 1 auf. Das Kapselungsgehäuse 1 ist
im Wesentlichen rohrförmig ausgeführt. Daneben
sind beliebige weitere Ausgestaltungsvarianten nutzbar. Das Kapselungsgehäuse 1 ist
koaxial zu einer Längsachse 2 angeordnet. Das
Kapselungsgehäuse 1 umgibt einen koaxial zur Längsachse 2 und elektrisch
isoliert zu dem Kapselungsgehäuse 1 angeordneten
Phasenleiter 3. Das Kapselungsgehäuse 1 ist
mit einem gegenüber seiner Umgebung mit erhöhtem
Druck beaufschlagten Isoliergas, beispielsweise SF6,
befüllt.
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Neben
der Verwendung verschiedenartig geformter Kapselungsgehäuse
kann auch die Formgebung und die Anzahl des Phasenleiters variieren.
Als Phasenleiter können beispielsweise Sammelschienenabschnitte,
Schaltkontaktstücke etc. wirken.
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An
einem mantelseitigen Bereich ist an dem Kapselungsgehäuse 1 eine
Flanschöffnung 4 angeordnet. Die Flanschöffnung 4 ist
von einem Flanschring begrenzt. Zum Verschluss der Flanschöffnung 4 ist
auf den Flanschring ein Flanschdeckel 5 fluiddicht aufgesetzt.
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Der
Flanschdeckel 5 kann beispielsweise als Metallgusskörper
geformt sein. So ist ein einstückiger Körper geschaffen,
in welchem eine gute Wärmeleitung erzielt werden kann.
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Der
Flanschdeckel 5 weist eine äußere Flanschdeckelwandung 6 auf.
Die äußere Flanschdeckelwandung 6 ist
kuppelförmig über der Flanschöffnung 4 aufgewölbt.
An der äußeren Flanschdeckelwandung 6 sind
zweite Kühlrippen 7 angeordnet.
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Die
Flanschöffnung 4 weist einen kreisrunden Querschnitt
auf. Der Flanschring der Flanschöffnung 4 ist
koaxial zu einer Hochachse 8 ausgerichtet. Die Hochachse 8 ist
beispielsweise orthogonal zu der Längsachse 2 ausgerichtet.
Der Flanschdeckel 5 ist an seinem der Flanschöffnung 4 zugewandten
Ende von einem Flanschring begrenzt. Die Flanschringe von Flanschdeckel 5 und
Flanschöffnung 4 sind mittels verschraubter Bolzen
gegeneinander verpresst. Zwischen den Flanschringen ist ein Dichtelement
angeordnet, so dass zwischen den Flanschringen ein fluiddichter
Anschluss gegeben ist.
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Die
an der äußeren Flanschdeckelwandung 6 angeordneten
zweiten Kühlrippen 7 sind jeweils in einer Ebene
liegend ausgeformt. Die Ebenen sind parallel zueinander angeordnet.
Jede der Kühlrippen 7 weist eine annähernd
konstante Höhe auf. Dadurch erstrecken sich die zweiten
Kühlrippen 7 streifenförmig entlang der
kuppelförmigen Wölbung.
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Der
Phasenleiter 2 ist von einem elektrischen Strom I durchflossen.
Auftretende Stromwärme strahlt von dem Phasenleiter 2 in
das Fluid ein. Über das Fluid wird Wärme auch
in den Bereich des Flanschdeckels 5 transportiert. Durch
Wandungen des Flanschdeckels 5 und des Kapselungsgehäuses 1 wird
Wärme an die Umgebung abgegeben.
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In
der 2 ist ein Schnitt durch den Flanschdeckel 5 gezeigt.
Der Flanschdeckel 5 weist eine im Wesentlichen kuppelförmig
gewölbte Struktur auf. Eine innere Flanschdeckelwandung 9 erstreckt
sich kuppelförmig im Wesentlichen konkav über
dem Flanschring des Flanschdeckels 5. An der inneren Flanschdeckelwandung 9 sind
erste Kühlrippen 10 angeordnet. Die ersten Kühlrippen 10 sind
eben ausgeformt und parallel zueinander ausgerichtet. Jede der ersten
Kühlrippen 10 ist genau einer zweiten Kühlrippe 7 zugeordnet,
wobei die einander zugeordneten Kühlrippen jeweils in einer
Ebene fluchtend zueinander ausgerichtet sind. Somit „durchschneiden” die
einander zugeordneten Kühlrippen 7, 10 scheinbar
die Flanschdeckelwandungen 6, 9 und setzensich
beiderseits der Flanschdeckelwandungen 6, 9 fort.
Die ersten Kühlrippen 10 weisen unterschiedliche
Tiefen auf, wobei die Tiefen derart abgestimmt sind, dass die von
der konkaven Wölbung fortragenden freien Enden in derselben
Ebene enden. Dieselbe Ebene ist dabei parallel zur Anpressfläche
des Flanschringes des Flanschdeckels 5 und lotrecht zur Hochachse 8 ausgerichtet.
Dieselbe Ebene ist weiterhin aus Richtung der Wölbung vor
der Anpressfläche des Flanschringes des Flanschdeckels 5 angeordnet,
so dass die ersten Kühlrippen 10 innerhalb eines
durch den Flanschdeckel 5 dielektrisch geschirmten Bereiches
liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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