DE2201348A1

DE2201348A1 - Elektrische durchfuehrung

Info

Publication number: DE2201348A1
Application number: DE19722201348
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Blumentritt; Joseph Lingen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-01-07
Filing date: 1972-01-07
Publication date: 1973-07-12

Description

Elektrische Durchführung Die Erfindung betrifft eine elektrische Durchführung, bei der ein elektrisch leitender Bolzen von einem Isolierkörper umgeben ist, der an mindestens einem Ende mit dem Bolzen und in seinem Mittelteil mit einem metallischen Flansch vakuumdicht verbunden ist. Eine Durchführung dieser Art ist beispielsweise in der DT-OS 1 665 564 angegeben.
Bei der bekannten Durchführung ist der Isolierkörper mittels einer Druckglaseinschmelzung in der Bohrung des Flansches befestigt. Die Herstellung einer solchen inschmelzung erfordert bei größeren Durchführungen, z. B. für 10 kV, einen hohen Aufwand; außerdem erden erhebliche Kräfte auf den Isolierkörper ausgeübt, die zu seiner Zerstörung führen können. Aber auch bei spannungslosen Dichtungen ist es grundsätzlich schwierig, eine vaLullmdichte Verbindung am mittleren Mantelbereich des Isolierkörpers herzustellen.
Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, eine Durchführung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß vakuumdichte Verbindungen im mittleren Mantelbereich des Isolierkörpers nicht erforderlich sind. Dies wird erreichL durch einen dreiteigigen Isolierkörper mit zuei äußeren Teilisolatoren, die sich jeweils von dem Flansch bis zu einem Ende des Bolzens erstrecken, wobei wenigstens der eine äußere Teilisolator wit dem Bolzen und dem Flaiisch vakuumdicht verbunden ist, und niit einem inneren Teilisolator, der sich über die gesamte Lange des Bolzens erstreckt. Die Erfindung ermöglicht es, den Flansch mit den beiden äußeren Teilisolatoron an deren Stirnflächen zu verbinden; der innere Teilisolator übernimmt die Quclisolierung zwischen Bolzen und Flansch.
Mit Vorteil sind die äußeren Teilisolatoren an ihren Enden mit metallischen Manschetten hart verlötet, die ihrerseits mit metallischen Teilen, die dem Flansch bzw. dem Ende des Bolzens zugeordnet sind, verschweißt sind. Man erhält auf diese Weise eine hochtemperaturfeste Durchführung, wie sie beispielsweise für Reaktorkessel aus Sicherheitsgründen erforderlich ist. Bei Durchführungen dieser Art wird ferner eine hohe Druckfestigkeit, z. B. für einen ueberdruck von etwa 10 at im Inneren des Kessels, verlangt. HierfUr ist es von Vorteil, die Schweißnähte auf der Uberdruckseite durch Abstützungen zu entlasten.
In Fig. 1 der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Durchführung im Teilschnitt dargestellt; Fig. 2 zeigt das linke Ende der Durchführung in vergrößertem Maßstab.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Durchführung besteht im wesentlichen aus dem Flansch 1, dem Bolzen 2, den äußeren Teilisolatoren 3, 4 und dem inneren Teilisolator 5. Der Flansch 1 kann beispielsweise aus Stahl bestehen; er ist unter Zwischenlage einer Dichtung 6 mit einer Wand 7, beispielsweise eines Reaktorkessels, verschraubt. Der Bolzen 2 besteht aus Kupfer, die Isolatoren 3, 4 und 5 beispielsweise aus Aluminiumoxid-Keramik. In den Flansch 1 ist ein Stahizylinder 8 eingesetzt, der mit dem Flansch 1 bei 9 vakuumdicht verschweißt ist. Der Zylinder 8 stützt sich bei 9a auf den Flansch 1 ab, so daß die Schweißung 9 bei einem auf der linken Seite auftretenden Uberdruck nicht beansprucht wird. In die beiden Stirnseiten des Zylinders 8 sind Stahlringe 10 und 11 eingepaßt.
Der äußere Teilisolator 3 ist an seinen beiden Stirnflächen mit metallischen Manschetten 12 und 13 hart verlötet; aus löttechnischen Gründen ist auf den Außenseiten der Manschetten jeweils ein zusätzlicher Ring 14 bzw. 15, ebenfalls aus Aluminiumoxid-Keramik, aufgelötet. Die Manschetten 12 und 13 bestehen aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung, deren thermischer Ausdehnungskoeffizient dem der Keramik angepaßt ist.
Die Manschette 12 ist bei 16 mit einer Stahlscheibe 17 verschweißt; die Stahlscheibe 17 ist ihrerseits mit dem Bolzen 2 hart verlötet. Auf der anderen Seite ist die Manschette 13 mit dem Stahlring 10 bei 18 verschweißt; der Stahlring 10 ist seinerseits mit dem Zylinder 8 durch eine Schweißnaht bei 19 verbünden. Zwischen dem Keramikring 15 und dem Stahlring 10 ist ein hsbestpolster 20 angeordnet, das einen auf der linken Seite der Durchführung herrschenden Überdruck aufzunehmen vermag und dadurch die Schweißung 18 entlastet. Zu dem gleichen Zweck sitzt der Stahlring 10 bei 21 in einer Passung des Zylinders 8.
Der rechte äußere Teilisolator 4 ist in gleicher Weise ausgebildet und an seinen Stirnseiten mit Manschetten 25, 26 verbunden wie der Teilisolator 3; ebenso ist seine Verbindung mit dem Flansch 1 in gleicher Weise ausgebildet wie bei dem linken Teil der Durchführung. Ein Unterschied besteht lediglich insofern, als der Bolzen 2 auf der rechten Seite mit der Stahlscheibe 27 nicht verbunden ist, so daß der Bolzen sich bei Temperaturänderungen frei dehnen kann.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird die erforderliche Längsisolation zwischen den Enden des Bolzens 2 und dem auf Brdpotential befindlichen Flansch 1 durch die äußeren Teilisolatoren 3 und 4 gewährleistet. Der innere Teilisolator 5, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Durchführung erstreckt, stellt die Isolation in der Ebene des Flansches 1 sicher. Der innere Teilisolator 5 braucht mit den übrigen Elementen der Durchführung nicht fest verbunden zu sein; seine Lage wird durch die Stahlscheiben 17 und 27 gesichert. Seine Stirnseiten sind durch Abdeckung 28 und 29 geschützt.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß der Stahlring 10 bei 21 in einer Passung des Zylinders 8 sitzt; durch diesen Paßsitz wird die Schweißnaht 19 entlastet. In ähnlicher Weise ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, ein Paßsitz 16a für die Scheibe 17 in der Manschette 12 vorgesehen, der die Schweißnaht 16 beim Auftreten eines Überdruckes auf der linken Seite entlastet.
Es kann von Vorteil sein, den inneren Teilisolator 5 zwecks Potentialsteuerung im Bereich des Flansches 1 bzw. des Zylinders 8 mit einer Metallisierung 30 zu versehen, so daß sich ein Aufbau nach Art einer Kondensatordurchführung ergibt.
2 Figuren 4 Ansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Elektrische Durchführung, bei der ein elektrisch leitender olzen von einem Isolierkörper umgeben ist, der an mindestens einem Ende mit dem Bolzen und in seinem Mittelteil mit einem metallischen Flansch vakuumdicht verbunden ist, gekennzeichne-t; durch einen dreiteiligen Isolierkörper mit zwei äußeren Teilisolatoren (3, 4), die sich jeweils von dem Flansch (1) bis zu einem Ende des Bolzens (2) erstrecken, wobei wenigstens der eine äußere Teilisolator (3) mit dem Bolzen und dem Flansch vakuumdicht verbunden ist, und mit einem inneren Teilisolator (5), der sich über die gesamte Länge des Bolzens erstreckt.
2. Durchführung nach Anspruch 1> dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Teilisolatoren (3, 4) an ihren Enden mit metallischen Manschetten (12, 13, 25, 26) hart verlötet sind, die ihrerseits mit metallischen Teilen (10, 11, 17, 27), die dem Flansch (1) bzw. dem Ende des Bolzens (2) zugeordnet sind, verschweißt sind.
3. Durchführung nach Anspruch 2 für hohen einseitigen Überdruck, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnähte (9, 16, 18, 19) auf der Überdruckseite durch Abstützungen (9a, 16a, 20, 21) entlastet sind.
4. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teilisolator (5) zwecks Potentials-teuerung im Bercich des ElEinsches (1) meLallisiert ist (30).

L e e r s e i t e