不透流体的线馈通件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的不透流体的线馈通件(LeitungsdurchfUhrung)。
【背景技术】
[0002]从实践中已经知道，借助于穿过压力容器的壁的不透流体的线馈通件向定位在压力容器中的驱动单元提供电能。因此，常见的是例如借助于定位在填充有天然气的压力容器中的驱动电机来驱动压缩机从而运输天然气，所述压缩机同样布置在压力容器中以便进行压缩并且在这个过程中将通过压缩机运输的天然气液化。对于驱动电机而言，必须通过电线从外部引入电能到压力容器中，而借助于不透流体的线馈通件，可以确保天然气不会从压力容器逸出到压力容器周围的区域中。
[0003]根据EP I 675 241 Al，已知一种不透流体的线馈通件，其中所公开的线馈通件包括相对于压力容器的壁密封的外壳，并且其中导电体在外壳中延伸，所述导电体用于向定位在压力容器中的驱动单元提供电能。
[0004]虽然目前已知的线馈通件确保导电体在一定程度上不透流体地馈通到高压腔室中以用于向定位在高压腔室中的耗电装置提供电能，但是这些线馈通件有许多缺点。
[0005]因此，目前已知的不透流体的线馈通件有以下缺点:可能发生将损害运作安全性的不期望的电气部件放电或电击穿。另外，目前已知的不透流体的线馈通件可具有以下缺点:所述不透流体的线馈通件在一定程度上允许气体(例如氧气、氢气、氦气、二氧化碳、氮气、烃类和微量气体)渗透，因此线馈通件的密封度是有局限的。另外，可能通过线馈通件的个别组件之间的机械应力和热应力形成泄漏。另外，就通过实践已知的不透流体的线馈通件来说，当线馈通件的个别组件出现机械故障时会存在问题，例如，导电体分离并且能够由于高压腔室中的高压而像子弹一样进入周围区域。
【发明内容】
[0006]据此入手，本发明以创造一种新型线馈通件的目标为基础。所述目标通过根据权利要求I所述的线馈通件得到解决。根据本发明，陶瓷绝缘体定位在外壳与导电体之间，其中所述陶瓷绝缘体通过形成圆锥形分离平面，被划分为面向导电体的第一绝缘体区段和面向外壳的第二绝缘体区段，并且其中在所述两个区段之间定位有导电材料的接头，所述接头连接至所述两个区段和外壳。
[0007]因为根据本发明的线馈通件包括划分为二的陶瓷绝缘体且所述陶瓷绝缘体的分离平面成圆锥形地成型于两个绝缘体区段之间，所以关于线馈通件的电绝缘的功能要求以及相对于高压腔室中存在的介质的密封度的功能要求可以在功能上分离并且可以同时得到满足。
[0008]陶瓷绝缘体阻止气体渗透线馈通件并且因此具有更好的密封特性。将陶瓷绝缘体通过形成圆锥形分离平面划分为两个绝缘体区段，会另外使得机械压力以最佳方式引导到线馈通件的外壳上。两个绝缘体区段的分离表面的圆锥形外形与以夹心状定位在两个区段之间的导电材料的接头相结合，另外在线馈通件中提供最佳电场线引导，因此可以避免电气部件放电或电击穿。
[0009]因此，根据本发明的线馈通件避开了现有技术的缺点。
[0010]根据有利的进一步发展，面向导电体的第一绝缘体区段与导电体之间形成间隙，所述间隙的数量级介于0.01 mm与0.1 mm之间，特别地，数量级介于0.03 mm与0.05 mm之间。
[0011]通过调整导电体与绝缘体之间的这个限定的间隙，可以避免由线馈通件的相应元件的不同热膨胀引起的热应力以及机械应力。
[0012]优选的是，面向导电体的第一绝缘体区段在面向导电体的内表面上被金属化。
[0013]另外，特别是结合面向导电体的第一绝缘体区段的内表面的金属化，可以因此避免间隙中的电气部件放电。这些部件放电可能最终导致电击穿。
[0014]根据另一有利的进一步发展，导电体、陶瓷绝缘体和外壳具有台阶式直径。导电体在高压腔室侧部段上的一个部段上的外直径大于在低压腔室侧部段上的外直径，使得导电体的高压腔室侧部段接合在陶瓷绝缘体的高压腔室侧部段后方。外壳在高压腔室侧部段上的内直径大于在低压腔室侧部段上的内直径，使得外壳的低压腔室侧部段接合在陶瓷绝缘体的中间部段后方。
[0015]导电体、陶瓷绝缘体和外壳的此台阶式直径确保当线馈通件出现机械故障时，线馈通件的部件或组件不会像子弹一样进入周围区域。在线馈通件出现机械故障的情况下，确切地说所述外壳将陶瓷绝缘体还有导电体都保持在合适位置。
[0016]根据另一个有利的进一步发展，具有非常好的耐化学性、耐高温性、凝固后高弹性和高介电强度的第一铸造化合物位于高压腔室侧端上，其中所述第一铸造化合物分段包围所述陶瓷绝缘体和所述导电体。建议的是使用载有粉状无机绝缘体系统(例如，Al2O3或T12)的第一铸造化合物(例如，环氧树脂或聚氨酯)。低压腔室侧端上有具有耐高温性、凝固后高弹性和高介电强度的特性的第二铸造化合物(例如，硅)，其中所述第二铸造化合物分段包围所述陶瓷绝缘体和所述导电体。
[0017]在线馈通件的高压腔室侧端使用第一铸造化合物以及在线馈通件的低压腔室侧端使用第二铸造化合物会提高线馈通件的密封度。
【附图说明】
[0018]本发明的优选的进一步发展自从属权利要求和以下说明书获得。本发明的示例性实施例借助于附图得到更为详细的解释，但是并不局限于此。如下所示:
图1为根据本发明的线馈通件的示意性横截面图。
【具体实施方式】
[0019]本发明涉及用于馈送导电体通过压力容器的壁的电线馈通件，其中压力容器的壁将低压腔室或压力容器外的周围区域与压力容器中的高压腔室分隔开。借助于线馈通件，可以向诸如像定位在压力容器中的电驱动件的耗电装置提供电能。
[0020]图1示出穿过根据本发明的不透流体的线馈通件I的示例性实施例的横截面的简图，所述不透流体的线馈通件I用于将导电体2馈送通过压力容器的壁，所述压力容器的壁将低压腔室或周围区域与高压腔室分隔开，其中径向地位于外部的所述导电体2被电绝缘体3分段包围，并且其中径向地位于外部的电绝缘体3被线馈通件I的外壳4分段包围。
[0021]电线馈通件I通过外壳4可以插入到压力容器的壁中，其中外壳4中的凹槽5用于接收密封环，以便相对于压力容器的壁密封线馈通件I的外壳4。
[0022]定位在外壳4与导电体2之间的绝缘体3具体实施为陶瓷绝缘体，所述陶瓷绝缘体优选地由氧化铝陶瓷制成。此陶瓷绝缘体3阻止气体渗透，特别是诸如像H2S和Hg的烃类和微量气体，以使得不会有因为渗透而导致来自压力容器的高压腔室的这些气体进入压力容器的低压腔室区域或周围区域的任何危险。
[0023]陶瓷绝缘体通过形成圆锥形分离平面6，被划分为两个绝缘体区段，也就是分为面向导电体2的第一绝缘体区段7和面向外壳4的第二绝缘体区段8。导电材料的接头9在这两个绝缘体区段7与8之间延伸，至少在此分离平面6的区域中延伸。优选的是，此接头9由铜或铜合金制成。
[0024]借助于通过形成圆锥形分离平面6将陶瓷绝缘体3划分为两个绝缘体区段7和8，能够以最佳方式将作用在绝缘体3和/或导电体2上的压力引导到外壳4上。因此线馈通件I允许很好地将机械压力引导到外壳4上，并且因此对机械应力或载荷不敏感。
[0025]在两个绝缘体区段7与8之间的圆锥形分离平面6的区域中延伸的接头9以夹心状接收在绝缘体区段7与8之间，其中以夹心状接收在绝缘体区段7与8之间的导电材料的接头9确保电场线引导，所述电场线引导将高电压技术的外围条件纳入考虑，从而避免电气部件放电和电击穿。特别是在陶瓷绝缘体的区域中，最佳电场线引导得到保证。
[0026]陶瓷绝缘体3的两个绝缘体区段7和8的限定圆锥形分离平面6的分离表面10被金属化，也就是被提供金属涂层，其中导电材料的接头9通过两个绝缘体区段7和8的金属化分离表面10被钎焊连接至陶瓷绝缘体3。这确保接头9以最佳方式连接至陶瓷绝缘体3的两个绝缘体区段7和8，也就是需避免因连接产生的机械应力和热应力。因为如此，不透流体的线馈通件I因此变得对热交变应力和机械应力不敏感。
[0027]接头9在两个绝缘体区段7与8之间延伸，不仅在分离平面6的区域中延伸，而且有一部段延伸至分离平面6的外部，其中接头9的延伸至分离平面6的外部的部段通过焊接也就是形成焊缝11连接至外壳4的部段。位于接头9与外壳4之间的此焊接的连接11在外壳4的高压腔室侧端的区域中实现。
[0028]在图1中，线馈通件I的高压腔室侧端标记成附图标记12，并且线馈通件I的低压腔室侧端标记成附图标记13。
[0029]在此情况下，线馈通件I的高压腔室侧端12与导电体2的高压腔室侧端重合。线馈通件I的低压腔室侧端13与导电体2的低压腔室侧端重合。
[0030]陶瓷绝缘体3的高压腔室侧端12’和陶瓷绝缘体3的低压腔室侧端13’各自相对于导电体2的高压腔室侧端12和低压腔室侧端13向后移，以使得导电体2因此相对于陶瓷绝缘体3在两侧上突出。同样，外壳4的高压腔室侧端12"和外壳4的低压腔室侧端13"分别相对于陶瓷绝缘体3的高压腔室侧端12’以及相对于陶瓷绝缘体3的低压腔室侧端13’向后移，以使得因此陶瓷绝缘体3相对于外壳4在两侧上突出。
[0031]优选的是，具有限定的间隙尺寸X的间隙17形成在陶瓷绝缘体3的面向导电体2的第一绝缘体区段7与导电体2之间，所述间隙17的数量级介于0.0l mm与0.1 mm之间，特别地，数量级介于0.03 mm与0.05 mm之间。
[0032]陶瓷绝缘体也就是陶瓷绝缘体的面向导电体2的第一绝缘体区段7被金属化，也就是在面向导电体2的内表面14上涂覆金属涂层。因为如此，特别是因热交变载荷产生的热应力被避免，同时另一方面，电场线的电场线引导可以因此得到改善。
[0033]根据本发明的有利的进一步发展，导电体2、陶瓷绝缘体3和外壳4具有台阶式直径。导电体2在高压腔室侧部段上的外直径大于在低压腔室侧部段上的外直径，也就是以此方式，导电体2的高压腔室侧部段接合在陶瓷绝缘体3的高压腔室侧部段后方。
[0034]因此，根据图1明显的是，导电体2的外直径的这个直径阶跃在陶瓷绝缘体3的高压腔室侧端12’的区域中发生，其中导电材料的另一接头15定位在导电体2与陶瓷绝缘体3之间的此区域中。
[0035]导电材料的此另一接头15在横截面上成L型角度，其中陶瓷绝缘体3的面向所述另一接头15的面在陶瓷绝缘体3的高压腔室侧端12’上被金属化，以便通过钎焊在陶瓷绝缘体13与所述另一接头15之间提供良好的连接，和在接头9与两个绝缘体区段7和8之间的在圆锥形分离表面6的区域中的钎焊连接一样，所述连接对于热交变应力不敏感。
[0036]如已经解释，接头9不仅通过钎焊至