CN101785151B - 高压力、高电压穿透器组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于海底、水线上或陆基使用的高压力、高电压穿透器组件，其中，所述组件可以直立地附着到湿气体和/或液体处理压缩机或泵，或者可以附着到变压器/从变压器附着，并且所述组件包括：穿透器单元，其用于把电力馈通到所述压缩机或泵的电动机或者把电力馈通到所述变压器/从所述变压器馈通电力；具有外壳腔室的漏斗形外壳，所述穿透器单元位于所述腔室的上端；横贯所述腔室的纵轴位于所述腔室内部的栅格，所述穿透器单元位于所述栅格上方；在所述腔室内位于所述栅格下方并且位于到所述电动机的外壳或者去往/来自所述变压器的外壳的入口上方的过滤器；以及从所述穿透器单元朝向所述栅格延伸到所述腔室中的传感器单元，但是其与所述栅格间隔开。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压力、高电压穿透器组件。此外，本发明还涉及一种用于所述组件的穿透器单元中的高压力、高电压穿透器。
背景技术
为了稳定并增加碳氢化合物工艺流体(比如来自海底的或水线上的生产井的气体(湿气体)或液体)的输送，通常在粗液分离的下游安装压缩机或泵。所述压缩机或泵需要具有高额定功率的驱动电动机，其通常处在500-2000A的电流范围和6.6-12kVAC的电压范围之内。此外，在长陆基距离上运输碳氢化合物流体的过程中，通常在规则的间隔处需要流增压器或泵，以便在可能遇到的各种地理困难条件下都使得所述流稳定。
很重要的是冷却所述驱动电动机，为了实现这一点，把从所述生产井获得的工艺流体用作冷却媒介。这又意味着到达所述电动机的电力电缆以及所述穿透器组件将暴露于高温(通常在70℃-200℃范围内)高压(通常在100-400巴范围内)下的湿流体环境，特别对于海底应用来说尤其如此。
被用于冷却所述电动机的流体不但由于可能包含水因而是湿的，而且还受到污染，这是因为其通常将包含导电粒子和可能会导致电跳火(electrical flash-over)、蠕变电流以及电压击穿的多种其他杂质。在最坏情况下，这种操作条件可能会导致点燃所述生产气体并且发生爆炸，从而带来灾难性后果。
此外，例如在湿气体生产期间可能会发生快速减压，其结果是暴露于高压的诸如O形圈和电绝缘之类的设备可能会发生爆炸，从而导致所述压缩机或泵海底设施毁灭性地崩坏。
鉴于一方面需要以最佳效果从生产井中抽取流体从而需要增大所述生产井中的压力以便从储层(reservoir)中排出所述流体，而另一方面海底压缩机/泵单元又必须工作在严酷且危险的环境中，因此本专业领域内的一个相关的难题就是将要发生操作故障而又没有及时检测出来以采取措施防止其发生，这一难题已经存在了许多年，至今仍然没有令人满意的解决方案可以克服所述众所周知的操作问题。
发明内容
因此，本发明的一个主要目的是提供一种能够解决现有技术解决方案的缺陷或者至少能够把操作危险降低到绝对最低程度的技术解决方案，从而增进操作稳定性、延长所述压缩机或泵及其电动机的使用寿命并且提升成本效益评级。
根据本发明，所述高压力、高电压穿透器组件可以直立地附着到将向其输送电力或从其运送电力的操作单元，所述穿透器组件包括：
-用于馈通电力和/或信号的穿透器单元；
-具有外壳腔室的漏斗形外壳，所述穿透器单元位于所述腔室的上端；
-横贯所述腔室的纵轴位于所述腔室内部的栅格，所述穿透器单元位于所述栅格上方；
-在所述腔室内位于所述栅格下方并且位于到所述操作单元的外壳的入口上方的过滤器；以及
-从所述穿透器单元且朝向所述栅格延伸到所述腔室中的传感器单元。
根据本发明的一个实施例，所述高压力、高电压穿透器组件被配置成可以直立地附着到基于碳氢化合物流体的湿气体和/或液体处理压缩机或泵，或者可以附着到变压器/从变压器附着。
根据所述穿透器组件的其他实施例，所述栅格具有中部区域，所述中部区域对于诸如液体或气体之类的流体是不可穿透的。电力电缆延伸到所述穿透器单元并且在该处附着到所述穿透器单元中的输入(lead-through)引脚，所述输入引脚延伸到所述腔室中并且在该处连接到用于向所述操作单元输送电力的电力电缆。在所述腔室内的所述电力电缆从所述穿透器单元穿过所述栅格和所述过滤器延伸且延伸到所述电动机外壳，以便连接到所述操作单元上的电端子。
在一个实施例中，电力电缆从陆基设施延伸到所述穿透器组件并且在该处附着到所述穿透器单元中的输入引脚，所述引脚延伸到所述腔室中并且在该处连接到用于向所述操作单元输送电力的电力电缆，所述腔室内部的所述电缆从所述穿透器单元穿过所述栅格和所述过滤器延伸且延伸到所述电动机外壳中，以便连接到所述操作单元上的电端子。
适当地，所述过滤器由陶瓷丸、珠或球构成，但是其他材料也可能适用。
根据所述穿透器组件的另一个实施例，所述传感器单元被配置成与所述组件外部的信号处理装置协同工作，所述传感器单元具有用于监控所述外壳内的环境的各种属性的装置，所述装置是以下各项中的至少一个：压力传感器；温度传感器；流体水平传感器，其例如用于感测液化气；以及用于感测所述腔室内的一种或多种流体类型的传感器。适当地但非必要地，所述传感器单元包括全部四种类型的传感器。虽然所述传感器可以位于所述传感器单元上的单独支座上，但是根据一个优选实施例，所应用的传感器都位于公共载体设备上，其延伸到所述腔室内的所述穿透器单元与所述栅格之间的空间中。
所述传感器单元朝向、但是与所述栅格的上表面间隔开地延伸。
在一种应用中，所述压缩机或泵以及所述穿透器组件被设置在井中的井下(downhole)。
为了在海底提供例如电力电压下变换(down-transforming)，本发明的一种应用可以合并有从海面上的设施向下延伸到所述穿透器组件并且在该处附着到所述穿透器单元中的输入引脚的电力电缆，所述引脚延伸到所述腔室中并且在该处连接到用于向所述变压器的初级侧输送电力的电力电缆，所述腔室内部的所述电缆从所述穿透器单元穿过所述栅格和所述过滤器延伸且延伸到变压器外壳中，以便连接到所述变压器初级侧上的电端子。此外，来自所述变压器的次级侧的电力电缆通过所述变压器上的另一个穿透器单元延伸到所述变压器外部的应用单元。适当地，为了确保对所述变压器的适当冷却，所述变压器包括冷却流体以及链接到所述变压器初级侧的冷却流体泵。至少所述漏斗形外壳由钛材料或合金制成。
所述穿透器组件的栅格具有对于液体或气体是不可穿透的中部区域。此外，所述传感器朝向所述栅格延伸，但是与其顶表面间隔开。
此外，所述穿透器组件的穿透器单元包括：
-电缆入口端子和电缆出口端子，导电引脚在所述端子之间延伸并且可以在任一端分别以紧密的接合装配与入口电缆和出口电缆接合；
-围绕所述端子以及该处的所述导电引脚和所述电缆的邻近部分的陶瓷套筒；以及
-围绕所述导电引脚的至少相当大的长度(substantial length)的绝缘装置，其中所述绝缘装置包括：
-包围所述入口端子的在其中具有硅油或凝胶的密封套(bootseal)外壳；
-陶瓷偏转器；以及
-由玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷材料制成的绝缘体压力屏障；
-与所述密封套外壳接合的穿透器附着套筒；
-安装在所述穿透器附着套筒上并且朝向所述穿透器的入口侧延伸的电缆接头装置，所述电缆接头装置提供与所述密封套外壳的入口侧相邻的内部空间，所述内部空间填充有硅油或凝胶；以及
-与所述穿透器附着套筒、所述密封套外壳以及所述压力屏障接合的金属体，所述金属体围绕所述绝缘体压力屏障和所述陶瓷偏转器的至少一部分。
所述金属体由钛材料或合金制成，并且所述金属体的至少一部分在内表面上被提供有玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷材料，所述材料与所述陶瓷偏转器的至少一部分接合，并且所述金属体具有面向所述穿透器的出口端子的外展(flared)配置部分。
所述穿透器组件的穿透器单元的一个大为简化的替换实施例包括：
-至少一个电缆入口端子和至少一个电缆出口端子，导电引脚在所述端子之间延伸并且可以在任一端分别以紧密的接合装配与入口电缆和出口电缆接合；以及
-围绕所述导电引脚的至少相当大的长度的绝缘装置，所述绝缘装置包括设置在可附着到所述漏斗形外壳的穿透器板或套筒中的由玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷材料制成的绝缘体压力屏障。
在其中具有硅油或凝胶的密封套包围至少所述入口端子，并且陶瓷套筒可以围绕至少其中一个所述端子以及该处的所述导电引脚和所述电缆的邻近部分。此外，密封套外壳包围所述密封套，所述密封套外壳和所述密封套位于填充有硅油或凝胶的保护性外壳内部。
适当地，所述穿透器板或套筒由钛材料或合金制成。
此外，本发明还涉及一种用在本发明的穿透器组件的穿透器单元中的高压力、高电压穿透器。所述穿透器包括：
-电缆入口端子和电缆出口端子，导电引脚在所述端子之间延伸并且可以在任一端分别以紧密的接合装配与入口电缆和出口电缆接合；
-围绕所述端子以及该处的所述导电引脚和所述电缆的邻近部分的陶瓷套筒；
-围绕所述导电引脚的至少相当大的长度的绝缘装置，其中所述绝缘装置包括：
-包围所述入口端子的在其中具有硅油或凝胶的密封套外壳；
-陶瓷偏转器；以及
-由玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷材料制成的绝缘体压力屏障；
-与所述密封套外壳接合的穿透器附着套筒；
-安装在所述穿透器附着套筒上并且朝向所述穿透器的入口侧延伸的电缆接头装置，所述电缆接头装置提供与所述密封套外壳的入口侧相邻的内部空间，所述内部空间填充有硅油或凝胶；以及
-与所述穿透器附着套筒、所述密封套外壳以及所述压力屏障接合的金属体，所述金属体围绕所述绝缘体压力屏障和所述陶瓷偏转器的至少一部分。
所述金属体适当地由钛材料或合金制成，所述金属体的至少一部分在内表面上被提供有玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷材料，所述材料与所述陶瓷偏转器的至少一部分接合，并且所述金属体具有面向所述穿透器的出口端子的外展配置部分。
在一种替换方案中，所述穿透器单元的穿透器包括：
-电缆入口端子和电缆出口端子，导电引脚在所述端子之间延伸并且可以在任一端分别以紧密的接合装配与入口电缆和出口电缆接合；
其中：
-围绕所述导电引脚的至少相当大的长度的绝缘装置，所述绝缘装置包括设置在穿透器板或套筒中的由玻璃材料、陶瓷材料或玻璃-陶瓷材料制成的绝缘体压力屏障。
根据所述穿透器的另一个特征，在其中具有硅油或凝胶的密封套包围至少所述入口端子。
此外，所述穿透器可以具有围绕至少其中一个所述端子以及该处的所述导电引脚和所述电缆的邻近部分的陶瓷套筒。
此外，所述穿透器可以具有包围所述密封套的密封套外壳，并且在另一个实施例中，所述密封套外壳和所述密封套位于填充有硅油或凝胶的保护性外壳内部。
附图说明
下面将参照示出了本发明的非限制性实施例的附图进一步描述本发明。
图1是示出了本发明的穿透器组件的海底操作环境的简化草图。
图2是如在图3看到的穿过本发明的穿透器组件的垂直截面II-II。
图3是从本发明的穿透器组件上方看去的透视图。
图4是根据本发明的典型的穿透器组件结构。
图5是示出了本发明的穿透器组件的水线上操作环境的简化草图。
图6是示出了本发明的穿透器组件关于管线流增压的陆基/地面操作应用的简化草图。
图7是示出了本发明的穿透器组件关于管线流增压(特别是针对湿气体流)的另一种陆基/地面操作应用的简化草图。
图8是示出了用于海底变压器和/或频率调节器的本发明的穿透器组件的一种操作模式的简化草图。
图9是示出了与井下泵或压缩机相结合地使用的本发明的穿透器组件的一种操作模式的简化草图，其适当地与碳氢化合物流体“圣诞树”(X-mas tree，采油树)相互作用。
图10是图2的穿透器组件的一种修改型式并且示出了穿过本发明的经修改的穿透器组件的垂直截面。
具体实施方式
图1示出了穿透器组件1的典型工作环境的非限制性实例，所述穿透器组件1具有从海3的表面3’向下延伸的电力电缆2和信号电缆2’，所述电力电缆2由离岸设施上的发电机15’供电，所述离岸设施例如是离岸平台15(为简单起见没有按照相对于海床8上的压缩机单元4、5、6的比例示出)。所述信号电缆2’通向所述设施15上的信号处理站15”。所述电力电缆2被中继通过所述组件1的穿透器单元1’，另外的电力电缆2”从所述穿透器单元1’穿过所述组件的内部1”向下延伸到电动机4的外壳4”内部的电动机连接端子4’，所述电动机4被配置成驱动上游安装的湿流体压缩机或泵5以及下游的湿流体压缩机或泵6。
所述压缩机或泵5接收流体，例如来自海床8下方的储层7的气体7’，所述流体穿过分离器9，所述分离器送出(deliver)流体冷凝物(例如气体冷凝物10)并且通过管线12把流体(例如气体11，其特征仍然有点是湿流体)传递到所述第一压缩机或泵5中。经过压缩或泵的流体从所述压缩机5穿过所述电动机4中的冷却通道4”’并且随后继续往前穿过所述第二压缩机或泵6，并且从该处作为加压的流体13(例如气体)经由例如双向阀门14和管线14’回到所述储层7’。每当所述储层中的压力足够增大时，就可以从所述设施15远程地控制所述阀门14，以便把来自所述压缩机6的输出流切换成替换地通过管线14”导向海面。在特定情况下，所述储层中的压力可以足够高使得向下到所述储层中的直接管线可能就足够了。
如在引言部分中所提到的那样，所述电动机4是高功率电动机，因此就需要所述穿透器组件必须能够经受所涉及到的高额定电流和电压以及高温度和压力值，此外还需要其能够在即将发生操作危险时给出告警并且应当要求立即关断所述压缩机或泵单元4、5、6。
如图1中所示，重要的是当所述穿透器组件1被附着到所述湿气体、海底气体压缩机单元4、5、6的电动机外壳4”时，所述穿透器组件1被设置成直立的。
下面将参照图5和6简要描述图1中所示的实施例的变型，以便说明如何能够不仅结合基于水线上的生产井把本发明用于流体的碳氢化合物生产，其中所述流体例如是气体形式或液体形式或其组合形式。
图5示出了穿透器组件51的典型工作环境的另一个非限制性实例，所述穿透器组件51具有从设施53延伸的电力电缆52和信号电缆52’。所述电力电缆52由陆基设施上的发电机53’供电，所述陆基设施例如是平台15(为简单起见没有按照相对于压缩机或泵单元54、55、56的比例示出)。所述信号电缆52’通向所述设施53上的信号处理站53”。所述电力电缆52被中继通过所述组件51的穿透器单元51’，另外的电力电缆52”从所述穿透器单元51’穿过所述组件的内部51”向下延伸到电动机54的外壳54”内部的电动机连接端子54’，所述电动机54被配置成驱动上游安装的石油流体压缩机或泵55以及下游的流体压缩机或泵56。
所述压缩机接收来自地平面GL下方的储层57的流体57’，所述流体穿过分离器58，所述分离器送出流体冷凝物58’并且通过管线58”把流体58”(其特征仍然有点是湿流体)传递到所述第一压缩机或泵55。经过压缩的流体从所述压缩机或泵55穿过所述电动机4中的冷却通道54”’并且随后继续往前穿过所述第二压缩机或泵56，并且从该处作为加压的流体59”经由例如双向阀门59和管线59’回到所述储层57’。每当所述储层中的压力足够增大时，就可以从所述设施53远程地控制所述阀门59，以便把来自所述压缩机或泵56的输出流切换成替换地通过所述阀门59和管线59”’导向所述设施53。在特定情况下，所述储层中的压力可以足够高使得向下到所述储层中的直接管线可能就足够了。
如在引言部分中所提到的那样，所述电动机54应当是高功率电动机，因此就需要所述穿透器组件必须能够经受所涉及到的高额定电流和电压以及高温度和压力值，此外还需要其能够在即将发生操作危险时给出告警并且应当要求立即关断所述压缩机或泵单元54-56。
如图1中所示，在图5的实施例中也重要的是当所述穿透器组件51被附着到所述压缩机或泵单元54-56的电动机外壳54”时，所述穿透器组件51被设置成直立的。
图6示出了穿透器组件61的典型工作环境的另一个非限制性实例，所述穿透器组件61具有从平台或控制设备63延伸的电力电缆62和信号电缆62’，所述电力电缆2由平台或设备63(为简单起见没有按照相对于压缩机或泵单元64-66的比例示出)上的发电机63’供电。所述信号电缆62’通向所述设施或设备63上的信号处理站63”。所述电力电缆62被中继通过所述组件61的穿透器单元61’，另外的电力电缆62”从所述穿透器单元61’穿过所述组件的内部61”向下延伸到电动机64的外壳64”内部的电动机连接端子64’，所述电动机64被配置成驱动上游安装的石油流体压缩机或泵65以及下游的石油流体压缩机或泵66。
所述压缩机65在特定的流体流速下通过流体管线67接收流体，为了保持在压缩机或泵66的下游通过管线68的这种流体流量或者对其进行增压，来自管线67的流体传递到所述第一压缩机或泵65。经过压缩的流体从所述压缩机5穿过所述电动机64中的冷却通道64”’并且随后继续往前穿过所述第二压缩机或泵66，并且从该处作为加压的流体以得到保持或增大的流体压力和由此改善的流体流量进入到下游管线中。如在引言部分中所提到的那样，所述电动机64应当是高功率电动机，因此就需要所述穿透器组件必须能够经受所涉及到的高额定电流和电压以及高温度和压力值，此外还需要其能够在即将发生操作危险时给出告警并且应当要求立即关断所述压缩机或泵单元64-66。
图7示出了图6的实施例的一种修改型式，因此其是与压缩机单元71和从电源线74延伸的电力电缆73相互作用的穿透器组件72的典型工作环境的另一个非限制性实例。所述压缩机具有去往所述压缩机单元71的碳氢化合物流体输入管线75以及始于该单元的流体输出管线76。所述碳氢化合物流体适当地是湿气体。为了提供压力增大以便补偿由于泄露或者仅仅由于长距离所导致的压力损失，在通过长距离(例如从西伯利亚到欧洲)运送基于碳氢化合物的流体时，所述压缩器单元是特别有用的。
图8示出了例如将向由附图标记80象征性地表示的海底压缩机或泵输送电力时本发明的一种应用。所述电力可以例如具有6kVAC的额定值，而从水线上位置(例如漂浮平台89)输送的电力则可以具有12kVAC的额定值。可以认识到，如果电力被输送到位于海底的压缩机或泵，则结合图1-7所公开的穿透器组件将被用来安全地向所述压缩机或泵输送电力。图8的实施例示出了变压器81，其具有初级侧82和次级侧84，并且还具有来自所述变压器的附加电力出口83以便驱动用油或气体冷却所述变压器的循环泵85。一种适当的冷却气体可以是SF6。经由穿过所述穿透器组件86的电力电缆88把电力从所述水线上位置89输送到所述变压器初级侧82。经由穿透器组件87和电力电缆87’把来自所述变压器次级侧的电力输送到压缩机或泵80。适当地，可以有与对应的电缆87’和88相关联的信号电缆。虽然为了简单起见仅仅示出了所述变压器81的单相配置，但是本领域技术人员应当理解，所述变压器的实际配置将是用于三相到三相变压。
图9示出了例如与用在海底管线系统中的所谓的圣诞树91以及例如与井下泵或压缩机93相结合地使用的本发明的另一种应用，其中所述井下泵或压缩机93经由管线94接收碳氢化合物流体并且把经过增压的基于碳氢化合物的流体经由输出管线92输送到所述圣诞树。虽然图中示出了圣诞树单元，但是也可以想像其他类型的流体分发单元。为了安全地输送电力以及甚至提供信号电缆连接，分别为穿透器组件94和96配备相关联的电力电缆95和97。所述穿透器组件可以配备有信号线，其可以被包括在电力电缆鞘套的内部。虽然示出了两个穿透器组件，但是可能仅有其中一个需要相关联的电缆。
如图1和5中所示，在图6和7-9的实施例的情境中重要的是，在把所述穿透器组件(61；72；86；87；94；96)附着到以下各项当中的任一项时所述穿透器组件被设置成直立的：所述单元64-66的电动机外壳64”、所述压缩机单元71、所述变压器81以及所述压缩机或泵93。
下面将参照图2和3进一步描述所述穿透器组件。
如图2和3中所示，所述组件包括用于把电力馈通到压缩机电动机4的穿透器单元16，在该具体的非限制性的示例性实施例中，所述单元16具有总共6个电源穿透器17-22和链接到传感器单元24的穿透器23。所述穿透器17-22分别适当地具有被表示为17’和22’的电缆支座和固定器，其分别附着到陶瓷支撑板17”、20”。所述传感器单元24链接到所述设施15、53、63上的信号处理装置15”、53”、63”。后面将更加详细地解释所述传感器单元的操作。
此外，所述穿透器组件具有漏斗形外壳25，所述外壳具有外壳腔室25’，应当注意到，所述穿透器单元16位于所述腔室25’的上端。
栅格26横贯所述腔室的纵轴27位于所述腔室内部，应当注意到，所述穿透器单元16位于所述栅格26上方。所述栅格优选地具有对于液体或气体是不可穿透的中部区域26’，也就是说在该处没有穿孔。所述中部区域的目的是在所述腔室25’内获得更好的流属性以及不从下面把流导向所述传感器24。
过滤器28在所述腔室25’内位于所述栅格下方并且位于到所述压缩机或泵电动机4、54、64的外壳4”、54”、64”的入口上方。所述过滤器28适当地由大量的陶瓷丸、珠、管或球构成，但是如果按照技术上基本等效的方式来操作，其他材料和形状可能同样适用。
如上所述，所述穿透器组件还包括传感器单元24，其从所述穿透器单元16朝向所述栅格26(但是与之间隔开)延伸到所述腔室25’中，这在图2上可以清楚地看出。所述传感器单元24被配置成通过一条或多条信号电缆2’与所述组件外部的信号处理装置15”协同工作。所述传感器单元适当地具有用于监控所述外壳25内的环境29的属性的装置，所述装置适当地是以下各项的其中之一：压力传感器24’、温度传感器24”、液化气水平传感器24”’以及用于感测所述腔室内的一种或多种流体类型的传感器24””。适当地但非必要地，所述传感器单元包括全部四种类型的传感器。虽然所述传感器可以位于所述传感器单元上的单独支座(未示出)上，但是根据一个优选实施例，所应用的传感器都位于公共载体设备30上，其延伸到所述腔室25’内的所述穿透器单元16与所述栅格26之间的空间中。
从图1、5或6中可以看出，所述穿透器单元16的穿透器17-23被安装在所述腔室25’上方，从而在该处密封所述腔室25’。在图1的实施例中，所述单元16的各穿透器由海水3直接冷却。所述电动机以及所述压缩机或泵当然也在一定程度上由周围的海水冷却，所述外壳25及其内部25’也是如此。在图5和6所示的实施例中，为了获得足够的冷却可能需要围绕所述各穿透器以及各压缩机或泵单元的专用冷却单元(未示出)。在其中空气温度在一年的大部分时间内非常低或者在一年当中的较长部分期间非常低的地区，来自冷却单元的人工冷却不需要全年运转。如果附近有井水或河水可用，则这种水也可以按照需要帮助所述人工冷却。
可以提供密封O形圈45和C形圈46。附图标记47和48表示所述入口电缆2、52、62和所述出口电缆2”、52”、62”上的电缆绝缘。
非常重要的是在安装所述穿透器组件时使得所述单元16和所述漏斗形外壳25的纵轴27基本上是直立的，如果可能的话优选地是垂直的。因此，应当注意把所述压缩机或泵4、5、6适当地放置在海床8上，以使得所述垂直定位成为可能。此外，如在图5和6中示意性地示出的陆基设施应当把这种垂直定位作为其先决条件。这一方面的重要意义在于，一开始不会有流体流到所述腔室中。由于所涉及到的高压力，所述流体(例如沿着所述电动机外壳行进并且与所述电动机外壳内的电缆接触的湿气体)将在所述腔室25’的内部或高压力侧接触电缆。但是这将是高压力“闭端(dead end)”腔室部分，其中只有很少的或者没有基于石油的流体(例如湿气体)的流通。
例如由陶瓷丸构成的所述过滤器28过滤掉随同所述流体(例如湿气体)一起所携带的任何导电粒子，并且还将在所述电动机中发生爆炸时充当阻火器。
为了避免通常暴露于高压力条件的有机材料(比如O形圈、清洗器和电绝缘材料)的减压爆炸，应当在可能的情况下避免使用有机材料。因此，优选地将把有机材料的使用限制到仅仅用于电缆绝缘材料。因此，连接到所述各穿透器和所述穿透器单元的载送高电压的部件的所有其他材料适当地由玻璃材料、陶瓷材料以及玻璃-陶瓷材料当中的一种或多种制成。此外，硅树脂型材料可以被用于绝缘的目的。
由于穿透器(例如穿透器17)与电缆(例如电缆2”、52”、62”)之间的连接是“未闭合(open)”结构，即仅由各陶瓷偏转器和长蠕变电流距离保护，因此重要的是防止液体形式的流体与所述穿透器组件在该区域中的任何导电部件相接触。
参照图1的非限制性实例，如果发生操作故障的所述电动机4及其外壳4”在海床水平面充满了诸如海水和/或气体冷凝物之类的液体并且启动了所述电动机，则占优势的压力将强制所述液体流到所述电动机的顶部。随后，所述腔室内的气体形式的流体将被在所述腔室25’内上升的液体水平面压缩。优选地，所述腔室25’的体积近似地是保持所述穿透器17-22干燥所需的体积的十倍。因此，在所述腔室内的液体水平面与压缩气体达到平衡状态之前，所述腔室25’内的压力29可以上升10倍。
但是如果所述液体水平面上升到一个潜在的临界值，则所述传感器24”’和24””将做出反应，从而发出警报以停止操作，直到存在更加正常的压力情况为止。
所述传感器24’、24”’和24””适当地可以是电容类型，但是也可以设想到用来测量压力、液体水平和液体属性的其他传感器类型。所述温度传感器24”适当地是传统类型。
对于检测可能导致热突破的过高温度或者检测所述腔室25’内的液体水平面是否上升到高于操作临界值的水平而言，所述传感器单元是非常重要的。
应当指出的是，所述各穿透器可以具有总体上在图2中概括的配置，或者具有在图4中更加详细地示出的配置。
鉴于所述压缩机或泵单元及其穿透器单元在某些应用中可以被放置在深海(例如250米处)的海床上，因此应当认识到，这种深度下的压力为25巴。
参照图1的实施例，所述压缩机或泵单元4、5、6的电动机4例如可以具有440巴的测试压力，但是其操作压力通常将是例如220巴的最大值。重要的是应当注意到，所述流体(例如自所述压缩机或泵5输送的气体)将在来自所述压缩机5的出口压力下绕着所述电动机4的绕组循环。类似的额定值也可能适用于图5和6的实施例，但是其操作压力可能更低。
在把所述压缩机单元沉降到海床上之前，优选地在所述电动机内填充其压力超出海底外部压力的气体，所述气体压力在本例中例如是30巴，这也将是所述腔室25’内的起始压力。
图4中的参考标记30和29分别指代并限定所述穿透器的哪些部件暴露于周围的海环境3以及哪些部件暴露于所述外壳25内的环境。因此，附图标记30在图5和6的情境中指代周围的空气或冷却剂环境。
在具有诸如湿气体之类的流体的一种可能的修改型式中，可以考虑在所述腔室内具有加热元件以用于干燥所述气体、使得所述腔室内的湿气体冷凝或者使得所述湿气体离开所述腔室。
如上所述，为了实现所述组件的安全操作，重要的是所述穿透器单元16中的每一个高电压穿透器17-22能够处理实践中的操作电气值以及所述温度和压力条件。图4中示出了高电压穿透器的非限制性的示例性实施例。所述穿透器包括电缆入口端子31和电缆出口端子32，导电引脚33在任一端在所述端子31和32之间形成并延伸，并且可以在其所述每一端分别以紧密的接合装配与入口电缆2和出口电缆2”接合。陶瓷套筒34、35围绕对应的端子31、32以及该处的所述导电引脚33和所述电缆2、2”的邻近部分。提供围绕所述导电引脚33的至少相当大的长度的绝缘装置。所述绝缘装置可以适当地包括：包围所述入口端子31的其中具有硅油或凝胶37的密封套外壳36；陶瓷偏转器38；以及由玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷材料制成的绝缘体压力屏障39。此外还有与所述密封套外壳36接合的穿透器附着套筒40。电缆接头装置41被安装在所述套筒40上并且朝向所述穿透器的电缆入口侧延伸。所述电缆接头装置41提供与所述密封套外壳36的入口侧相邻的内部空间42’，所述内部空间填充有硅油或凝胶42’。金属体43与所述穿透器附着套筒40、所述密封套外壳36以及所述压力屏障39接合，所述金属体43围绕所述绝缘体压力屏障39和所述陶瓷偏转器38的至少一部分。
所述金属体适当地由钛材料制成，例如钛族(titanium group)5。但是当在普遍的操作条件下进行操作时，也可以替换地使用具有与钛类似的操作属性的钛合金或其他适当材料。此外，为了获得最大电流蠕变距离，所述金属体的至少一部分在内表面上被覆盖有玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷材料44，所述材料与所述陶瓷偏转器38的至少一部分接合，并且所述金属体43具有面向所述穿透器的出口端子32的外展配置部分43’。
如图10中示出的所述穿透器组件的经修改的实施例将按照与图2的实施例相同的原理工作。但是该经修改的实施例在一些方面提供更为简化的结构，特别是从制造所述穿透器组件的角度来看尤其如此。其使用领域将与图2的实施例的使用领域相同或相似。对于这种经修改的穿透器组件或单元100的使用和一般性描述将与上面结合图1和5-9针对在该处提到的穿透器组件所示出并描述的相同，因此将不再重复。
如图1和5-9中所示，重要的是当把所述经修改的穿透器组件100分别附着到所述单元64-66的电动机外壳64”、压缩机单元71、变压器81以及压缩机或泵93时，所述经修改的压缩机或泵100被设置成直立的。
下面将参照图10进一步描述所述穿透器组件。
如图10中所示，所述组件包括漏斗形外壳101。例如通过螺栓式附着或者通过焊接把穿透器板或套筒102密封地固定到所述外壳的上口。
高电压、高电流输入引脚103以及电缆引入构件104延伸穿过所述穿透器板或套筒102。所述构件104提供到传感器单元105的连接，所述传感器单元105与结合图2公开的单元24是相同类型。利用玻璃材料、陶瓷材料或玻璃-陶瓷材料106把所述引脚103和所述构件104密封地附着到所述穿透器板或套筒102。与具有用于附着输入引脚的更为复杂的结构的图2的实施例相比，通过简单地把所述引脚103和所述构件104直接附着到所述穿透器板或套筒102，可以得到高度简化且节省成本同时仍然完全可靠的穿透器组件。所述传感器单元105位于腔室107内，栅格108把所述腔室107与过滤器部分110分隔开并且还充当用于电缆109的电缆支座。所述电缆109被配置成例如向压缩机电动机或泵或其他设备运送电力，以及向/从变压器运送电力。所述构件104可以包括例如嵌入在诸如玻璃、陶瓷材料或玻璃-陶瓷材料之类的绝缘材料中的金属管道，所述金属管道由钛材料或钛合金或不锈钢制成，信号导体穿过所述金属管道延伸。
在所述过滤器部分110的底部放置带孔板111，其适当地由陶瓷材料制成，所述电缆109可以从带孔板111穿过。所述栅格108以及所述板111中的穿孔足够小，从而不会使任何过滤材料穿过。在图10所示的实例中，仅仅示出了经由所述引脚103连接到电缆112的两条电缆109。但是应当认识到，可以使用两条以上的电缆109、两条电缆112以及互连引脚103。因此，这种结构元件的数目可以例如是三个、四个、五个或六个，或者在一些情况下甚至更多。
后面将更加详细地简要解释所述传感器单元的操作。
应当注意到，所述穿透器板或套筒102以及固定到其上的引脚103和构件104位于所述腔室107的上端。
所述栅格108横贯所述腔室的纵轴位于所述腔室107内。所述栅格在其中部区域对于液体或气体可以是不可穿透的，即在该处没有穿孔。所述中部区域的目的是在所述腔室107内获得更好的流属性，以及不从下面把流导向所述传感器105。
所述过滤器110在所述腔室107内位于所述栅格108下方并且位于到所述压缩机、泵电动机、变压器或其他操作单元的外壳的入口上方。所述过滤器110适当地由大量的陶瓷丸、珠、管或球构成，但是如果按照技术上基本等效的方式来操作，其他材料和形状可能同样适用。
如上所述，所述穿透器组件还包括传感器单元105及其所附引入构件104。所述传感器单元105从所述穿透器板或套筒102的位置朝向所述栅格108延伸到所述腔室107中。所述传感器单元105适当地与所述栅格108间隔开，但是在一些情况下可以靠近所述栅格或者与之轻微接触。所述传感器单元105被配置成通过一条或多条信号电缆113与所述信号处理装置(比如先前描述的所述组件外部的信号处理装置15”)协同工作。所述传感器单元105适当地具有用于监控所述外壳101内的环境的属性的装置，并且所述装置105’适当地是以下各项中的至少一个：压力传感器、温度传感器、液化气水平传感器以及用于感测所述腔室内的一种或多种流体类型的传感器。适当地但非必要地，所述传感器单元包括全部四种类型的传感器。虽然所述传感器可以位于所述穿透器单元上的单独支座(未示出)上，但是根据一个优选实施例，所应用的传感器都位于公共载体设备105’上，其延伸到所述腔室107内的所述穿透器板或套筒102与所述栅格108之间的空间中。
所述穿透器单元与其穿透引脚103和构件104被安装在所述腔室104上方，从而在该处密封所述腔室107。对所述穿透器组件的冷却取决于其操作环境。前面在本公开内容中已经讨论了这一问题，这里不再重复。
根据如何把所述穿透器板或套筒102固定到所述漏斗101，可能需要或者可能不需要密封O形圈114。附图标记115表示所述电缆112上的电缆绝缘，所述绝缘具有密封套的形式。所述密封套适当地填充有硅油或凝胶。所述密封套115适当地位于密封套外壳116内。可以提供保护性外部外壳或外罩117，其中适当地填充有诸如硅油的硅流体或凝胶118。
所述漏斗101的底端适当地配备有附着凸缘101’，以便例如附着到电动机外壳、泵外壳、变压器外壳或者其他操作设备的外壳。所述凸缘101’具有容纳密封O形圈或其他密封装置的凹进。
如前所述，非常重要的是在安装所述穿透器组件时使其纵轴基本上是直立的，如果可能的话优选地是垂直的。因此，例如应当注意适当地放置所述组件所附着的压缩机或泵单元，以使得所述垂直定位成为可能。此外，陆基设施应当把这种垂直定位作为其先决条件。这一方面的重要意义在于，一开始不会有流体流到所述腔室中。由于所涉及到的高压力，所述流体(例如沿着电动机外壳行进并且与所述电动机外壳内的电缆接触的湿气体)将在所述腔室107的内部或高压力侧接触所述电缆。但是这将是高压力“闭端”腔室部分，其中只有很少的或者没有基于石油的流体(例如湿气体)的流通。
例如由陶瓷丸构成的所述过滤器110过滤掉随同流体(例如湿气体)一起所携带的任何导电粒子，并且还将在所述电动机中发生爆炸时充当阻火器。
如前面在本公开内容中所提到的那样，为了避免通常暴露于高压力条件的有机材料(比如O形圈、清洗器和电绝缘材料)的减压爆炸，应当在可能的情况下避免使用有机材料。所述穿透器组件的当前修改型式有效地降低了这种危险，这是因为把对有机材料的使用降低到了绝对最低程度，即仅仅把有机材料用作电缆绝缘材料。因此，连接到所述各穿透器和所述穿透器单元的载送高电压的部件的所有其他材料适当地由玻璃材料、陶瓷材料以及玻璃-陶瓷材料当中的一种或多种制成。此外，硅树脂型材料可以被用于绝缘的目的。
由于穿透器(例如引脚103)与电缆(例如电缆109)之间的连接是“未闭合”结构，因此重要的是防止液体形式的流体与所述穿透器组件在该区域中的任何导电部件相接触。陶瓷套筒119可以包围所述引脚103与所述电缆109之间的接触区域。
例如结合图1和5-9解释的所述穿透器组件的各操作方面、环境以及属性和特征同样也适用于图10中所示的经修改的穿透器组件，因此不再重复解释这种操作。因此，例如关于传感器单元24所解释的操作和属性对于传感器单元105来说也是相同的。
可以注意到，结合图4公开的结构不存在于图10的实施例中，从而使得图10的结构是所述穿透器组件的一种更为简化的型式。
如上所述，所述漏斗体101适当地由钛材料或合金或者钢制成。一种适当的钛材料例如是钛族5。至于钢，不锈钢将是优选的。但是当在普遍的操作条件下进行操作时，也可以替换地使用具有与钛类似的操作属性的其他适当材料。相同的材料也可以被用于所述穿透器板102和所述外壳或外罩117以及用于在所述穿透器组件内所使用的其他金属部件。
Claims (34)
1.一种能直立地附着到操作单元的高压力、高电压穿透器组件(1；51；61；72；86；87；94；96；100)，将向所述操作单元输送电力或从所述操作单元运送电力，所述穿透器组件包括：
-穿透器单元(1’；16；51’；61’)，其用于馈通电力和/或信号；
-具有外壳腔室(25’；107)的漏斗形外壳(25；101)，所述穿透器单元位于所述腔室的上端；
-横贯所述腔室的纵轴(27)位于所述腔室内部的栅格(26；108)，所述穿透器单元位于所述栅格上方；
-在所述腔室内位于所述栅格下方并且位于到所述操作单元(4；54；64；71；80；81；93)的外壳的入口上方的过滤器(28；110)；以及
-从所述穿透器单元且朝向所述栅格延伸到所述腔室中的传感器单元(24；24’-24””；105；105’)。
2.根据权利要求1的穿透器组件，其中，所述组件被配置成能直立地附着到基于碳氢化合物流体的湿气体和/或液体处理压缩机或泵(4”；54”；64”；71；93)，或者能附着到变压器(80；81)。
3.根据权利要求1或2的穿透器组件，其中，所述栅格具有中部区域(26)，其对于液体或气体是不可穿透的。
4.根据权利要求2的穿透器组件，其中，电力电缆(2；2’；52；52’；62；62’；73；87’；88；95；97；112；113)从海面(3’)上的设施(15；89)向下延伸到所述穿透器单元并且在该处附着到所述穿透器单元中的输入引脚(33；103；104)，所述引脚延伸到所述腔室中并且在该处连接到用于向所述操作单元(4；54；64；71)输送电力的电力电缆(2”；52”；62”；109)，并且其中在所述腔室内的所述电缆从所述穿透器单元穿过所述栅格和所述过滤器延伸且延伸到电动机外壳中，以便连接到所述操作单元上的电端子。
5.根据权利要求2的穿透器组件，其中，电力电缆(52；52’；62；62’；73)从陆基设施延伸到所述穿透器单元(51；61；72)并且在该处附着到所述穿透器单元中的输入引脚，所述引脚延伸到所述腔室中并且在该处连接到用于向所述操作单元输送电力的电力电缆(52”；62”)，并且其中在所述腔室内的所述电缆从所述穿透器单元穿过所述栅格和所述过滤器延伸且延伸到电动机外壳中，以便连接到所述操作单元上的电端子。
6.根据权利要求2的穿透器组件，其中，所述过滤器(28；110)由大量的陶瓷管或球构成。
7.根据权利要求2的穿透器组件，其中，所述传感器单元(24；24’-24””；105；105’)被配置成与所述组件外部的信号处理装置(15”；53”；63”)协同工作，所述传感器单元具有用于监控所述漏斗形外壳内的环境的属性的装置，所述装置是以下各项中的至少一个：压力传感器(24’；105’)、温度传感器(24”；105’)、液化气水平传感器(24”’；105’)以及用于感测所述腔室内的一种或多种流体类型的传感器(24””；105’)。
8.根据权利要求7的穿透器组件，其中，所述传感器单元(24；105)包括位于公共载体设备(30)上的全部四种类型的传感器(24’-24””；105’)，即：压力传感器(24’；105’)、温度传感器(24”；105’)、液化气水平传感器(24”’；105’)以及用于感测所述腔室内的一种或多种流体类型的传感器(24””；105’)，所述公共载体设备延伸到所述穿透器单元与所述栅格(26；108)之间的空间中。
9.根据权利要求2的穿透器组件，其中，所述传感器单元(24；105)朝向、但是与所述栅格(26；108)的上表面间隔开地延伸。
10.根据权利要求2的穿透器组件，其中，所述基于碳氢化合物流体的湿气体和/或液体处理压缩机或泵以及所述穿透器组件被设置在井中的井下。
11.根据权利要求2的穿透器组件，其中，电力电缆(88)从海面(3’)上的设施(89)向下延伸到所述穿透器并且在该处附着到所述穿透器单元(86)中的输入引脚，所述引脚延伸到所述腔室中并且在该处连接到用于向所述变压器的初级侧(82)输送电力的电力电缆，并且其中在所述腔室内的所述电缆从所述穿透器单元穿过所述栅格和所述过滤器延伸且延伸到变压器外壳中，以便连接到所述变压器初级侧上的电端子。
12.根据权利要求11的穿透器组件，其中，来自所述变压器的次级侧(84)的电力电缆(87’)经由所述变压器(81)上的另一个穿透器组件(87)延伸到所述变压器(81)外部的应用单元(80)。
13.根据权利要求11的穿透器组件，其中，所述变压器(81)包括冷却流体以及链接(83)到所述变压器初级侧(81)的冷却流体泵(85)。
14.根据权利要求2的穿透器组件，其中，至少所述漏斗形外壳由钛材料或合金制成。
15.根据权利要求1的穿透器组件，其中，所述栅格(26；108)具有中部区域(26’)，其对于液体或气体是不可穿透的。
16.根据权利要求1或15的穿透器组件，其中，所述传感器朝向所述栅格延伸，但是与其顶表面间隔开。
17.根据权利要求1或15的穿透器组件，其中，至少所述漏斗形外壳由钛材料或合金制成。
18.根据权利要求1或15的穿透器组件，其中，所述穿透器单元还包括：
-电缆入口端子(31)和电缆出口端子(32)，导电引脚(33)在所述电缆入口端子和所述电缆出口端子之间延伸并且能在任一端分别以紧密的接合装配与入口电缆(2)和出口电缆(2’)接合；
-围绕所述电缆入口端子或所述电缆出口端子以及该处的所述导电引脚和相应的所述入口电缆或所述出口电缆的邻近部分的陶瓷套筒(34；35)；
-绝缘装置，所述绝缘装置围绕所述导电引脚的至少大部分长度，其中所述绝缘装置包括：
-包围所述入口端子的在其中具有硅油或凝胶(37)的密封套外壳(36)；
-陶瓷偏转器(38)；以及
-由玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷材料制成的绝缘体压力屏障(39)；
-与所述密封套外壳接合的穿透器附着套筒(40)；
-安装在所述穿透器附着套筒上并且朝向所述穿透器单元的入口侧延伸的电缆接头装置(41)，所述电缆接头装置提供与所述密封套外壳的入口侧相邻的内部空间(42)，所述内部空间填充有硅油或凝胶(42”)；以及
-与所述穿透器附着套筒、所述密封套外壳以及所述压力屏障接合的金属体(43)，所述金属体围绕所述绝缘体压力屏障和所述陶瓷偏转器的至少一部分。
19.根据权利要求18的穿透器组件，其中，所述金属体(43)由钛材料或合金制成。
20.根据权利要求18的穿透器组件，其中，所述金属体的至少一部分在内表面(42’)上被提供有玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷材料，所述材料与所述陶瓷偏转器的至少一部分接合，并且所述金属体(43)具有面向所述穿透器单元的穿透器的出口端子的外展配置部分(44)。
21.根据权利要求1或15的穿透器组件，其中，所述穿透器单元(100)包括：
-至少一个电缆入口端子(112)和至少一个电缆出口端子(109)，导电引脚(103)在所述至少一个电缆入口端子和所述至少一个电缆出口端子之间延伸并且能在任一端分别以紧密的接合装配与入口电缆(112)和出口电缆(113)接合；以及
-绝缘装置，所述绝缘装置围绕所述导电引脚的至少大部分长度，其中所述绝缘装置包括设置在能附着到所述漏斗形外壳(101)的穿透器板(102)中的由玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷材料制成的绝缘体压力屏障(106)。
22.根据权利要求21的穿透器组件，其中，在其中具有硅油或凝胶(118)的密封套(115)包围至少所述入口端子(112)。
23.根据权利要求21的穿透器组件，其中，陶瓷套筒(119)围绕所述至少一个电缆出口端子(109)以及该处的所述导电引脚(103)和所述入口电缆的邻近部分。
24.根据权利要求22的穿透器组件，其中，密封套外壳(116)包围所述密封套(115)。
25.根据权利要求24的穿透器组件，其中，所述密封套外壳(116)和所述密封套(115)位于填充有硅油或凝胶(118)的保护性外壳(117)内部。
26.根据权利要求21的穿透器组件，其中，所述穿透器板或套筒(102)由钛材料或合金制成。
27.一种用在根据权利要求1-17中的任一项的穿透器组件的穿透器单元中的高压力、高电压穿透器，其中，所述穿透器包括：
-电缆入口端子(31)和电缆出口端子(32)，导电引脚(33)在所述电缆入口端子和所述电缆出口端子之间延伸并且能在所述任一端分别以紧密的接合装配与入口电缆(2)和出口电缆(2’)接合；
-围绕所述电缆入口端子或所述电缆出口端子以及该处的所述导电引脚和相应的所述入口电缆或所述出口电缆的邻近部分的陶瓷套筒(34；35)；
-绝缘装置，所述绝缘装置围绕所述导电引脚的至少大部分长度，其中所述绝缘装置包括：
-包围所述入口端子的在其中具有硅油或凝胶(37)的密封套外壳(36)；
-陶瓷偏转器(38)；以及
-由玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷材料制成的绝缘体压力屏障(39)；
-与所述密封套外壳接合的穿透器附着套筒(40)；
-安装在所述穿透器附着套筒上并且朝向所述穿透器单元的入口侧延伸的电缆接头装置(41)，所述电缆接头装置提供与所述密封套外壳的入口侧相邻的内部空间(42)，所述内部空间填充有硅油或凝胶(42”)；以及
-与所述穿透器附着套筒、所述密封套外壳以及所述压力屏障接合的金属体(43)，所述金属体围绕所述绝缘体压力屏障和所述陶瓷偏转器的至少一部分。
28.根据权利要求27的穿透器，其中，所述金属体(43)由钛材料或合金制成。
29.根据权利要求27或28的穿透器，其中，所述金属体的至少一部分在内表面(42’)上被提供有玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷材料，所述材料与所述陶瓷偏转器的至少一部分接合，并且所述金属体(43)具有面向所述穿透器单元的穿透器的出口端子的外展配置部分(44)。
30.一种用在根据权利要求1-14中的任一项的穿透器组件的穿透器单元中的高压力、高电压穿透器，其中，所述穿透器包括：
-电缆入口端子(112)和电缆出口端子(109)，导电引脚(103)在所述电缆入口端子和所述电缆出口端子之间延伸并且能在任一端分别以紧密的接合装配与入口电缆(112)和出口电缆(113)接合；以及
-绝缘装置，所述绝缘装置围绕所述导电引脚的至少大部分长度，所述绝缘装置包括设置在能附着到所述漏斗形外壳(101)的穿透器板或套筒(102)中的由玻璃、陶瓷或玻璃-陶瓷材料制成的绝缘体压力屏障(106)。
31.根据权利要求30的穿透器，其中，在其中具有硅油或凝胶(118)的密封套(115)包围至少所述入口端子(112)。
32.根据权利要求30或31的穿透器，其中，陶瓷套筒(119)围绕所述电缆出口端子(109)以及该处的所述导电引脚(103)和所述入口电缆(112)的邻近部分。
33.根据权利要求31的穿透器，其中，密封套外壳(116)包围所述密封套(115)。
34.根据权利要求33的穿透器，其中，所述密封套外壳(116)和所述密封套(115)位于填充有硅油或凝胶(118)的保护性外壳(117)内部。
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