DE1127422B

DE1127422B - Gasdichte elektrische Mehrfachdurchfuehrung durch die Wand eines Hochdruckbehaelters

Info

Publication number: DE1127422B
Application number: DES67464A
Authority: DE
Inventors: Herbert Poppinger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-03-08
Filing date: 1960-03-08
Publication date: 1962-04-12

Description

Gasdichte elektrische Mehrfachdurchführung durch dieWand eines Hochdruckbehälters In vielen Fällen ist es erforderlich, aus Druckbehältern, beispielsweise bei höheren Drücken von einigen 100Atm., elektrische Leitungen herauszuführen. Hierbei bietet die Aufrechterhaltung einer guten Isolierung der Leiter einerseits sowie einer zuverlässigen Abdichtung an der Durchführung andererseits erhebliche Schwierigkeiten, insbesondere wenn innerhalb des Druckbehälters auch hohe Temperaturen, beispielsweise von einigen hundert Grad, herrschen. Ausführungen, bei denen die Durchführungen einen Isolatorkörper aus einem druck- und hitzebeständigen Material enthalten, der mit den Metallteilen des Behälters verlötet, insbesondere hartverlötet ist, haben sich bei Betrieben mit Temperaturschwankungen nicht immer gut bewährt.
Es ist bereits eine Mehrfachdurchführung für gasdicht abgeschlossene Apparate beschrieben worden, bei der die Durchführung aus einem einseitig abgeschlossenen Hochspannungsisolierrohr besteht, das mit Hilfe eines Flansches, in eine öffnun- des Behälters eingesetzt und damit abgeschlossen ist, wobei an das Rohr noch weitere Rohre unter Zwischenschaltung von Flanschstücken angesetzt sind, die eine elektrische Zuführung zu innerhalb des Isolierrohres angeordneten konzentrischen Rohrleitern bilden.
Weiter ist eine Elektrodeneinführung. für Quecksilberdampfvakuumapparate bekannt, bei der an den Kessel ein Flansch angeschweißt ist, an dem ein Isolierrohr 6 anliegt, das mit Hilfe einer Deckplatte und äußeren Spannschrauben gegen den Flansch gepreßt wird und auf diese Weise den Hohlraum des Rohres nach einer Seite hin abdichtet.
Unter anderem ist auch ein Durchführungsisolator für hohe Spannungen bekannt, bei dem zu beiden Seiten der Austrittsöffnung eines Befestigungsringes Scheiben verschiedenen Ausmaßes so übereinander aufgereiht sind,daß a1)#weeb#elnd- -die eine jiagh--i.nn-en, die andere nach außen überragt, und diese Scheiben mit Hilfe von an den beiden Enden angeordneten Druckplatten und einer zentralen $pannschraube zu einem auf einer. Seite durch eine Bohrung geöffneten Hohlkörper verspannt sind. Hierbei ist auch noch die Möglichkeit angegeben, zwischen den einzelnen Isolationsscheiben dünne. Metallringe zu legeii".und-.dä#; durch einen Kondensator zur Erreichung einer gleichmäßigen Potentialverteilung zu bilden.
Derartige Ausführungen verkörpern einen verhältnismäßig hohen Aufwand und sind insbesondere für sehr hohe Drücke und Betriebe mit großen Temperaturschwankungen wenig geeignet.
Nach der Erfindung wird eine einfache elektrische Durchführung für Hochdruckbehälter angegeben, die für derartige Beanspruchungen besonders geeignet ist, wobei anschließend an ein der Leiterdurchführung dienendes Wandloch eine gasdichte Kammer vorgesehen ist, in die die Leiter ein- bzw. herausgeführt sind, wobei erfindungsgemäß die Kammer in an sich bekannter Weise durch auf beiden Seiten gegen die Behälterwand gepreßte flache Isolierscheiben vorzugsweise gleicher Form mit Bohrungen mit einer Abdeckung durch Druckplatten gebildet ist, wobei jedoch zwischen Isolierscheiben flache metallische Druckscheiben vorgesehen sind, die gleichzeitig als Teilstück von Durchführungsleitern benutzt sind, während die Verspannung mit Hilfe einer vorzugsweise gleichzeitig als Durchführungsleiter dienenden Verschraubung durchgeführt ist.
Eine Ausführungsform einer derartigen Durchführung ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt. Mit 1 ist die Wand des Druckbehälters bezeichnet, in die ein Loch 2 gebohrt ist. Etwa konzentrisch zu dieser Bohrung ist eine flache Isolierscheibe aus einem.-kerarrüschen Isollermaterlal 3 -angeordnet, die 41mL -lich einer Unterlagscheibe und zweckmäßig mit geschliffenen Flächen ausjaführt ist und wenigstens ein Loch -zur -Durchführung der Leitung aufweist. Derartige Scheiben können zu beiden Seiten der Öffnung konzentrisch zu dieser aufgelegt werden. Innerhalb des Behälters liegt auf der Isolierscheibe 3 eine metallische, ähnlich geformte Druckscheibe 4, die insbesondere bei hohen Temperaturen zweckmäßig aus Eisen bestehen kann. Diese trägt am äußeren sowie am inneren Umfang elektrische Anschlüsse und dient somit gleichzeitig als Teilstück von Durchführungsleitern. 5 und 6. - Die -metallische Druckscheibe 4 kann beispielsweise auch nach Art eines Kabelschuhes ausgeführt sein. Auf diese Druck--scheibe4 ist wieder eine flache-Isolierscheibe7 aufgelegt, die gleichartig wie die Isolierscheibe 3 ausgeführt sei - n kann. Darüber liegt eine DiÜckplatte 8, in der eine Verschraubung 9 gasdicht eingesetzt (eingelötet) ist, deren Schaft durch die öffnung hindurchgeführt ist. Auf der andeieh Seite der: Durchführung kann der Anschluß in gleicher Weise wieder unter Verwendung einer leitendeft Schidlif #,und einer auf diese aufgesetzten Isolibrscheibe 7 ausgeführt sein. Auf diese folgt eine Druckplatte-10, worauf das ganze System mit Hilfe einer auf die Verschraubung 9 aufgesetzten Mutter 11 verspannt wird und somit eine gasdichte Kammer 2a, 2b entsteht, Die Mutter wird hierbei mit Hilfe einer Unterlagscheibe 12 an der Druckplatte angepreßt.
Da in vielen Fällen die Herausführung der Leitung 5 aus dem Innem der Durchführung nach außen wesentlich geringeren Beanspruchungen unterliegt, zumal in dem Innern der Durchführung kein hoher Druck herrscht und auch infolge des Temperaturgefälles in den einzelnen Elementen keine so hohe Temperaturbeanspruchung auftritt, kann, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, die Herausführung der Leitung 6 durch eine in die Druckplatte 10 eingeschraubte Isolierbuchse 13 erfolgen.
Unter diesen Umständen kann es zweckmäßig sein, die aufeinandergeschichteten keramischen und leitenden Scheiben mit einem Band 14 zu versehen, wodurch die ganze Lage beim Einsetzen bestimmt wird und eine zusätzliche Verbesserung der Abdichtung erreicht werden kann. In diesem Sinne kann, wie es in Fig. 2 angedeutet ist, auch in die Gehäusewand 1 selbst konzentrisch zu der öffnung 2 eine Vertiefung 15, in die Druckplatte 8 eine Vertiefung 16 eingefräst sein, während die metallische Druckscheibe 4 mit einem inneren Bund 14 ausgeführt ist.
Insbesondere für hohe Drücke kann es zweckmäßig sein, die Metallscheiben mit geriffelter oder beispielsweise. konzentrisch gerillter Oberfläche auszuführen, wobei unter der Druckbeanspruchung eine plastische Formänderung eintritt, die die Dichtungsverhältnisse verbessert. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß bei solchen Anlagen durch den Druck selbst eine wesentlich stärkere Zusammenpressung einritt, als dies durch Anziehen der Schrauben möglich ist, so daß es zweckmäßig ist, diese Schrauben dann noch nachzuziehen.
Man kann auch die innere Druckplatte mit den Versparmelementen aus einem Stück ausführen.
Bei mehrphasigen Ausführungen kann beispielsweise die Verschraubung 9 als Durchführung für eine Phase ausgenutzt werden, wie dies durch Anschlußleitungen 17 und 18 angedeutet ist, Während die dritte Phase etwa an das Gehäuse als Masse angeschlossen werden kann. Es ist aber auch möglich, mehrere Metallscheiben unter Zwischenschaltung von entsprechenden -Isolierscheiben aufeinanderzureihen, -wobei -die einzelnen Leitungen um einen entsprechenden Winkel gegeneinander versetzt angeordnet sein können. In manchen Fällen wird es sich empfehlen, für verschiedene Leitungen völlig voneinander getrennte D#irchführungen, im wesentlichen gleicher Art, anzuordnen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Gasdichte elektrische Mehrfachdurchführung durch die Wand eines Hochdruckbehälters, bei der anschließend an ein der Leiterdurchführung dienendes Wandloch eine gasdichte Kammer vorgesehen ist, in die die Leiter ein- bzw. herausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (2a, 2b) in an sich bekannter Weise durch auf beiden Seiten gegen die Behälterwand gepreßte flache Isolierscheiben (3, 7), vorzugsweise gleicher Form, mit Bohrungen mit einer Abdeckung durch Druckplatten (8, 10) gebildet ist, wobei jedoch zwischen Isollerscheiben flache metallische Druckscheiben (4) vorgesehen sind, die gleichzeitig als Teilstück von Durchführungsleitem (5, 6) benutzt sind, während die Verspannung mit Hilfe einer vorzugsweise gleichzeitig als Durchführungsleiter dienendenVerschraubung (9) durchgeführt ist.
2. Gasdichte Mehrfachdurchführung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierscheiben (3, 7) bzw. auch die Druckscheiben (4) sowie die Druckplatten (8, 10) mit geschliffenen Auflageflächen ausgeführt sind. 3. Gasdichte.
Mehrfachdurchfährung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageflächen wenigstens einzelner der Druckscheiben geriffelt sind.
4. Gasdichte Mehrfachdurchführung nach Anspruch 2 bzw. 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheiben den Auflageflächen der Isolierscheiben entsprechend mit flach eingearbeiteten Vertiefungen versehen sind. 5. Gasdichte Mehrfachdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheiben. mit einem dem Innen- oder Außendurchinesser der Isolierscheiben angepaßten Bund ausgeführt sind.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 512 976, 447 202; deutsche Auslegeschrift Nr. 1023 807; schweizerische Patentschrift Nr. 66 589; USA.-Patentschriften Nr. 1957 982, 1129 467, 2 550 112; britische Patentschrift en Nr. 320 953, 703 958; französische Patentschrift Nr. 476 335.