DE102015201678A1

DE102015201678A1 - Elektroenergieübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE102015201678A1
Application number: DE102015201678.1A
Authority: DE
Inventors: Nazmir Presser; Markus Schmidtke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-08-04
Also published as: WO2016120022A1

Abstract

Eine Elektroenergieübertragungseinrichtung weist ein Kapselungsgehäuse mit einem ersten Kapselungsgehäuseabschnitt (2) sowie einem zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt (3) auf. Die beiden Kapselungsgehäuseabschnitte (2, 3) sind relativ zueinander bewegbar. Der erste Kapselungsgehäuseabschnitt (2) weist einen ersten Wandungsabschnitt (6a) auf. Der zweite Kapselungsgehäuseabschnitt (3) weist einen zweiten Wandungsabschnitt (6b) auf. Die beiden Wandungsabschnitte (6a, 6b) stellen jeweils eine fluiddichte Barriere am jeweiligen Kapselungsgehäuseabschnitt (2, 3) dar. Der Verbindungsabschnitt (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g) ist zwischen dem ersten Wandungsabschnitt (6a) sowie dem zweiten Wandungsabschnitt (6b) angeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektroenergieübertragungseinrichtung aufweisend ein Kapselungsgehäuse mit einem ersten Kapselungsgehäuseabschnitt sowie einem zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt, welche relativ zueinander bewegbar angeordnet sind und zwischen welchen ein veränderbarer Verbindungsabschnitt angeordnet ist, wobei der erste Kapselungsgehäuseabschnitt einen ersten Wandungsabschnitt und der zweite Kapselungsgehäuseabschnitt einen zweiten Wandungsabschnitt aufweist, welche jeweils eine fluiddichte Barriere am jeweiligen Kapselungsgehäuseabschnitt darstellen.
Eine derartige Elektroenergieübertragungseinrichtung ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2007 006 728 A1 bekannt. Die dortige Elektroenergieübertragungseinrichtung weist ein Kapselungsgehäuse auf. Das dortige Kapselungsgehäuse weist einen ersten Kapselungsgehäuseabschnitt sowie einen zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt auf. Die beiden Kapselungsgehäuseabschnitte sind relativ zueinander bewegbar angeordnet. Sowohl der erste Kapselungsgehäuseabschnitt als auch der zweite Kapselungsgehäuseabschnitt weisen jeweils einen Wandungsabschnitt auf, welcher jeweils eine fluiddichte Barriere an dem jeweiligen Kapselungsgehäuseabschnitt darstellt. Zwischen den zueinander relativ bewegbar angeordneten Kapselungsgehäuseabschnitten ist weiter ein veränderbarer Verbindungsabschnitt angeordnet. Bei der bekannten Elektroenergieübertragungseinrichtung weist dieser Verbindungsabschnitt ein elastisches Federmaterial zwischen zwei Ringscheibenelementen auf, so dass Relativbewegungen der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte unter Verformung dieses elastischen Federmaterials ausgeglichen werden können. Dabei ist der bekannte Verbindungsabschnitt Teil eines der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte, welcher einen Gasaufnahmeraum umschließt. Bei einer Relativbewegung der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte zueinander kommt es zu einer Verformung des elastischen Federmaterials, wodurch der Gasaufnahmeraum sein Volumen ändert. In Folge der Volumenänderung des Gasaufnahmeraumes kommt es auch zu einer Änderung des Druckes bzw. der Dichte des dort innerhalb des Kapselungsgehäuseabschnittes eingeschlossenen Gases.
Insbesondere bei einer Verwendung des Gases zu elektrischen Isolationszwecken kann sich unter ungünstigen Umständen z. B. bei einer Temperaturreduzierung sowie einer einhergehenden Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte der Aggregatzustand des eingeschlossenen Gases ändern. So kann sich beispielsweise ein Gas verflüssigen, wodurch gegebenenfalls die elektrische Isolationsfestigkeit an der Elektroenergieübertragungseinrichtung nicht mehr vollständig gesichert sein kann. Derartige Risiken sind bei verschiedenen Anwendungen von Elektroenergieübertragungseinrichtungen nicht hinnehmbar.
Weiterhin besteht bei einer Volumenänderung des Gasaufnahmeraumes das Problem, dass eine Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte gegebenenfalls gegen Gaskräfte anarbeiten muss. In einem derartigen Falle wird eine Relativbewegung zwischen den Kapselungsgehäuseabschnitten verzögert bzw. abgebremst wird. Somit sind zusätzliche Kraftwirkungen zu verzeichnen, die sowohl an den Kapselungsgehäuseabschnitten als auch an dem Verbindungsabschnitt zu zusätzlichen mechanischen Belastungen führen können.
Somit ergibt sich als Aufgabe der Erfindung, eine Elektroenergieübertragungseinrichtung anzugeben, welche eine Kompensation von Relativbewegungen von Kapselungsabschnitten zulässt, wobei diese Relativbewegungen jedoch mit reduziertem Kraftaufwand bei hoher elektrischer Zuverlässigkeit vollzogen werden können.
Aufgabengemäß wird die Erfindung bei einer Elektroenergieübertragungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Wandungsabschnitt und dem zweiten Wandungsabschnitt angeordnet ist.
Elektroenergieübertragungseinrichtungen dienen der Übertragung einer elektrischen Energie. Üblicherweise weisen Elektroenergieübertragungseinrichtungen dazu zumindest einen, insbesondere mehrere Phasenleiter auf, welche elektrisch isoliert zu positionieren sind. Um einen Phasenleiter elektrisch zu isolieren, haben sich Kapselungsgehäuse als geeignet erwiesen. Ein Kapselungsgehäuse kann dabei verschiedene Kapselungsgehäuseabschnitte aufweisen, die relativ zueinander bewegbar sind, um beispielsweise Wärmedehnungen im Kapselungsgehäuse ausgleichen zu können. Das Kapselungsgehäuse bzw. die Kapselungsgehäuseabschnitte können dabei insbesondere fluiddicht ausgeführt werden, so dass im Inneren der Kapselungsgehäuseabschnitte bzw. des Kapselungsgehäuses ein elektrisch isolierendes Fluid hermetisch eingeschlossen werden kann. Ein Kapselungsgehäuseabschnitt kann dazu einen Fluidaufnahmeraum aufweisen. In dem Fluidaufnahmeraum kann ein Fluid hermetisch eingeschlossen sein. Ein Fluid kann dabei unter einem gegenüber der Umgebung des Kapselungsgehäuses abweichenden Druck, insbesondere einem Überdruck stehen. Entsprechend ist der Kapselungsgehäuseabschnitt als Druckbehälter auszulegen. Als elektrisch isolierende Fluide sind bevorzugt elektronegative gasförmige Medien wie Schwefelhexafluorid, Stickstoff, Kohlendioxid oder ähnliche Gase sowie Gasgemische geeignet. Gegebenenfalls können Gase auch in flüssiger Form vorliegen. Darüber hinaus können auch weitere isolierend wirkende Fluide wie Isolieröle, Isolierester usw. in flüssiger Form innerhalb eines Fluidaufnahmeraumes eines Kapselungsgehäuses bzw. der Kapselungsgehäuseabschnitte angeordnet sein.
Ein Phasenleiter ist dabei zumindest teilweise innerhalb eines Fluidaufnahmeraumes angeordnet, wobei eine Distanz zu einer Wandung des Kapselungsgehäuseabschnittes durch das elektrisch isolierende Fluid elektrisch stabilisiert wird. Entsprechend ist in diesen Bereichen eine Feststoffisolierung für den Phasenleiter nicht notwendig, da die elektrische Isolation durch das Fluid übernommen wird. Dies weist vor allem den Vorteil auf, dass damit eine selbst heilende elektrische Isolation gegeben ist, welche insbesondere bei einem Auftreten von Teilentladungen oder Durchschlagskanälen selbstständig eine elektrische Wiederverfestigung bewirkt. Zur Positionierung eines Phasenleiters innerhalb eines Kapselungsgehäuseabschnittes können Feststoffisolatoren vorgesehen sein, welche sich beispielsweise nach Art eines Stützers zu einer Wandung des Kapselungsgehäuses erstrecken und so eine Beabstandung des Phasenleiters gegenüber einer Wandung des Kapselungsgehäuses bzw. des Kapselungsgehäuseabschnittes bewirken. Darüber hinaus können auch Teile des Kapselungsgehäuses bzw. der Kapselungsgehäuseabschnitte elektrisch isolierend ausgebildet sein, dass eine unmittelbare Kontaktierung des zur Elektroenergieübertragung vorgesehenen Phasenleiters mit den elektrisch isolierenden Bereichen des Kapselungsgehäuses bzw. der Kapselungsgehäuseabschnitte ermöglicht ist. Beispielsweise können so genannte Scheibenisolatoren eingesetzt werden, welche eine fluiddichte Barriere in einer Wandung des Kapselungsgehäuseabschnittes darstellen und welche von einem Phasenleiter durchsetzt sind, so dass eine fluiddichte Barriere an dem Kapselungsgehäuse bzw. dem jeweiligen Kapselungsgehäuseabschnitt gegeben ist. Der Phasenleiter fungiert dabei als Teil der fluiddichten Barriere des Kapselungsgehäuses bzw. des Kapselungsgehäuseabschnittes. Der Phasenleiter kann gestützt sein. Die zum Stützen vorgesehenen Elemente können oberbegrifflich als Armaturkörper bezeichnet werden. Ein Armaturkörper kann dabei wie vorstehend beschrieben elektrisch isolierend wirken. Weiter kann ein Armaturkörper jedoch auch elektrisch leitend bzw. halbleitend ausgeführt sein. Der Armaturkörper kann weiter eingesetzt sein, um den Verbindungsabschnitt mechanisch zu stabilisieren. Z. B. kann der Verbindungsabschnitt so zumindest teilweise winkelsteif ausgeführt sein. Der Phasenleiter kann fluiddicht in einen Armaturkörper eingesetzt sein. Ein Armaturkörper kann beispielsweise in Form von so genannten Scheibenisolatoren ausgeführt werden. Derartige Scheibenisolatoren können beispielsweise kostengünstig elektrisch isolierendes Harz aufweisen, wobei dieses elektrisch isolierende Harz in ausgehärtetem Zustand eine hohe Winkelsteifigkeit und geringe Bruchneigung aufweist. Weiterhin ist derartiges Harz gegenüber einer Vielzahl von geeigneten elektrisch isolierenden Fluiden reaktionsträge, so dass sowohl dessen dielektrische Eigenschaften als auch dessen mechanische Eigenschaften über lange Betriebszeiträume erhalten bleiben.
Ein Wandungsabschnitt an einem Kapselungsgehäuse bzw. an einem Kapselungsgehäuseabschnitt stellt eine fluiddichte Barriere dar, durch welche ein innerhalb des Kapselungsgehäuseabschnittes bzw. des Kapselungsgehäuses einzuhausendes Fluid nicht hindurchzutreten vermag. Eine fluiddichte Barriere ist notwendig, um ein Verflüchtigen eines Fluides bzw. ein Verschmutzen eines Fluides zu verhindern. Ein Verbindungsabschnitt, welcher zwischen dem ersten bzw. dem zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt angeordnet ist, sollte bevorzugt zwischen einem ersten Wandungsabschnitt sowie einem zweiten Wandungsabschnitt des ersten Kapselungsgehäuseabschnittes bzw. des zweiten Kapselungsgehäuseabschnittes positioniert sein. Somit besteht die Möglichkeit, Kräfte, welche durch eine Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitt zueinander auftreten, in den Verbindungsaschnitt hineinzuleiten, wobei das Volumen eines Fluidaufnahmeraumes innerhalb des ersten bzw. des zweiten Kapselungsgehäuseabschnittes nicht verändert wird. Dazu sind sowohl der erste als auch der zweite Wandungsabschnitt vorzugsweise winkelstarr ausgeführt, so dass auftretende Kräfte in Folge von Relativbewegungen der Kapselungsgehäuseabschnitte zueinander zu keiner Verformung der winkelsteifen Wandungsabschnitte führen. Erst eine Überlastung der Wandungsabschnitte durch Oberhalb einer Bemessungsgröße auftretende Kräfte in Folge von Relativbewegungen der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte zueinander können zu einer Verformung bzw. einer Zerstörung des ersten bzw. des zweiten Wandungsabschnittes des jeweiligen Kapselungsgehäuseabschnittes führen. Ein Ausgleich von Bewegungen bzw. Kräften erfolgt innerhalb des Verbindungsabschnittes, so dass die Kapselungsgehäuseabschnitte, insbesondere die dort angeordneten Fluidaufnahmeräume, unabhängig von einer Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte zueinander ein konstantes Volumen aufweisen. Somit erfolgt bei einer Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte zueinander im eingekapselten Fluid keinerlei Druck- bzw. Dichteänderung, welche bei einer Volumenänderung des Fluidaufnahmeraumes in Folge von Relativbewegungen auftreten würden. Kräfte werden bevorzugt über die beiden Wandungsabschnitte in den Verbindungsabschnitt hinein übertragen bzw. hineingeleitet. Zumindest einer der beiden Wandungsabschnitte kann zumindest abschnittsweise elektrisch isolierend ausgestaltet sein. Der erste und/oder der zweite Wandungsabschnitt können dabei eine Ausnehmung aufweisen, über welche der jeweilige Fluidaufnahmeraum im ersten bzw. im zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt zugänglich ist. Mittels des Verbindungsabschnittes kann/könnnen der/die Wandungsabschnitt(e) insbesondere fluiddicht verschlossen sein. So besteht die Möglichkeit eines Verschlusses eines Fluidaufnahmeraumes mittels des Verbindungsabschnittes. Der Verbindungsabschnitt kann so Teil einer fluiddichten Barriere eines Fluidaufnahmeraumes sein. Neben einem fluiddichten Verschließen kann der Verbindungsabschnitt auch eine druckfeste Barriere darstellen. Der Verschluss sollte dabei derart gewählt werden, dass der durch den Verbindungsabschnitt gestellte Teil einer fluiddichten Barriere winkelstarr ausgeführt ist. Ein Wandungsabschnitt kann beispielsweise einen Flansch aufweisen, welcher eine Ausnehmung im Wandungsabschnitt umgibt. Mit diesem Flansch kann der Verbindungsabschnitt insbesondere fluiddicht verbunden sein. Beispielsweise kann zum Verschluss eines Wandungsabschnittes ein winkelsteifer Armaturkörper verwendet werden. Dieser Armaturkörper kann elektrisch isolierend wirken und einen Phasenleiter relativ zum Kapselungsgehäuseabschnitt positionieren. Dazu kann der Phasenleiter fluiddicht in den Armaturkörper eingebettet sein. Der Armaturkörper kann einen Scheibenisolator aufweisen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein innerhalb des ersten sowie des zweiten Kapselungsgehäuseabschnittes angeordneter Phasenleiter den Verbindungsabschnitt passiert.
Zur Führung eines elektrischen Stromes und damit einer Übertragung elektrischer Energie von einem ersten Punkt „A“ zu einem zweiten Punkt „B“ ist eine Leitung und Führung des elektrischen Stromes in einem so genannten Phasenleiter vorsehbar. Der Phasenleiter ist üblicherweise aus elektrisch leitfähigem Material gefertigt, so dass eine möglichst widerstandsarme Übertragung bzw. Leitung eines elektrischen Stromes, getrieben durch eine Potentialdifferenz zwischen dem ersten Punkt „A“ und dem zweiten Punkt „B“ erfolgen kann. Als geeignete Materialien für elektrische Phasenleiter haben sich Metalle wie Aluminium oder Kupfer bzw. metallische Legierungen herausgestellt. So kann bei einem angemessenen Querschnitt des Phasenleiters und hinnehmbarer Masse eine kompakte Elektroenergieübertragungseinrichtung geschaffen werden. Der Phasenleiter kann innerhalb des Kapselungsgehäuses bzw. insbesondere innerhalb der Kapselungsgehäuseabschnitte frei von einer Feststoffisolierung gehalten werden, wenn eine elektrische Isolation des Phasenleiters durch ein im Inneren der Kapselungsgehäuseabschnitte angeordnetes elektrisch isolierendes Fluid erfolgt. Bevorzugt ist das elektrische Fluorid dazu innerhalb der Kapselungsgehäuse innerhalb eines Fluidaufnahmeraumes hermetisch eingeschlossen und gegebenenfalls unter Überdruck gesetzt, so dass die Isolationsfestigkeit verbessert werden kann. Eine derartige Isolation wird als Druckfluidisolation, insbesondere als Druckgasisolation bezeichnet. Dabei sind insbesondere elektrisch leitfähige Abschnitte des Kapselungsgehäuses, welche gerade nicht Teil eines Phasenleiters sind, mit Erdpotential beaufschlagt. Dadurch kann das Kapselungsgehäuse neben einer mechanischen Schutzfunktion bzw. mechanischen Kapselungsfunktion auch eine dielektrisch schirmende Funktion wahrnehmen, so dass elektrische bzw. elektromagnetische Felder, welche von dem getriebenen elektrischen Strom im Phasenleiter bzw. der treibenden Spannung ausgehen können, dielektrisch geschirmt werden können. Dabei kann vorgesehen sein, dass innerhalb eines Fluidaufnahmeraumes eines Kapselungsgehäuseabschnittes jeweils nur ein Phasenleiter bzw. mehrere Phasenleiter, die das gleiche elektrische Potential aufweisen, angeordnet sind. Eine derartige Anordnung wird einphasige Kapselung genannt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass mehrere Phasenleiter, die abweichende elektrische Potentiale aufweisen können, über ein gemeinsames elektrisch isolierendes Fluid voneinander elektrisch isoliert innerhalb eines gemeinsamen Fluidaufnahmeraumes angeordnet sind. Eine derartige Anordnung wird mehrphasige Kapselung genannt.
Vorteilhaft bei einer mehrphasigen Kapselung ist, dass zur Übertragung mehrerer Ströme, die von unterschiedlichen Spannungen gespeist sind, beispielsweise in einem mehrphasigen Wechselspannungssystem ein und derselbe Fluidaufnahmeraum bzw. ein und dasselbe Volumen an elektrisch isolierendem Fluid zu Isolationszwecken eingesetzt werden kann. Bei einer einphasigen Kapselung hingegen wird zur Realisierung einer Übertragung mehrerer elektrischer Ströme, die von verschiedenen Spannungen getrieben sind, die Verwendung mehrerer Fluidaufnahmeräume nötig, so dass in jedem Fluidaufnahmeraum jeweils nur Phasenleiter angeordnet sind, welche mit demselben elektrischen Potential beaufschlagt sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Verbindungsabschnitt einen elastisch verformbaren Hüllkörper aufweist, welcher mit zumindest einem, insbesondere beiden Kapselungsgehäuseabschnitten zumindest mittelbar in Kontakt steht.
Der Verbindungsabschnitt ist ein Bereich, welcher sich zwischen dem ersten Wandungsabschnitt sowie dem zweiten Wandungsabschnitt erstreckt und in welchen hinein Relativbewegungen der Kapselungsgehäuseabschnitte ausgeglichen werden können. Der Verbindungsabschnitt wird dabei üblicherweise von dem Phasenleiter passiert, welcher im ersten sowie im zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt angeordnet ist. Wird nunmehr ein elastisch verformbarer Hüllkörper vorgesehen, so ist dieser in der Lage, einen mechanischen Schutz für den Phasenleiter im Bereich des Verbindungsabschnittes zu liefern. So kann der Hüllkörper beispielsweise einen unmittelbaren Zugang zu dem Phasenleiter, zumindest aus einer radialen Richtung (bezogen auf einen axialen Verlauf des Phasenleiters), verwehren. Beispielsweise können gitterartige Strukturen oder schrankenartige Strukturen zur Ausbildung des Hüllkörpers vorgesehen sein, so dass ein mechanischer Schutz gegeben ist. Bedarfsweise kann sich jedoch auch ein Hüllkörper ergeben, welcher eine zumindest abschnittsweise flächige Abdeckung des Phasenleiters am Verbindungsabschnitt bewirkt. Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass der Hüllkörper den Phasenleiter umgreift, so dass ein mantelartiger Umschluss des Phasenleiters gegeben ist, so dass aus radialen Richtungen nur noch ein erschwerter Zugriff auf den Phasenleiter ermöglicht ist. Neben einem flächigen Umgeben kann jedoch auch ein punktuelles Umgeben vorgesehen sein. So kann beispielsweise eine gitterartige bzw. stabförmige Struktur zur Ausbildung des Hüllkörpers vorgesehen sein. Durch eine elastische Verformbarkeit des Hüllkörpers ist die Möglichkeit gegeben, unabhängig von der Relativlage der Kapselungsgehäuseabschnitte die Zugänglichkeit des Phasenleiters im Verbindungsabschnitt zu erschweren. Ein elastisch verformbarer Hüllkörper weist den Vorteil auf, dass auch nach wiederholten wechselweisen Relativbewegungen der Verbindungsabschnitte die Barrierefunktion des Hüllkörpers erhalten bleibt. Eine Einleitung von Kräften zur Verformung des Hüllkörpers kann bevorzugt über den ersten und/oder zweiten Wandungsabschnitt erfolgen. Bevorzugt kann der Hüllkörper mittelbar oder unmittelbar mit zumindest einem der Wandungsabschnitte verbunden sein. Über einen derartigen Verbund sind Bewegungen/Kräfte in den Hüllkörper einleitbar. Zumindest einer der Wandungsabschnitte kann als Flansch ausgeformt sein, an welchem der Hüllkörper zumindest teilweise bzw. zumindest vorübergehend anliegt. Für den Hüllkörper können verschiedenste Strukturen vorgesehen sein. So kann ein Hüllkörper beispielsweise elektrisch leitend, halbleitend oder elektrisch isolierend wirken. Der Hüllkörper kann aus einem homogenen Material gefertigt sein. Der Hüllkörper kann jedoch auch aus einem Verbundmaterial hergestellt sein. Bei einer elektrisch leitenden Ausgestaltung des Hüllkörpers eignen sich insbesondere metallische Strukturen, welche durch eine entsprechende Formgebung in ihrem elastischen Verhalten unterstützt sind. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Hüllkörper elektrisch isolierend wirkt, so dass der Hüllkörper beispielsweise auch im Rahmen einer Isolationskoordination der Elektroenergieübertragungseinrichtung Berücksichtigung finden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Hüllkörper den Phasenleiter vor unmittelbarem Zugang schützt.
Der Hüllkörper kann einen mechanischen Schutz für den Phasenleiter darstellen. Somit ist in Abhängigkeit der Ausgestaltung der Struktur des Hüllkörpers ein Schutz des Phasenleiters im Bereich des Verbindungsabschnittes vor unmittelbarem Zugang gegeben. Je nach Gestalt des Hüllkörpers kann dieser mehr oder weniger starken Kräften standhalten bzw. einen mehr oder weniger starken Berührungsschutz darstellen.
Vorteilhaft ist dabei, wenn der Hüllkörper den Phasenleiter nahezu geschlossen ummantelt, wobei der Hüllkörper insbesondere bündig den ersten Wandungsabschnitt mit dem zweiten Wandungsabschnitt des jeweiligen Kapselungsgehäuseabschnittes verbinden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Phasenleiter über zumindest einen formstabilisierenden Armaturkörper des Verbindungsabschnittes abgestützt ist
Ein Armaturkörper kann einer Lagestabilisierung des Phasenleiters relativ zu einem Wandungsabschnitt eines Kapselungsgehäuseabschnittes dienen. Der Armaturkörper kann winkelstarr mit einem der Wandungsabschnitte eines der Kapselungsgehäuseabschnitte verbunden sein und insbesondere an diesem anliegen. Ein Kapselungsgehäuseabschnitt kann so mit einem Phasenleiter winkelstarr verbunden sein. Neben einer Positionierung des Phasenleiters kann der Armaturkörper den Verbindungsabschnitt stabilisieren. Beispielsweise kann der Armaturkörper zumindest teilweise einen winkelstarren Bereich am Verbindungsabschnitt darstellen. So kann beispielsweise eine druckfeste Barriere an dem Verbindungsabschnitt durch einen Armaturkörper ausgebildet sein. Der Armaturkörper kann beispielsweise eine Schnittstelle des Verbindungsabschnittes zu einem Kapselungsgehäuseabschnitt, insbesondere zu einem Wandungsabschnitt ausbilden. Insbesondere bei der Ausgestaltung eines Wandungsabschnittes mit einem Flansch kann ein Armaturkörper formkomplementär zu diesem Flansch ausgebildet sein, so dass eine Verbindung zwischen Kapselungsgehäuseabschnitt sowie Verbindungsabschnitt gegeben ist und von dem Kapselungsgehäuseabschnitt Bewegungen bzw. Kräfte in den Verbindungsabschnitt hineingeleitet werden können. Der Armaturkörper kann dabei elektrisch isolierend, elektrisch leitend oder auch elektrisch halbleitend ausgestaltet werden. Der Phasenleiter kann fluiddicht in einen Armaturkörper eingesetzt sein. Der Armaturkörper kann damit Teil einer fluiddichten Barriere sein. Weiterhin kann der Armaturkörper einem Stützen und Stabilisieren einer fluiddichten Barriere des Verbindungsabschnittes dienen, um die Barriere auch druckfest auszugestalten.
Ein fluiddichtes Einsetzen des Phasenleiters in einem Armaturkörper ermöglicht es, den Phasenleiter von dem einen Kapselungsgehäuseabschnitt in den anderen Kapselungsgehäuseabschnitt unter Zwischenanordnung des Verbindungsabschnittes übertreten zu lassen, wobei ein Austritt bzw. ein Übertritt von elektrisch isolierendem Fluid aus einem der Kapselungsgehäuseabschnitte in den anderen Kapselungsgehäuseabschnitt oder aus einem der Kapselungsgehäuseabschnitte in den Verbindungsabschnitt verhindert ist. Ein Phasenleiter sowie ein Armaturkörper können zumindest teilweise als Abschnitt einer fluiddichten Barriere wirken. Der Armaturkörper kann auch Kräfte übertragen, um Relativbewegungen von den Kapselungsgehäuseabschnitten aufzunehmen und diese beispielsweise in einen Hüllkörper des Verbindungsabschnittes einzuleiten und eine entsprechende elastische Verformung des Hüllkörpers bzw. des Verbindungsabschnittes zu unterstützen. Vorteilhaft ist dabei, wenn der Phasenleiter den Armaturkörper durchsetzt, das heißt der Phasenleiter tritt aus einem Fluidaufnahmeraum des einen Kapselungsgehäuses durch den Armaturkörper in den Verbindungsabschnitt über, wobei eine ausreichende elektrische Isolation auch im Bereich des Durchtrittes des Phasenleiters durch den Armaturkörper gegeben sein sollte. Vorteilhafterweise kann der Armaturkörper zumindest im Bereich des Durchtrittes des Phasenleiters bzw. der Aufnahme des Phasenleiters dazu elektrisch isolierend ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Armaturkörper zumindest abschnittsweise als ein elektrischer Isolierkörper z. B. ein scheibenförmiger Scheibenisolator ausgeformt sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Phasenleiter im Bereich des Verbindungsabschnittes reversibel verformbar ist.
Der Phasenleiter erstreckt sich in den Verbindungsabschnitt hinein, wobei der Phasenleiter von dem Verbindungsabschnitt in den einen bzw. den anderen Kapselungsgehäuseabschnitt hinübertritt, wobei der Phasenleiter jeweils eine fluiddichte Barriere passiert. Eine Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte kann eine Formveränderung des Verbindungsabschnittes bewirken. Um zu verhindern, dass es auf Grund der Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte zueinander unerwünschte Kraftwirkungen auf eine fluiddichte Barriere bzw. die Kapselungsgehäuseabschnitte erfolgen, kann der Phasenleiter im Bereich des Verbindungsabschnittes reversibel verformbar ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Phasenleiter als flexibles Band ausgebildet sein oder durch eine spezielle Formgebung z. B. ein Mäandrieren des Phasenleiters oder ein schraubenartiges Winden des Phasenleiters ein elastisches Verformen des Phasenleiters unterstützt sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Phasenleiter einen Fügespalt aufweist, welcher eine Relativbewegung der den Fügespalt begrenzenden Flächen des Phasenleiters ermöglicht. Eine elektrische Kontaktierung kann den Fügespalt überbrücken. Dazu kann vorgesehen sein, dass der Fügespalt selbst von Kontaktierungsmitteln durchsetzt ist, so dass eine Überbrückung des Fügespaltes erfolgt, wobei eine reversible Verformung des Phasenleiters auftritt. Der Fügespalt kann beispielsweise ein Teleskopieren des Phasenleiters ermöglichen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Hüllkörper bei einer Verformung sich im Wesentlichen radial zu einer Bewegungsachse einer Relativbewegung zwischen den Kapselungsgehäuseabschnitten verformt, insbesondere ausdehnt.
Bevorzugt können die Kapselungsgehäuseabschnitte sich längs einer Achse aufeinander zubewegen bzw. voneinander entfernen. Eine Verformung des Hüllkörpers während einer Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte zueinander soll bevorzugt in radialen Richtungen erfolgen. Bevorzugt soll bei einer Annäherung der Kapselungsgehäuseabschnitte ein radiales Ausdehnen des Hüllkörpers erfolgen. Durch ein bevorzugtes radiales Ausdehnen des Hüllkörpers werden die Bereiche, in welchen der Hüllkörper beispielsweise mit den Wandungsabschnitten mittelbar oder unmittelbar in Kontakt steht, vor einer Umformung geschützt. Stattdessen wird bevorzugt ein zentraler Bereich, welcher zwischen den Kapselungsgehäuseabschnitten liegt, ausgebeult bzw. ausgebaucht, so dass ein kräftearmes Annähern der Kapselungsgehäuseabschnitte erfolgen kann. Bei einer Umkehr der Relativbewegung erfolgt bevorzugt eine Umkehr der Verformung des Hüllkörpers.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Hüllkörper beabstandet zu dem Phasenleiter angeordnet ist.
Eine Anordnung des Hüllkörpers beabstandet zu dem Phasenleiter ermöglicht es, den Hüllkörper beispielsweise auch elektrisch leitend auszubilden, wobei eine Distanz zwischen dem Hüllkörper sowie dem Phasenleiter eine elektrische Isolationsstrecke ausbilden kann. Der Hüllkörper kann jedoch selbst auch aus elektrisch isolierenden Materialien gefertigt sein, so dass dieser neben einer mechanischen Schutzwirkung auch eine elektrisch isolierende Wirkung für den Phasenleiter entfaltet. Ein Hüllkörper kann beispielsweise aus einem Silikon oder einem anderen organischen oder anorganischen Elastomer gefertigt sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Hüllkörper an dem Phasenleiter anliegt.
Indem der Hüllkörper am Phasenleiter anliegt, kann einerseits der Hüllkörper durch den Phasenleiter mechanisch stabilisiert werden, andererseits kann auch der Hüllkörper den Phasenleiter mechanisch stabilisieren. Insbesondere bei der Verwendung eines Phasenleiters, welcher im Bereich des Verbindungsabschnittes eine hohe Flexibilität aufweist, beispielsweise indem der Phasenleiter in diesem Bereich feindrähtig oder mehrdrähtig ausgeführt ist, kann eine Stabilisierung des Phasenleiters über einen anliegenden Hüllkörper vorgenommen werden. Der Hüllkörper kann dazu genutzt werden, den Phasenleiter in einer bevorzugten (z. B. mittigen) Position innerhalb des Verbindungsabschnittes zu halten.
Bei einem Verwenden eines elektrisch leitfähigen Materials für den Hüllkörper und einem Anliegen desselben am Hüllkörper kann das elektrisch leitfähige Material einer Homogenisierung des elektrischen Feldes um den Phasenleiter dienen. Über eine Berührung des Hüllkörpers mit dem Phasenleiter kann eine Potentialübertragung stattfinden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Hüllkörper aus einem Materialverbund gefertigt ist, so dass einerseits eine dielektrische Schirmwirkung durch den Hüllkörper hervorgerufen und andererseits eine Einbeziehung des Hüllkörpers in eine Isolationskoordination vorgenommen werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Phasenleiter in den Hüllkörper eingebettet ist.
Ein Einbetten des Phasenleiters in den Hüllkörper ermöglicht es, den Phasenleiter stärker zu stabilisieren. Dazu kann der Phasenleiter flächig mit dem Hüllkörper verbunden sein. Beispielsweise kann zum Einbetten der Phasenleiter in den Hüllkörper zumindest teilweise eingegossen werden oder der Hüllkörper eine formkomplementär zur Form des Phasenleiters ausgeformte Ausnehmung aufweisen, in welche der Phasenleiter nahezu spaltfrei eingefügt ist. Eine derartige Ausgestaltung gestattet es, den Phasenleiter möglichst spaltfrei mit dem Hüllkörper zu verbinden und ihn nach Art einer Feststoffisolation elektrisch zu isolieren. Dabei sollte der Hüllkörper möglichst flexibel gestaltet sein, so dass eine Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte zueinander nicht in unerwünschter Weise übermäßig gegen Verformungskräfte des Hüllkörpers anarbeiten muss.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Verbindungsabschnitt einen Hohlraum aufweist.
In dem Verbindungsabschnitt kann ein Hohlraum angeordnet sein, welcher mit einem elektrisch isolierenden Fluid befüllt sein kann. Der Hohlraum kann so als Fluidaufnahmeraum in dem Verbindungsabschnitt wirken. Der Hohlraum kann beispielsweise zumindest teilweise von einem elastisch verformbaren Hüllkörper begrenzt sein. Beispielsweise kann der Hüllkörper beabstandet zu dem Phasenleiter angeordnet sein und der Phasenleiter den so gebildeten Hohlraum im Hüllkörper durchsetzen. Somit besteht die Möglichkeit, den Hohlraum mit einem elektrisch isolierenden Gas zu befüllen und die dielektrische Stabilität des Verbindungsabschnittes zu verbessern.
Der Druck, welcher innerhalb des Hohlraumes im Verbindungsabschnitt herrscht, sollte bevorzugt dem Druck der Umgebung des Verbindungsabschnittes entsprechen. Damit kann eine kräftereduzierte Verformung des Verbindungsabschnittes bei einer Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte vorgenommen werden. Kompressionskräfte oder Expansionskräfte, welche eine Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte unterstützen bzw. diesen entgegenwirken, sind so verhindert. Vielmehr wird durch eine Verformung der den Hohlraum umgebenden Wandung, beispielsweise des elastisch verformbaren Hüllkörpers stets ein Druckausgleich durch eine Formveränderung des Hohlraumes ermöglicht.
Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Hohlraum mit der Umgebung des Verbindungsabschnittes in Kontakt steht.
Durch eine Verbindung des Hohlraumes mit der Umgebung des Verbindungsabschnittes ist die Möglichkeit gegeben, dass Druckschwankungen zwischen dem Hohlraum und der Umgebung des Verbindungsabschnittes neutralisiert werden können. Beispielsweise kann der Hohlraum über einen Kanal mit der Umgebung des Verbindungsabschnittes verbunden sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Umgebung des Verbindungsabschnittes in Form von atmosphärischer Luft vorliegt, wobei der Hohlraum mit atmosphärischer Luft befüllt ist. Durch eine entsprechende Dimensionierung des Hohlraumes kann auch bei der Verwendung von atmosphärischer Luft eine elektrische Isolation innerhalb des Hohlraumes realisiert werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Hohlraum hermetisch abgeschlossen ist.
Ein hermetischer Abschluss des Hohlraumes gestattet es, den Hohlraum mit einem insbesondere elektrisch isolierenden Fluid zu befüllen. Durch den hermetischen Abschluss ist einem Verflüchtigen bzw. Verschmutzen desselben entgegengewirkt.
Durch eine entsprechende Druckbeaufschlagung des Hohlraumes kann zusätzlich eine Stabilisierung des Verbindungsabschnittes, insbesondere eines Hüllkörpers, welcher einen Hohlraum aufweist, vorgenommen werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Hohlraum mit einem Ausgleichsvolumen in Verbindung steht, welches umgekehrt proportional zu einer Volumenänderung des Hohlraumes im Volumen veränderbar ist.
Insbesondere bei der Ausgestaltung des Hohlraumes als hermetisch abgeschlossenes Volumen ist von Vorteil, wenn ein Ausgleichsvolumen zur Verfügung gestellt wird, welches umgekehrt proportional zu einer Volumenänderung des Hohlraumes sein Volumen verändert. Dazu sind der Hohlraum sowie das Ausgleichsvolumen miteinander verbunden, so dass ein Fluid von dem Hohlraum in das Ausgleichsvolumen überströmen bzw. zurückströmen kann. Dadurch ist sichergestellt, dass bei einem Verformen des Hohlraumes, z. B. eine Verkleinerung des Hohlraumes zu einer proportionalen Vergrößerung des Ausgleichsvolumens bzw. bei einer Vergrößerung des Hohlraumes zu einer proportionalen Verkleinerung des Ausgleichsvolumens führt, so dass unabhängig von einer Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte zueinander das im Hohlraum sowie im Ausgleichsvolumen zur Verfügung stehende Gesamtvolumen zur Aufnahme eines Fluides stets annähernd konstant ist. In diesem Falle spricht man auch von einem kräftekompensierten System.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass dem Hüllkörper zumindest ein formstabilisierender Armaturkörper zugeordnet ist.
Ein formstabilisierender Armaturkörper kann beispielsweise ein winkelstarres Element sein, welches einstückig oder mehrstückig ausgeführt ist. Der Hüllkörper kann mit dem formstabilisierenden Armaturkörper in Verbindung stehen. Ferner kann der Armaturkörper in den Hüllkörper integriert oder mit diesem verbunden sein oder diesen abschließen. So ist es beispielsweise möglich, bei der Nutzung von elastisch verformbaren Hüllkörpern über den formstabilisierenden Armaturkörper eine Verbindung zu einem Wandungabschnitt eines Kapselungsgehäuseabschnitts vorzunehmen. Der formstabilisierende Armaturkörper kann beispielsweise ein Ringflansch sein, welcher unter Zwischenlage von Teilen des Hüllkörpers verflanscht wird. Dadurch kann ein großflächiger Verbund und ein großflächiges Anschließen des Hüllkörpers bzw. des Verbindungsabschnittes an den ersten bzw. zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt vorgenommen werden. Ein Armaturkörper kann auch einen stirnseitigen Abschluss eines Hüllkörpers darstellen. Weiter kann der Armaturkörper Teil einer fluiddichten Barriere sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Kapselungsgehäuseabschnitte voneinander verschiedene Fluidvolumina einkapseln.
Die Kapselungsgehäuseabschnitte bzw. die dort angeordneten Fluidaufnahmeräume sind mit einem elektrisch isolierenden Fluid befüllt. Dabei sollte vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Fluidvolumen, welches in dem ersten Kapselungsgehäuseabschnitt angeordnet ist, von dem Fluidvolumen, welches in dem Fluidaufnahmeraum des zweiten Kapselungsgehäuseabschnittes angeordnet ist, verschieden ist. Dabei können die Fluidvolumina in den Kapselungsgehäuseabschnitten vom selben Typ sein. Jedoch sind die Volumina voneinander separiert. Mit anderen Worten, eine Kommunikation der Fluidvolumina in den Aufnahmeräumen der Kapselungsgehäuseabschnitte untereinander ist nicht möglich. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, unterschiedliche Druckbeaufschlagungen der Fluide in den unterschiedlichen Kapselungsgehäuseabschnitten vorzusehen. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, verschiedenartige Fluide in den Aufnahmeräumen der Kapselungsgehäuseabschnitte anzuordnen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Kapselungsgehäuseabschnitte voneinander verschiedene Fluidvolumina sowie von einem im Verbindungsabschnitt angeordneten Fluidvolumen verschiedene Fluidvolumina einkapseln.
Neben einem Separieren der Fluidvolumina der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte voneinander kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass auch ein Fluidvolumen, welches in dem Verbindungsabschnitt angeordnet sein kann, sowohl von dem Fluidvolumen im ersten Kapselungsgehäuseabschnitt als auch vom Fluidvolumen im zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt separiert ist. Damit ist eine weitere Flexibilität gegeben, um verschiedenartige Drücke in jedem der einzelnen Fluidaufnahmeräume vorzusehen und gegebenenfalls voneinander abweichende elektrisch isolierende Fluide in den verschiedenen Fluidaufnahmeräumen einzusetzen.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Druck eines Fluidvolumens, welches in einem Kapselungsgehäuseabschnitt eingeschlossen ist, von dem Druck eines gegebenenfalls im Verbindungsabschnitt befindlichen Fluidvolumens differiert.
Vorteilhafterweise sollte eine Druckbeaufschlagung eines Fluidvolumens in einem der Kapselungsgehäuseabschnitte von einer Druckbeaufschlagung eines im Verbindungsabschnitt befindlichen Fluidvolumens abweichen. Dabei sollte die Abweichung wesentlich sein, so dass je nach Anforderung leichtgängigere oder schwergängigere Anordnungen von relativ bewegbaren Kapselgehäuseabschnitten zur Verfügung gestellt werden können. So ist es beispielsweise möglich, ein im Verbindungsabschnitt befindliches Fluidvolumen mit einem atmosphärischen Druck auszustatten, wohingegen die Fluidvolumina in den Fluidaufnahmeräumen der Kapselungsgehäuseabschnitte Drücke von mehreren Atmosphären aufweisen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Fluidvolumina in den Kapselungsgehäuseabschnitten dimensionsähnliche Druckbeaufschlagungen erfahren, wohingegen der Druck eines Fluidvolumens in einem Verbindungsabschnitt abweicht und insbesondere einen geringeren Betrag aufweist.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
Dabei zeigt die
1 einen Schnitt durch eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einem Verbindungsabschnitt in einer ersten Ausführungsvariante, die
2 einen Schnitt durch eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einem Verbindungsabschnitt in einer zweiten Ausführungsvariante, die
3 einen Schnitt durch eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einem Verbindungsabschnitt in einer dritten Ausführungsvariante, die
4 einen Schnitt durch eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einem Verbindungsabschnitt in einer vierten Ausführungsvariante, die
5 einen Schnitt durch eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einem Verbindungsabschnitt in einer fünften Ausführungsvariante, die
6 einen Schnitt durch eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einem Verbindungsabschnitt in einer sechsten Ausführungsvariante und die
7 einen Schnitt durch eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einem Verbindungsabschnitt in einer siebten Ausführungsvariante.
Zunächst soll anhand der 1 beispielhaft der Aufbau einer Elektroenergieübertragungseinrichtung beschrieben werden, wobei die Elektroenergieübertragungseinrichtung nach 1 einen veränderbaren Verbindungsabschnitt 1 in einer ersten Ausführungsvariante aufweist. Die in den folgenden 2, 3, 4, 5, 6 und 7 gezeigten Elektroenergieübertragungseinrichtungen sind funktional gleichwirkend, wobei lediglich die Ausgestaltungen der jeweiligen Verbindungsabschnitte 1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g variieren. Funktional gleichwirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen / Bezugszeichenstämmen versehen. Weiter anzumerken ist, dass er sich bei den in den 1 bis 7 gezeigten Elektroenergieübertragungseinrichtungen lediglich um Grundstrukturen derartiger Elektroenergieübertragungseinrichtungen handelt. Darüber hinaus sind auch weitere Ausgestaltungen von Elektroenergieübertragungseinrichtungen möglich, welche von der Erfindung Gebrauch machen.
Die Elektroenergieübertragungseinrichtung gemäß 1 weist einen veränderbaren Verbindungsabschnitt 1 in einer ersten Ausführungsvariante auf. Weiter weist die Elektroenergieübertragungseinrichtung nach 1 einen ersten Kapselungsgehäuseabschnitt 2 sowie einen zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 3 auf. Die beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 sind Teil eines Kapselungsgehäuses. Das Kapselungsgehäuse dient einer Aufnahme eines Phasenleiters 4. Der Phasenleiter 4 ist von dem Kapselungsgehäuse beziehungsweise den jeweiligen Kapselungsgehäuseabschnitten 1, 2 umgeben, so dass ein mechanischer Schutz des Phasenleiters 4 durch das Kapselungsgehäuse beziehungsweise die Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 gegeben ist. Vorliegend ist ein einzelner Phasenleiter 4 entlang einer Längsachse 5 angeordnet. Der Phasenleiter 4 weist dabei eine lineare Streckung auf, d. h. dass der Phasenleiter 4 eine größere Ausdehnung in Richtung der Längsachse 5 als in radialer Richtung aufweist. Der erste Kapselungsgehäuseabschnitt 2 sowie der zweite Kapselungsgehäuseabschnitt 3 sind jeweils als im Wesentlichen rohrförmige Strukturen ausgebildet, wobei die Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 koaxial zur Längsachse 5 angeordnet sind und einander zugewandte Stirnseiten aufweisen. Die einander zugewandten Stirnseiten der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 sind dabei beabstandet voneinander angeordnet. Die beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 sind als fluiddichte Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 ausgebildet, d.h. in ihrem Inneren sind jeweils Fluidaufnahmeräume befindlich, welche mit einem Fluid befüllt werden können, wobei mittels der jeweiligen Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 ein Verflüchtigen dieses Fluids beziehungsweise ein Verschmutzen dieses Fluids verhindert ist. Die Aufnahmeräume sind dabei derart ausgestaltet, dass der Phasenleiter 5 innerhalb der Aufnahmeräume positioniert ist. Bevorzugt ist der Phasenleiter 4 dabei gegenüber abweichende elektrische Potentiale führenden Bestandteilen der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 beabstandet bzw. elektrisch isoliert angeordnet. Vorliegend ist zur Ausbildung der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 jeweils die Nutzung eines metallischen Grundkörpers vorgesehen, welche jeweils mit Erdpotenzial beaufschlagt sind. Gegenüber diesen metallischen Grundkörpern ist der Phasenleiter 4 jeweils beabstandet positioniert. Das im Inneren des jeweiligen Fluidaufnahmeraumes befindliche Fluid, bevorzugt in Gasform, stellt eine elektrische Isolation des Phasenleiters 4 gegenüber den elektrisch leitenden Wandungen der jeweiligen Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 sicher. Dazu können sich beispielsweise in der 1 nicht dargestellte Stützisolatoren ausgehend von dem Phasenleiter 4 in Richtung der die Aufnahmeräume begrenzenden Innenwandungen erstrecken und den Phasenleiter 4 an einer Innenwandung der Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 abstützen.
An den einander zugewandten Stirnseiten der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 weisen die rohrförmigen Grundkörper der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 jeweils einen Flansch auf. Über die Flansche ist ein mechanischer Verbund der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 unter Zwischenlage des veränderbaren Verbindungsabschnittes 1a möglich. In der 1 ist ein veränderbarer Verbindungsabschnitt 1a in einer ersten Ausführungsvariante gezeigt. Der Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante ist vorliegend als elektrisch isolierender Formkörper ausgebildet. Beispielsweise kann der elektrisch isolierende Formkörper aus einem Isolierstoff gefertigt sein, beispielsweise als monolithischer Block. Der Formkörper wirkt als Hüllkörper, in welchem der Phasenleiter 5 eingebettet ist. Dabei weist der veränderbare Verbindungsabschnitt 1a eine höhere Elastizität auf, als die zur Ausbildung der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 genutzten rohrförmigen Grundkörper. Der veränderbare Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante ist jeweils mit den Flanschen der einander zugewandten Stirnseiten der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 fluiddicht verflanscht, so dass der veränderte Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante einen Abschluss/Verschluss des jeweiligen Fluidaufnahmeraumes am ersten Kapselungsgehäuseabschnitt 2 sowie am zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 3 darstellt. Der veränderbare Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante ist dabei winkelstarr mit den jeweiligen Flanschen verbunden, welche jeweils einen ersten sowie einen zweiten Wandungsabschnitt 6a, 6b darstellen. Die beiden Wandungsabschnitten 6a, 6b bilden jeweils eine fluiddichte Barriere am jeweiligen Kapselungsgehäuseabschnitt 2, 3. Über den fluiddichten Verbund zwischen dem veränderbaren Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante sowie den fluiddichten Wandungen 6a, 6b ist der veränderbare Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante zwischen dem ersten sowie dem zweiten Wandungsabschnitt 6a, 6b und damit zwischen dem ersten Kapselungsgehäuseabschnitt 2 sowie dem zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 3 angeordnet. Damit verschließt der veränderbare Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante jeweils die Fluidaufnahmeräume im ersten Kapselungsgehäuseabschnitt 2 sowie im zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 3. Damit ist in der Ausführungsvariante gemäß 1 der veränderbare Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante Teil zweier fluiddichter Barrieren, welche am ersten Kapselungsgehäuseabschnitt 2 sowie am zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 3 vorliegen, so dass zwei voneinander separierte Fluidaufnahmeräume zum Einschluss eines Fluides, insbesondere eines elektrisch isolierenden Fluides, welches den Phasenleiter 4 umspült, gegeben sind. Vorteilhaft sind die Teile der fluiddichten Barrieren, welche durch den veränderbaren Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante gebildet sind, möglichst winkelstarr bzw. druckfest ausgeführt, so dass auch bei Druckschwankungen des Fluides in den Fluidaufnahmeräumen keine Verformungen der fluiddichten Barrieren auftreten.
Der veränderbare Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante ist dabei von dem Phasenleiter 4 durchsetzt. Dabei ist im Bereich des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1a in erster Ausführungsvariante der Phasenleiter 4 mit einem reversibel verformbaren Bereich 7 ausgestattet. Vorliegend ist der reversibel verformbare Bereich 7 in Form von flexiblen Leiterbändern ausgebildet. Dabei ist der reversibel verformbare Bereich 7 vollständig innerhalb der Hüllkontur des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1a in erster Ausführungsvariante angeordnet. Somit ist die Möglichkeit gegeben, dass der Phasenleiter 4 mit winkelstarren Abschnitten jeweils in den Formkörper des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1a in erster Ausführungsvariante fluiddicht hineinragt und innerhalb der Hüllkontur des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1a in erster Ausführungsvariante bei einer Dimensionsänderung, beispielsweise in Folge von Wärmedehnungen, eine entsprechende Bewegung aufgenommen werden kann. Der Isolierstoffkörper des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1a in erster Ausführungsvariante ummantelt den Phasenleiter 4 und stützt diesen ab. Dadurch ist zum einen ein mechanischer Schutz des Phasenleiters 4 durch den veränderbaren Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante gegeben. Der veränderbare Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante stellt somit einen elastisch verformbaren Füllkörper dar, welcher mit den beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 in Kontakt steht. Vorteilhafterweise sollte dabei der veränderbare Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante derart dimensioniert sein, dass insbesondere Relativbewegung der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 in Richtung der Längsachse 5 aufgenommen werden können, wobei ein Umformen beziehungsweise Verformen des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1a in erster Ausführungsvariante bevorzugt in radiale Richtungen, also quer zu einer Relativbewegung der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 zueinander, erfolgt. D.h. bei einer Annäherung der einander zugewandten Stirnseiten der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 tritt ein Ausbauchen am außenmantelseitigen Umfang des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1a in erster Ausführungsvariante auf. Insbesondere die Wandungen des Füllkörpers, welche eine fluiddichte Barriere zum Abschluss der Fluidaufnahmeräume des ersten beziehungsweise des zweiten Kapselungsgehäuseabschnitts 2, 3 darstellen, sollten derart mechanisch stabil ausgebildet sein, dass diese selbst bei einer Relativbewegung der Kapselungsgehäuse zueinander ihre Form beibehalten, so dass zwar eine Formveränderung zwischen beziehungsweise innerhalb des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1a in erster Ausführungsvariante erfolgt, jedoch den Kapselungsgehäuseabschnitten zugewandten Bereichen formstabil (hier ebene Fläche) erhalten bleiben. Dies ist insbesondere von Vorteil, um die Dichtigkeit der Aufnahmeräume in den Kapselungsgehäuseabschnitten 2, 3 sicherzustellen. Dies ermöglicht weiterhin eine vereinfachte fluiddichte Einbettung des Phasenleiters 4 in den veränderbaren Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante.
In der 2 ist ausgehend von dem ersten veränderbaren Verbindungsabschnitt 1a in erster Ausführungsvariante, wie aus der 1 bekannt, eine abweichende Ausgestaltung vorgesehen. Die 2 zeigt zwischen dem ersten sowie dem zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 2, 3 einen veränderbaren Verbindungsabschnitt 1b in einer zweiten Ausführungsvariante auf. Funktional und strukturell entspricht der veränderbare Verbindungsabschnitt 1b in zweiter Ausführungsvariante der Ausführung des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1a in erster Ausführungsvariante. Um ein Verformen beziehungsweise Ausbauchen zu unterstützen, ist abweichend eine äußere Mantelfläche mit einer Verrippung versehen, welche bei einer Relativbewegung der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 zueinander ein vereinfachtes Verformen und Ausweichen von komprimiertem beziehungsweise dekomprimiertem Material des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1b in zweiter Ausführungsvariante ermöglicht. Vorliegend sind mehrere radial in sich geschlossen um die Längsachse 5 umlaufende Rippen 8 vorgesehen, wodurch auch beispielsweise ein leichtes Verkippen der Längsachsen der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 in verbesserter Weise ausgeglichen werden können. Die Rippen 8 unterstützen dabei ein Verformen des Hüllkörpers des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1b in zweiter Ausführungsvariante, so dass die Flächenbereiche des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1b in zweiter Ausführungsvariante, welche mit den Kapselungsgehäuseabschnitten 2, 3 in Kontakt stehen beziehungsweise eine fluiddichte Barriere des ersten beziehungsweise des zweiten Kapselungsgehäuseabschnittes 2, 3 sind, auch bei einer Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 zueinander ihre Formstabilität im Wesentlichen beibehalten.
Die 3 zeigt ausgehend von der Elektroenergieübertragungseinrichtung nach 1 einen veränderbaren Verbindungsabschnitt 1c in einer dritten Ausführungsvariante. Dabei ist zur Verstärkung und Stabilisierung der Wandungen eines Hüllkörpers des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1c in dritter Ausführungsvariante jeweils ein Armaturkörper 9a, 9b in den Hüllkörper eingelagert. Vorliegend sind die Armaturkörper 9a, 9b im Wesentlichen in Ringform ausgestaltet, wobei die Armaturkörper elektrisch leitend oder auch elektrisch isolierend ausgestaltet sein können. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass lediglich eine der den Kapselungsgehäuseabschnitten 2, 3 zugewandte Seite des veränderbaren Kapselungsgehäuseabschnitts 1c in dritter Ausführungsvariante mit einem Armaturkörper 9a, 9b ausgestattet ist. Durch die Armaturkörper 9a, 9b werden die Bereiche des Hüllkörpers des veränderbaren Verbindungsabschnitts in dritter Ausführungsvariante 1c stabilisiert, welche eine fluiddichte Barriere an dem ersten beziehungsweise zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 2, 3 (erster Wandungsabschnitt 6a, zweiter Wandungsabschnitt 6b) darstellen. Damit ist bei einer Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 zueinander der Bereich stabilisiert, welcher einem fluiddichten Ausgestalten dient. Durch die Armaturkörper 9a, 9b sind in axialer Abfolge an dem Hüllkörper Abschnitte mit abweichender Steifigkeit gebildet, wobei endseitig liegende Abschnitte (den Fluidaufnahmeräumen der Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 zugewandte Abschnitte) eine höhere Steifigkeit aufweisen als zentral liegende Abschnitte. Damit ist ein fluiddichter Verbund des Hüllkörpers des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1c in dritter Ausführungsvariante zu den rohrförmigen Grundkörpern des ersten beziehungsweise des zweiten Verbindungsabschnitts 2, 3 in verbesserter Weise ermöglicht. Weiterhin ist auch ein verwindungsarmer fluiddichter Übergang des Phasenleiters 4 in den Hüllkörper des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1c in dritter Ausführungsvariante gegeben.
Die Nutzung von Armaturkörpern 9a, 9b (ggf. auch mit abweichender Formgebung, abweichender Anzahl sowie abweichendem Material) ist auch bei den bereits beschriebenen Ausgestaltungsvarianten beziehungsweise bei den im Folgenden beschriebenen Ausführungsvarianten möglich. Dabei kann die Form und die Anzahl der Armaturkörper variieren, weiterhin können die Materialien und elektrischen Eigenschaften der Armaturkörper variieren. Die Armaturkörper können sowohl elektrisch isolierend ausgestaltet sein oder auch elektrisch leitend wirken. Bei einer elektrisch isolierenden Ausgestaltung ergibt sich der Vorteil, dass die elektrische Isolationsfähigkeit eines gegebenenfalls elektrisch isolierenden Hüllkörpers gegebenenfalls unterstützt zumindest jedoch nicht über die Maßen nachteilig beeinflusst wird. Nutzt man elektrisch leitfähige Armaturkörper, können diese verwendet werden, um eine dielektrische Schirmung zu unterstützen. Neben ringförmigen Armaturkörpern können auch weitere Armaturkörperformen zum Einsatz kommen, so können beispielsweise plattenartige oder beliebig dreidimensional geformte Armaturkörper verwendet werden. Neben einem Eingießen beziehungsweise Einbetten von Armaturkörpern in einen Hüllkörper eines veränderbaren Verbindungsabschnitts kann auch vorgesehen sein, dass die Armaturkörper beispielsweise auf eine äußere Oberfläche eines Hüllkörpers aufgesetzt werden, so dass dadurch eine Stabilisierung beziehungsweise Versteifung einzelner Bereiche, insbesondere eines Hüllkörpers eines veränderbaren Verbindungsabschnitts, gegeben ist.
In der 4 ist eine Elektronenergieübertragungseinrichtung mit einem veränderbaren Verbindungsabschnitt 1d in einer vierten Ausführungsvariante gezeigt. Zur Stabilisierung des veränderbaren Verbindungsabschnittes 1d in einer vierten Ausführungsvariante ist eine Nutzung von stabilisierenden Armaturkörpern in Form von Scheibenisolatoren 10a, 10b vorgenommmen. Dabei sind dort die Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 an den einander zugewandten Seiten mit Flanschen versehen, wobei die Flansche jeweils mit einem ersten winkelstarren Scheibenisolator 10a sowie einem zweiten winkelstarren Scheibenisolator 10b des veränderbaren Verbindungsabschnittes 1d in der vierten Ausführungsvariante verflanscht sind. Die Scheibenisolatoren 10a, 10b sind dabei fluiddicht mit den rohrförmigen Grundkörpern des ersten beziehungsweise zweiten Kapselungsgehäuseabschnittes 2, 3 verbunden und ihrerseits fluiddicht ausgestaltet. Weiterhin ist in die Scheibenisolatoren 10a, 10b der Phasenleiter 4 jeweils fluiddicht eingesetzt. Damit ist sowohl der erste Kapselungsgehäuseabschnitt 2 als auch der zweite Kapselungsgehäuseabschnitt 3 stirnseitig mit einer fluiddichten Barriere verschlossen, welche aufgrund der winkelstarren Ausgestaltung der Scheibenisolatoren 10a, 10b den veränderbaren Verbindungsabschnitt 1d in einer vierten Ausführungsvariante stabilisieren. Der veränderbare Verbindungsabschnitt 1d in der vierten Ausführungsvariante kann verbessert auf Relativbewegungen der Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 reagieren, da am Übergang zwischen den Kapselungsgehäuseabschnitten 2, 3 und dem veränderbaren Verbindungsabschnitt 1d in vierter Ausführungsvariante dieser durch die Armaturkörper versteift ist und Kräfte günstiger übertragen werden können. Der veränderbare Verbindungsabschnitt 1d in vierter Ausführungsvariante weist zwischen den einander zugewandten Seiten der Scheibenisolatoren 10a, 10b einen elastisch verformbaren Hüllkörper auf, welcher an den beiden Scheibenisolatoren 10a, 10b anliegt. Folglich ist der Hüllkörper mittelbar mit den Kapselungsgehäuseabschnitten 2, 3 verbunden. Der Phasenleiter 4 ist auch in der Ausführungsvariante nach 4 mit einem reversibel verformbaren Bereich 7 ausgestattet, welcher von dem reversibel verformbaren Hüllkörper umgeben ist. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, den Phasenleiter 4 mit seinen winkelstarren Bereichen fluiddicht in die Scheibenisolatoren 10a, 10b einzubetten, so dass Kräfte von den fluiddichten Fugen zwischen Phasenleiter 4 sowie Scheibenisolatoren 10a, 10b ferngehalten sind. Die Scheibenisolatoren 10a, 10b wirken als Armaturkörper, welche eine Stabilisierung des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1d in vierter Ausführungsvariante bewirken. Insbesondere der zwischen den Scheibenisolatoren 10a, 10b befindliche Hüllkörper kann nunmehr unabhängig von einem fluiddichten Ausgestalten desselben hinsichtlich seiner elastischen Verformbarkeiten, zum Schutz des Phasenleiters 4 ausgelegt werden. Ein Abdichten des Fluides in den Kapselungsgehäusen 2, 3 wird durch die Armaturkörper (Scheibenisolatoren 10a, 10b) des veränderbaren Verbindungsabschnittes 1d in vierter Ausführungsvariante übernommen. Eine Verformung des Verbindungsabschnittes 1d in vierter Ausführungsvariante erfolgt bevorzugt am Hüllkörper. Die Armaturkörper bilden eine winkelsteife fluiddichte Barriere zu den Kapselungsgehäuseabschnitten 2, 3.
Eine derartige Ausgestaltung eines veränderbaren Verbindungsabschnittes 1d in vierter Ausführungsvariante wird auch als Verbundaufbau oder Sandwich-Aufbau eines veränderbaren Verbindungsabschnitts bezeichnet. Neben der in der 4 gezeigten Variante hinsichtlich der Formgebung eines Hüllkörpers können auch die bereits beschriebenen Formgebungen von Hüllkörpern Verwendung finden oder auch die noch im Folgenden beschriebenen Hüllkörper der weiteren Ausführungsvarianten zum Einsatz gelangen.
Die 5 zeigt eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einem veränderbaren Verbindungsabschnitt 1e in einer fünften Ausführungsvariante. In dieser Ausführungsvariante ist eine Nutzung von winkelsteifen Scheibenisolatoren 10a, 10b vorgesehen, welche als Armaturkörper den veränderbaren Verbindungsabschnitt 1e in fünfter Ausführungsvariante stirnseitig abschließen und den ersten beziehungsweise zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 2, 3 fluiddicht verschließen. Die Armaturkörper bilden eine winkelstarre Wandung zum Begrenzen der Fluidaufnahmeräume zum Einkapseln eines Fluides am ersten Kapselungsgehäuseabschnitt 2 beziehungsweise am zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 3. Zur weiteren Erhöhung der Stabilität des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1e in fünfter Ausgestaltungsvariante ist an einem zwischen den Scheibenisolatoren 10a, 10b befindlichen Hüllkörper die Einbettung eines z. B. metallischen Ringes 9a, 9b vorgesehen, so dass die Stabilisierung beziehungsweise der Anschluss des Hüllkörpers an die Scheibenisolatoren 10a, 10b verbessert wird. Weiterhin wird durch eine derartige Gestaltung die Möglichkeit gegeben, Armaturkörper auszubilden, welche aus verschiedenen Materialien bzw. verschiedenen Teilelementen (hier Ringe 9a, 9b und Scheibenisolatoren 10a, 10b) zusammengesetzt sind. So können beispielsweise Armaturkörper genutzt werden, welche elektrisch isolierende Eigenschaften und/oder elektrisch leitende Eigenschaften aufweisen. Vorliegend sind Armaturkörper ausgebildet, welche elektrisch isolierende Scheibenisolatoren 10a, 10b aufweisen, die einer elektrischen Isolierung dienen und dabei einem Stützen und fluiddichten Positionieren des Phasenleiters 4 dienen. Weiter kann die mechanische Stabilität durch die Verwendung von beispielsweise metallischen Ringen 9a, 9b erhöht werden. Es ist es beispielsweise möglich, die Ringe 9a, 9b unter Nutzung von Bolzen mit den Scheibenisolatoren 10a, 10b zu verflanschen und so einen winkelsteifen Hybridarmaturkörper zu bilden. Die Verbolzung kann weiter dazu genutzt werden, den Hybridarmaturkörper beziehungsweise den sich daran anschließenden Hüllkörper des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1e in fünfter Ausführungsvariante mit den jeweiligen Flanschen des ersten beziehungsweise zweiten Kapselungsgehäuseabschnittes 2, 3 zu verbinden. Ein derartiger mehrlagiger beziehungsweise Sandwich-Aufbau eines veränderbaren Verbindungsabschnitts weist darüber hinaus den Vorteil auf, dass verschiedenartige Hüllkörper beispielsweise mit und ohne eingebettete, gegebenenfalls metallische, Armaturkörper mit Scheibenisolatoren (Armaturkörper) oder auch ohne Scheibenisolatoren verwendet werden können. Somit ergibt sich ein modularer Aufbau, wobei Teilelemente verschiedene Bauformen beziehungsweise Formgestaltungen aufweisen können, die ihrerseits wiederum verschiedenartig kombiniert werden können.
Die in den Ausführungsbeispielen nach 1, 2, 3, 4 und 5 gezeigten veränderbaren Verbindungsabschnitte 1a, 1b, 1c, 1d, 1e dienen einem möglichst spalt- und ausnehmungsfreien Übergang von einem ersten Kapselungsgehäuseabschnitt 2 zu einem zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 3 sowie einer flächigen Einbettung/Ummantelung des Phasenleiters 5.
In den 6 und 7 sind jeweils Ausgestaltungsvarianten von veränderbaren Verbindungsabschnitten mit Hüllkörpern gezeigt, welche geeignet sind, einen Verbindungsabschnitt zu bilden, der einen Hohlraum aufweist, welcher verschieden ist von den Fluidaufnahmeräumen, welche in dem ersten beziehungsweise dem zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 2, 3 angeordnet sind.
Die 6 zeigt eine Elektroenergieübertragungseinrichtung, welche einen veränderbaren Verbindungsabschnitt 1f in einer sechsten Ausführungsvariante aufweist. Der veränderbare Verbindungsabschnitt 1f in sechster Ausführungsvariante ist wiederum zwischen einem ersten sowie einem zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 2, 3 angeordnet. Der veränderbare Verbindungsabschnitt 1f in sechster Ausführungsvariante weist jeweils einen ersten sowie einen zweiten Scheibenisolator 10a, 10b auf, welche jeweils einem fluiddichten Abschluss des ersten beziehungsweise zweiten Kapselungsgehäuseabschnitts 2, 3 dienen. Dadurch sind die Scheibenisolatoren 10a, 10b des veränderbaren Verbindungsabschnittes 6f in sechster Ausführungsvariante (analog zu Scheibenisolatoren 10a, 10b der vierten und fünften Ausführungsvariante eines veränderbaren Verbindungsabschnittes 1d, 1e) Teil einer fluiddichten Barriere für den ersten beziehungsweise zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 2, 3. Die Scheibenisolatoren 10a, 10b stellen eine formstabile Wandung eines veränderbaren Verbindungsabschnittes dar, welcher eine Kompensation einer Relativbewegung zwischen beiden Kapselungsgehäuseabschnitten 2, 3 ermöglicht. Die Scheibenisolatoren 10a, 10b sind Armaturkörper. Der Phasenleiter 4 ist wiederum in die Scheibenisolatoren 10a, 10b hineinragend fluiddicht in diese eingebettet. Im Bereich zwischen den einander zugewandten Seiten der Scheibenisolatoren 10a, 10b weist der Phasenleiter 4 wiederum einen reversibel verformbaren Bereich 7 auf, welcher innerhalb eines Hohlraums 11 angeordnet ist, der Teil des veränderbaren Verbindungsabschnittes 1f in der sechsten Ausführungsvariante ist. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, einen massearmen Verbindungsabschnitt auszubilden. Vorliegend ist dazu ein Hüllkörper eingesetzt, welcher eine im Wesentlichen hohlzylindrische Struktur aufweist. An seinen stirnseitigen Enden ist der Hüllkörper mit Flanschen ausgestattet. Beispielhaft ist in der Darstellung der 6 eine Ausführung der Flansche als radial nach innen kragende Flansche gezeigt. Alternativ kann auch eine nach außen auskragende Flanschstruktur gewählt werden. Zusätzlich kann weiter vorgesehen sein, dass zur weiteren Stabilisierung des Hüllkörpers dieser beispielsweise mit einem weiteren Armaturkörper, beispielsweise einem z. B. metallischen Ring ausgestattet wird, um die Anpresskräfte im Flanschbereich zu homogenisieren, so dass auch in diesem Falle ein Hybridarmaturkörper geschaffen wäre, welcher zum einen die Scheibenisolatoren 10a, 10b und zum anderen z. B. metallische Ringe aufweist, welche die Anpresskräfte beim Verflanschen des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1f in sechster Ausführungsvariante mit den Flanschen des ersten beziehungsweise zweiten Kapselungsgehäuseabschnittes 2, 3 homogenisiert. Diese Ringe nach Art von Anpressplatten können einerseits in den Hüllkörper integriert sein, beispielsweise in diesen eingebettet oder an diesen anvulkanisiert sein, es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass diese Art von Armaturkörpern lediglich an der Oberfläche des Hüllkörpers anliegend zum Einsatz gelangt.
Beispielhaft ist in der 6 die Verwendung eines elastisch verformbaren Hüllkörpers beschrieben, welcher elektrisch isolierend wirkt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass dieser Hüllkörper elektrisch leitend ausgeführt ist. In der 6 ist der Hüllkörper exemplarisch mit einer hohlzylindrischen Struktur gezeigt. Darüber hinaus kann der Hüllkörper jedoch auch weitere Formgebungen aufweisen, welche insbesondere ein Verformen, insbesondere in bestimmten Richtungen unterstützt. So kann der Hüllkörper beispielsweise eine wellenartige Profilierung oder eine tonnenförmige Profilierung usw. aufweisen. Innenmantelseitig umgreift der Hüllkörper einen Hohlraum 11, welcher stirnseitig von den Scheibenisolatoren 10a, 10b verschlossen ist. Der Hohlraum 11 wird dabei in axialer Richtung der Längsachse 5 von dem Phasenleiter 4 durchsetzt. Innerhalb des Hohlraums 11 ist der reversibel verformbare Bereich 7 des Phasenleiters 4 befindlich. Zusätzlich ist zur Stützung und Positionierung des Phasenleiters 4 insbesondere seines reversibel verformbaren Bereiches 7 innerhalb des Hohlraums 11 die Verwendung einer Stützeinrichtung 12 vorgesehen. Insbesondere bei Nutzung eines elektrisch leitenden Hüllkörpers kann die Stützeinrichtung 12 zur Potentialtrennung von Phasenleiter 4 und Hüllkörper elektrisch isolierend ausgeführt sein. Über die Stützeinrichtung 12 steht der Hüllkörper mit dem Phasenleiter 4 in Kontakt. Der Hüllkörper umgibt auch den Phasenleiter 4 und ummantelt denselben. Die elektrisch isolierende Stützeinrichtung 12 kann beispielsweise nach Art eines oder mehrerer radial durch den Hohlraum 11 zu dem Hüllkörper ragenden Stäben gebildet sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass diese Stützeinrichtung 12 beispielsweise nach Art einer elastischen Membran, welche den Hohlraum 11 teilt, ausgebildet ist. Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass beispielsweise bei Nutzung eines elektrisch isolierenden Hüllkörpers die Stützeinrichtung 12 aus gleichartigem Material wie der elektrisch isolierende Hüllkörper gebildet ist, beispielsweise kann während eines Gussverfahrens der Hüllkörper gemeinsam mit der Stützeinrichtung 12 ausgeformt werden.
Der Hohlraum 11 des veränderbaren Verbindungsabschnittes 1f in sechster Ausführungsvariante ist dabei von den Fluidaufnahmeräumen des ersten beziehungsweise des zweiten Kapselungsgehäuseabschnittes 2, 3 separiert. Im Falle einer Relativbewegung der beiden Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 zueinander kommt es zu einem Verformen des Hüllkörpers des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1f in sechster Ausführungsvariante, wobei der Innendruck im Hohlraum 11 im Wesentlichen dem Umgebungsdruck der Elektroenergieübertragungseinrichtung entspricht. Zur Unterstützung eines möglichst kräftefreien Verformens beziehungsweise kräftereduzierten Verformens des veränderbaren Verbindungsabschnittes 1f in sechster Ausführungsvariante kann ein Druckausgleichskanal 13 vorgesehen sein, welcher den Hohlraum 11 mit der Umgebung der Elektroenergieübertragungseinrichtung verbindet. Bei Unterteilung des Hohlraumes 11 in mehrere Teilräume, beispielsweise durch eine elastische Membran, können auch mehrere Druckausgleichskanäle 13 vorgesehen sein.
In der 7 ist eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einem veränderbaren Verbindungsabschnitt 1g in einer siebten Ausführungsvariante gezeigt. In Abwandlung des aus der 6 bekannten veränderbaren Verbindungsabschnittes 1f in sechster Ausführungsvariante ist bei der Ausführungsvariante nach 7 auf die Verwendung einer Stützeinrichtung 12 verzichtet worden. Exemplarisch ist die Verwendung von zusätzlichen ringkreisförmigen Armaturkörpern 9a, 9b in der 7 gezeigt, welche in den Hüllkörper des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1g in siebter Ausführungsvariante eingebettet sind. Die Armaturkörper 9a, 9b sind in die nach innen gekröpften Flansche des Hüllkörpers eingebettet und stabilisieren so die Flansche des Hüllkörpers. Wie bereits zur 6 ausgeführt, kann auch hier die Verwendung von nach außen ausgekragten Flanschen an dem Hüllkörper vorgesehen sein. Alternativ kann bei einer Ausgestaltung gemäß der 7 vorgesehen sein, dass der Hüllkörper elektrisch leitfähig ist. Dies ermöglicht zum einen einen mechanischen Schutz und zum anderen eine dielektrische Schirmung des Phasenleiters 4 auch im Bereich des veränderbaren Verbindungsabschnittes 1g in siebter Ausführungsvariante. Innerhalb des veränderbaren Verbindungsabschnitts 1g in siebter Ausführungsvariante ist wiederum ein Hohlraum 11 gebildet, welcher mit einem Fluid gefüllt ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass auch hier ein Druckausgleichskanal 13 den Hohlraum 11 mit der Umgebung der Elektroenergieübertragungseinrichtung verbindet, um eine möglichst kräftearme Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 zueinander zu ermöglichen.
Neben der Nutzung von Druckausgleichskanälen zu einem möglichst kräftearmen Bewegen der Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 relativ zueinander kann auch vorgesehen sein, dass der Hohlraum 11 Teil eines geschlossenen Systems ist, so dass der Hohlraum 11 auch mit einem speziellen Fluid befüllbar ist. Um eine zusätzliche Kraftbeaufschlagung gegen ein innerhalb des Hohlraums 11 eingeschlossenes Fluidpolster zu reduzieren, kann vorgesehen sein, dass ein Druckausgleichskanal 13 mit einem geschlossenen Ausgleichvolumen verbunden ist, welches in Folge von Relativbewegung von erstem und zweitem Kapselungsgehäuseabschnitt 2, 3 zueinander jeweils umgekehrt proportional zu einer Änderung des Volumens des Hohlraums 11 eine Volumenänderung vollzieht, so dass eine starke Kompression beziehungsweise Expansion eines Gases, welches innerhalb des Hohlraums 11 respektive innerhalb des Hohlraums 11 sowie des Ausgleichsvolumens befindlich ist, verhindert ist. Damit ist selbst bei einer Relativbewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 zueinander und bei einer Änderung des Hohlraums 11 innerhalb eines veränderbaren Verbindungsabschnitts eine kräftereduzierte Bewegung der Kapselungsgehäuseabschnitte 2, 3 relativ zueinander ermöglicht.
Neben einem in den Ausführungsvarianten jeweils gezeigten symmetrischen Aufbau der jeweiligen Verbindungsabschnitte in Richtung jeweils des ersten sowie des zweiten Kapselungsgehäuseabschnitts 2, 3 können auch voneinander abweichende Ausgestaltungen der Schnittstellen zu dem ersten beziehungsweise zu dem zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt 2, 3 vorgesehen sein. So kann beispielsweise lediglich einer der Bereiche mit einem Armaturkörper (z. B. einem Scheibenisolator 10a, 10b) versehen sein oder mit einem innengekragten Flansch oder mit einem außengekragten Flansch versehen sein. Die in den verschiedenen Ausführungsvarianten der 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 gezeigten veränderbaren Verbindungsabschnitte sind funktional äquivalent, weisen jedoch unterschiedliche Ausgestaltungen auf, welche untereinander austauschbar sind, so dass modulartig weitere Verbindungsabschnitte geschaffen werden können, welche sich aus den einzelnen Baugruppen/Details der in den 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 gezeigten Ausführungsvarianten ergeben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007006728 A1 [0002]

Claims

Elektroenergieübertragungseinrichtung aufweisend ein Kapselungsgehäuse mit einem ersten Kapselungsgehäuseabschnitt (2) sowie einem zweiten Kapselungsgehäuseabschnitt (3), welche relativ zueinander bewegbar angeordnet sind und zwischen welchen ein veränderbarer Verbindungsabschnitt (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g) angeordnet ist, wobei der erste Kapselungsgehäuseabschnitt (2) einen ersten Wandungsabschnitt (6a) und der zweite Kapselungsgehäuseabschnitt (2) einen zweiten Wandungsabschnitt (6b) aufweist, welche jeweils eine fluiddichte Barriere am jeweiligen Kapselungsgehäuseabschnitt (1, 2) darstellen, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g) zwischen dem ersten Wandungsabschnitt (6a) und dem zweiten Wandungsabschnitt (6b) angeordnet ist.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein innerhalb des ersten sowie des zweiten Kapselungsgehäuseabschnittes (2, 3) angeordneter Phasenleiter (4) den Verbindungsabschnitt (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g) passiert.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g) einen elastisch verformbaren Hüllkörper aufweist, welcher mit zumindest einem, insbesondere beiden Kapselungsgehäuseabschnitten (2, 3) zumindest mittelbar in Kontakt steht.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hüllkörper den Phasenleiter (4) vor unmittelbarem Zugang schützt.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenleiter (4) über zumindest einen formstabilisierenden Armaturkörper des Verbindungsabschnittes (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g) abgestützt ist
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenleiter (4) im Bereich des Verbindungsabschnittes (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g) reversibel verformbar ist.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hüllkörper bei einer Verformung sich im Wesentlichen radial zu einer Bewegungsachse einer Relativbewegung zwischen den Kapselungsgehäuseabschnitten (2, 3) verformt, insbesondere ausdehnt.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hüllkörper beabstandet zu dem Phasenleiter (4) angeordnet ist.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hüllkörper an dem Phasenleiter (4) anliegt.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenleiter (4) in den Hüllkörper eingebettet ist.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g) einen Hohlraum (11) aufweist.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (11) mit der Umgebung des Verbindungsabschnittes in Kontakt steht.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (11) hermetisch abgeschlossen ist.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (11) mit einem Ausgleichsvolumen in Verbindung steht, welches umgekehrt proportional zu einer Volumenänderung des Hohlraumes (11) im Volumen veränderbar ist.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hüllkörper zumindest ein formstabilisierender Armaturkörper (9a, 9b, 10a, 10b) zugeordnet ist.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapselungsgehäuseabschnitte (2, 3) voneinander verschiedene Fluidvolumina einkapseln.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapselungsgehäuseabschnitte (2, 3) voneinander verschiedene Fluidvolumina sowie von einem im Verbindungsabschnitt (2, 3) angeordneten Fluidvolumen verschiedene Fluidvolumina einkapseln.
Elektroenergieübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck eines Fluidvolumens, welches in einem Kapselungsgehäuseabschnitt (2, 3) eingeschlossen ist, von dem Druck eines gegebenenfalls im Verbindungsabschnitt (1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g) befindlichen Fluidvolumens differiert.