DE102021201673A1 - Corrosion-protected flange connection for an electrical power transmission device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine korrosionsgeschützte Flanschverbindung sowie eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einer korrosionsgeschützte in Flanschverbindung. Die korrosionsgeschützte Flanschverbindung weist einen ersten Flansch (1, 1A) sowie einen zweiten Flansch (2, 2A) sowie einen zwischen den Flanschen (1, 1A, 2, 2A) angeordnetes Dichtelement (10, 10A, 10B, 10C, 10D) auf. In einer ersten Flanschfläche (8, 8A, 8B, 8C, 8D) des ersten Flansches (1, 1A) ist eine Anlagefläche (12, 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F, 12G) für das Dichtelement (10, 10A, 10B, 10C, 10D) angeordnet. Die Anlagefläche (12, 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F, 12G) weist eine gegenüber einer dieselbe begrenzenden Oberfläche des ersten Flansches (1, 1A) reduzierte chemische Reaktivität auf.The invention relates to a corrosion-protected flange connection and an electric power transmission device with a corrosion-protected flange connection. The corrosion-protected flange connection has a first flange (1, 1A) and a second flange (2, 2A) and a sealing element (10, 10A, 10B, 10C, 10D) arranged between the flanges (1, 1A, 2, 2A). A contact surface (12, 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F, 12G) for the sealing element (10, 10A , 10B, 10C, 10D). The contact surface (12, 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F, 12G) has a reduced chemical reactivity compared to a surface of the first flange (1, 1A) delimiting the same.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine korrosionsgeschützte Flanschverbindung für eine Elektroenergieübertragungseinrichtung aufweisend einen ersten Flansch, einen zweiten Flansch sowie ein zwischen den Flanschen angeordnetes Dichtelement.The invention relates to a corrosion-protected flange connection for an electric power transmission device, having a first flange, a second flange and a sealing element arranged between the flanges.
Um eine korrosionsgeschützte Flanschverbindung auszubilden ist bekannt, einen Flanschspalt zwischen einem ersten Flansch und einem zweiten Flansch mit einer langfristig zähflüssigen Füllmasse aufzufüllen. Als Füllmasse werden beispielsweise Fette eingesetzt, welche ein Eindringen von Feuchtigkeit verhindern. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass nach längerem Betrieb die Gefahr eines Verflüchtigens der Füllmasse besteht und die Schutzwirkung reduziert ist. Aus der Offenlegungsschrift
Somit ergibt sich als Aufgabe der Erfindung eine korrosionsgeschützte Flanschverbindung anzugeben, welche bei einer guten Langzeitstabilität eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosionseinflüssen aufweist.The object of the invention is therefore to specify a corrosion-protected flange connection which, with good long-term stability, has good resistance to the effects of corrosion.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer korrosionsgeschützten Flanschverbindung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zumindest der erste Flansch in einer ersten Flanschfläche eine Anlagefläche für das Dichtelement aufweist, welche gegenüber einer die Anlagefläche des ersten Flansches begrenzenden Oberfläche eine reduzierte chemische Reaktivität aufweist.According to the invention, the object is achieved with a corrosion-protected flange connection of the type mentioned at the outset in that at least the first flange has a contact surface for the sealing element in a first flange surface, which has a reduced chemical reactivity compared to a surface delimiting the contact surface of the first flange.
Eine Elektroenergieübertragungseinrichtung dient einer Übertragung von elektrischer Energie. Dazu wird ein elektrischer Strom in einem Phasenleiter geleitet, wobei der elektrische Strom von einer elektrischen Potentialdifferenz getrieben ist. Als Elektroenergieübertragungseinrichtungen sind beispielsweise Lastschalter, Trennschalter, Leistungsschalter, Erdungsschalter, Schaltanlagen, Messwandler, Transformatoren, Umrichter usw. bekannt. Zur Übertragung von hohen Leistungen hat sich die Verwendung von Hochspannung als geeignet erwiesen. Hochspannungen sind dabei Spannungen über 1000 V. Bevorzugt können mehrere 10.000 V oder mehrere 100.000 V Verwendung finden. Zur Ausbildung einer Elektroenergieübertragungseinrichtung können Behälter eingesetzt werden. Diese Behälter können zur Ausbildung eines fluiddichten Verschlusses oder eines fluiddichten Überganges Flanschverbindungen aufweisen. Diese Flanschverbindungen sind bevorzugt fluiddicht, insbesondere bevorzugt druckfest auszugestalten. Der Behälter bildet eine hermetische Barriere aus. Eine Flanschverbindung kann bevorzugt einen Abschnitt einer derartigen hermetischen Barriere ausbilden. Im Innern des Behälters (Kapselungsgehäuse) ist ein Aufnahmeraum nun gebildet, in welchem ein elektrisch isolierendes Fluid eingehaust werden kann. Das elektrisch isolierende Fluid kann dabei eine innerhalb des Aufnahmeraums befindlichen Phasenleiter umspülen und diesen elektrisch isolieren. Der Behälter nebst Flanschverbindung gekapselt den Aufnahmeraum von der Umgebung ab. Der hermetisch eingekapselte Aufnahmeraum ist dabei im Regelfall einem definierten Stoff ausgesetzt. Beispielsweise kann es sich bei dem Stoff um ein elektrisch isolierendes Fluid, bevorzugt in Gasform handeln. Elektrisch isolierende Fluide sind beispielsweise organische oder anorganische Fluide. Bevorzugt sollten fluorhaltige Stoffe, gegebenenfalls als Teil eines Gemisches, wie Schwefelhexafluorid, Fluornitril, Fluorketon oder auch Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid usw. Verwendung finden. An electrical energy transmission device serves to transmit electrical energy. To this end, an electrical current is conducted in a phase conductor, with the electrical current being driven by an electrical potential difference. Load switches, isolating switches, circuit breakers, grounding switches, switchgear, instrument transformers, transformers, converters, etc. are known, for example, as electrical energy transmission devices. The use of high voltage has proven to be suitable for the transmission of high power. High voltages are voltages above 1000 V. Several 10,000 V or several 100,000 V can preferably be used. Containers can be used to form an electrical energy transmission device. These containers can have flange connections to form a fluid-tight seal or a fluid-tight transition. These flange connections are preferably designed to be fluid-tight, particularly preferably pressure-resistant. The container forms a hermetic barrier. A flange connection can preferably form a section of such a hermetic barrier. Inside the container (encapsulation housing), a receiving space is now formed, in which an electrically insulating fluid can be housed. The electrically insulating fluid can flow around a phase conductor located within the receiving space and insulate it electrically. The container together with the flange connection encapsulates the receiving space from the environment. The hermetically encapsulated receiving space is usually exposed to a defined substance. For example, the substance can be an electrically insulating fluid, preferably in the form of a gas. Electrically insulating fluids are, for example, organic or inorganic fluids. Substances containing fluorine should preferably be used, optionally as part of a mixture, such as sulfur hexafluoride, fluoronitrile, fluoroketone or else nitrogen, oxygen, carbon dioxide, etc.
Außerhalb des eingekapselten Raums kann beispielsweise eine undefinierte Atmosphäre vorliegen, welche die Flanschverbindung angreifen könnte. Beispielsweise könnte in der Atmosphäre Feuchtigkeit vorliegen, die in einen Fügespalt der Flanschverbindung eindringen kann. Im Regelfall sind in der Feuchtigkeit auch weitere Stoffe wie Salze usw. gelöst, wodurch eine korrosive Wirkung auf die Flanschverbindung erfolgen kann. Korrosion an der Flanschverbindung kann zu einer Einschränkung ihrer Verbindungs- und Dichtfunktion führen.Outside the encapsulated space, for example, there may be an undefined atmosphere that could attack the flanged joint. For example, there could be moisture in the atmosphere, which could penetrate into a joint gap in the flange connection. As a rule, other substances such as salts etc. are also dissolved in the moisture, which can have a corrosive effect on the flange connection. Corrosion on the flange connection can lead to a reduction in its connection and sealing function.
Durch die Verwendung eines Dichtelementes ist die Möglichkeit gegeben die äußere Atmosphäre von dem hermetisch eingekapselt den Raum zu separieren. Das Dichtelement ist somit Teil einer fluiddichten Barriere eines Kapselungsgehäuses. Entsprechend sind die eingesetzten Flansche (erster Flansch, zweiter Flansch) ebenfalls (zumindest abschnittsweise) Teil einer entsprechenden fluiddichten Barriere. Bei dem Dichtelement handelt es sich beispielsweise um ein elastisch verformbares Element, welches zumindest an einem der Flansche zur Anlage gelangt. Durch eine derartige Anlage mit elastischer Verformung, wird ein fluiddichter Übergang zwischen dem anliegenden Flansch und dem Dichtelement hergestellt. Somit weist die fluiddichte Barriere eine reversibel auflösbare und herstellbare Verbindung auf. Bei dem elastisch verformbaren Dichtelement kann es sich um ein Elastomer handeln, welches bedarfsweise elektrisch leitfähig oder elektrisch isolierend ausgestaltet ist. Ein geeignetes Material zur Ausbildung eines Dichtelements ist beispielsweise EPDM.The use of a sealing element makes it possible to separate the outer atmosphere from the hermetically encapsulated space. The sealing element is thus part of a fluid-tight barrier of an encapsulating housing. Accordingly, the flanges used (first flange, second flange) are also (at least in sections) part of a corresponding fluid-tight barrier. The sealing element is, for example, an elastically deformable element which comes into contact with at least one of the flanges. Such an abutment with elastic deformation creates a fluid-tight transition between the adjacent flange and the sealing element. The fluid-tight barrier thus has a reversibly detachable and producible connection. The elastically deformable sealing element can be an elastomer which, if required, is designed to be electrically conductive or electrically insulating. A suitable material for forming a sealing element is EPDM, for example.
Die Verwendung einer Anlagefläche am ersten Flansch ermöglicht es, das Dichtelement ausschließlich im Bereich der Anlageflächen des ersten Flansches zur Anlage gelangen zu lassen. Somit ist die Möglichkeit gegeben die Anlagefläche mit einer bestimmten Qualität hinsichtlich ihrer Oberflächenbeschaffenheit/ Rauigkeit auszubilden, um einen hinreichend fluiddichten Übergang zwischen Dichtelement sowie dem ersten Flansch sicherzustellen. Beispielsweise kann die Anlagefläche eine Rauigkeit von 10 µm bzw. eine Rautiefe Rz von maximal 10 aufweisen.The use of a contact surface on the first flange makes it possible for the sealing element to come into contact exclusively in the area of the contact surfaces of the first flange. There is thus the possibility of designing the contact surface with a specific quality in terms of its surface finish/roughness in order to ensure a sufficiently fluid-tight transition between the sealing element and the first flange. For example, the contact surface can have a roughness of 10 μm or a surface roughness Rz of a maximum of 10.
Durch die Abgrenzung einer spezifischen Anlagefläche innerhalb einer Flanschfläche eines Flansches, kann die Dichtwirkung des Dichtelements positiv beeinflusst werden. Vorteilhaft ist jedoch auch das durch die Anlagefläche mit geringer chemischer Reaktivität die Oberflächenqualität über einen langen Zeitraum erhalten bleibt. Selbst bei Einflüssen beispielsweise von Elektrolyten, Feuchtigkeit oder ähnlichem kann die Oberflächenqualität über einen längeren Zeitraum erhalten bleiben.The sealing effect of the sealing element can be positively influenced by delimiting a specific contact surface within a flange surface of a flange. However, it is also advantageous that the surface quality is maintained over a long period of time due to the contact surface with low chemical reactivity. Even with the influence of electrolytes, moisture or the like, the surface quality can be maintained over a longer period of time.
Die Anlagefläche ist auf bzw. in der ersten Flanschfläche des ersten Flansches angeordnet. Dabei kann vorgesehen sein das, die gesamte erste Flanschfläche als Anlagefläche mit einer geringeren chemischen Reaktivität ausgestaltet ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass lediglich Abschnitte der ersten Flanschfläche als Anlagefläche vorgesehen sind und lediglich diese Abschnitte der ersten Flanschfläche als Anlagefläche mit geringer chemischer Reaktivität ausgestaltet ist. Je nach geometrischer Ausgestaltung des Dichtelements kann der Verlauf der Anlagefläche variieren. Das Dichtelement kann eine Dichtbahn in Form einer Kreisbahn, einer elliptischen Bahn, einer mehreckigen Bahn usw. vorsehen. Entsprechend dem Verlauf des Dichtelements ist die Anlagefläche zumindest derart auszugestalten, dass dem Dichtelement ein Gegenlager mit geringer chemischer Reaktivität zur Verfügung gestellt wird, an welchem das Dichtelement in Kontakt kommt. Als geeignet haben sich beispielsweise Ringformen für die Ausgestaltung einer Anlagefläche erwiesen nun, welche in der entsprechenden Flanschfläche Anlagefläche befindlich sind.The contact surface is arranged on or in the first flange surface of the first flange. It can be provided that the entire first flange surface is designed as a contact surface with a lower chemical reactivity. However, it can also be provided that only sections of the first flange surface are provided as a contact surface and only these sections of the first flange surface are designed as a contact surface with low chemical reactivity. Depending on the geometric design of the sealing element, the course of the contact surface can vary. The sealing member may provide a sealing path in the form of a circular path, an elliptical path, a polygonal path, and so on. According to the course of the sealing element, the contact surface is to be designed at least in such a way that the sealing element is provided with a counter bearing with low chemical reactivity, on which the sealing element comes into contact. Ring shapes, for example, which are located in the corresponding flange surface, have now proven to be suitable for the configuration of a contact surface.
Der als Anlagefläche bereitstehende Abschnitt der ersten Flanschfläche weist eine geringe chemische Reaktivität auf. Stoffe mit einer geringen chemischen Reaktivität weisen eine geringe Neigung auf chemisch zu reagieren. Solche Stoffe bzw. Materialien werden auch als stabile Stoffe bzw. Materialien bezeichnet, da diese langzeitstabil ihre chemischen und bevorzugt auch ihre mechanischen Eigenschaften beibehalten. Vorliegend ist besonders von Vorteil, wenn die Anlagefläche eine geringe Reaktivität unter Einwirkung von Wasser bzw. von Wasser mit darin gelösten Elementen aufweist. Als Anlagefläche mit geringer chemischer Reaktivität weist die Anlagefläche eine geringe Anzahl von freien Ladungsträgern, insbesondere freien Elektronen auf. Als geeignet haben sich beispielsweise elektrisch isolierende Stoffe auf organischer und anorganischer Basis erwiesen. Derartige Stoffe sind beispielsweise Oxide, Kunststoffe, Keramiken usw.The section of the first flange surface that is available as a contact surface has a low chemical reactivity. Substances with a low chemical reactivity have a low tendency to react chemically. Substances or materials of this type are also referred to as stable substances or materials, since they retain their chemical and preferably also their mechanical properties with long-term stability. In the present case, it is particularly advantageous if the contact surface has a low reactivity when exposed to water or water with elements dissolved in it. As a contact surface with low chemical reactivity, the contact surface has a small number of free charge carriers, in particular free electrons. For example, electrically insulating materials based on organic and inorganic materials have proven to be suitable. Such substances are, for example, oxides, plastics, ceramics, etc.
Aufgrund des dichtenden Anliegens des Dichtelement an der Anlagefläche der jeweiligen Flanschfläche entsteht ein Spalt, welcher zu Kontaktkorrosion und/ oder Spaltkorrosion neigt. Der Spalt ist zwischen Dichtelement und der als Gegenlager dienenden Anlagefläche ausgebildet. Bevorzugt weist die Anlagefläche eine gegenüber sie begrenzenden Oberflächen (der jeweiligen Flanschfläche bzw. des jeweiligen Flansches) reduzierte Reaktivität auf. Im Allgemeinen sind die die Anlagefläche begrenzenden Oberflächen elektrisch leitfähig ausgeführt. Beispielsweise kann die Grundstruktur eines Flansches durch ein Metall gebildet sein. Als Metalle sind Eisenmetalle sowie Nichteisenmetalle verwendbar. Als geeignet haben sich aluminiumbasierte Legierungen erwiesen. Metalle weisen eine höhere Reaktivität auf als die Anlagefläche bzw. das Material der Anlageflächen. Im Allgemeinen weist die Anlagefläche eine geringere Anzahl von freien Ladungsträgern auf als die sie begrenzenden (an sie anstoßenden) Oberflächen. Durch die geringere Anzahl von freien Ladungsträgern ist die Reaktivität insbesondere hinsichtlich Elektrokorrosion und Spaltkorrosion unter Einfluss von Feuchtigkeit gering, insbesondere geringer als die Reaktivität der die Anlagefläche begrenzenden Oberflächen des jeweiligen Flansches.Due to the sealing contact of the sealing element on the contact surface of the respective flange surface, a gap is created which tends to contact corrosion and/or crevice corrosion. The gap is formed between the sealing element and the contact surface serving as a counter bearing. The contact surface preferably has a reduced reactivity compared to the surfaces (of the respective flange surface or of the respective flange) that delimit it. In general, the surfaces delimiting the contact area are designed to be electrically conductive. For example, the basic structure of a flange can be formed by a metal. Ferrous metals and non-ferrous metals can be used as metals. Aluminum-based alloys have proven to be suitable. Metals have a higher reactivity than the contact surface or the material of the contact surfaces. In general, the contact surface has a lower number of free charge carriers than the surfaces that bound it (are in contact with it). Due to the lower number of free charge carriers, the reactivity, in particular with regard to electrocorrosion and crevice corrosion under the influence of moisture, is low, in particular lower than the reactivity of the surfaces of the respective flange that delimit the contact area.
Zur Ausgestaltung einer Anlagefläche kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die erste Flanschfläche zumindest teilweise eine Abdeckung bzw. Überdeckung erfährt.In order to design a contact surface, it can advantageously be provided that the first flange surface is at least partially covered or overlapped.
Das zum Abdecken bzw. Überdecken eingesetzte Material weist eine geringe chemische Reaktivität auf. Die chemische Reaktivität des eingesetzten Materials ist geringer ist als die chemische Reaktivität des Materials der Flanschfläche.The material used for covering or overlaying has a low chemical reactivity. The chemical reactivity of the material used is lower than the chemical reactivity of the material of the flange face.
Nunso
Weiter kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Anlagefläche eine geringere Ausdehnung aufweist als die erste Flanschfläche.Furthermore, it can advantageously be provided that the contact surface has a smaller extent than the first flange surface.
Die Anlagefläche sollte eine derartige Ausdehnung aufweisen, dass die von dem Dichtelement zur Verfügung gestellte Berührungsfläche vollständig innerhalb der Anlagefläche anliegen kann. Somit ist verhindert, dass ein Spalt zwischen Oberflächen, welche die Anlagefläche begrenzen und dem Dichtelement ausgebildet werden. Durch eine geringere Ausdehnung (kleinere Fläche) der Anlagefläche im Vergleich zur ersten Flanschfläche (größere Fläche) können innerhalb der ersten Flanschfläche des ersten Flansches verschiedene Zonen unterschiedlicher Reaktivität vorgehalten werden. Bevorzugt ist die Anlagefläche als Teil der ersten Flanschfläche ausgebildet. Somit ergibt sich eine geringere Ausdehnung der Anlagefläche gegenüber der ersten Flanschfläche. Bevorzugt kann die Anlagefläche vollständig innerhalb der ersten Flanschfläche liegen, d.h. die Anlagefläche ist von Oberflächen mit höherer Reaktivität der ersten Flanschfläche begrenzt. Entsprechend kann die Funktion der Anlagefläche hinsichtlich einer Dichtwirkung optimiert werden. Dies betrifft insbesondere die Oberflächengüte sowie deren Langzeitstabilität während des Kontaktes mit dem Dichtelement. Die weiteren Bereiche der ersten Flanschfläche, welche gerade nicht als Anlagefläche spezifiziert sind, können hinsichtlich anderer Parameter optimiert werden. So ist dort die Möglichkeit gegeben, elektrisch leitende Übergänge von der ersten Flanschfläche bzw. vom ersten Flansch beispielsweise zu einer zweiten Flanschfläche bzw. einen zweiten Flansch auszubilden. Somit kann dort eine elektrische Kontaktierung vorgesehen sein um beispielsweise Fehlerströme, Streuströme usw. zu leiten. Im Umkehrschluss ist bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Anlagefläche die Möglichkeit gegeben das Dichtelement sowie die Anlagefläche von einer unerwünschten Belastung durch elektrische Ströme freizuhalten.The contact surface should have such an extent that the contact surface made available by the sealing element can rest completely within the contact surface. This prevents a gap between surfaces that delimit the contact surface and the seal element to be trained. Due to a smaller extension (smaller area) of the contact surface compared to the first flange surface (larger surface), different zones of different reactivity can be reserved within the first flange surface of the first flange. The contact surface is preferably designed as part of the first flange surface. This results in a smaller expansion of the contact surface compared to the first flange surface. The contact surface can preferably lie completely within the first flange surface, ie the contact surface is delimited by surfaces with higher reactivity of the first flange surface. Accordingly, the function of the contact surface can be optimized with regard to a sealing effect. This applies in particular to the surface quality and its long-term stability during contact with the sealing element. The other areas of the first flange surface, which are not specifically specified as a contact surface, can be optimized with regard to other parameters. There is thus the possibility of forming electrically conductive transitions from the first flange surface or from the first flange, for example to a second flange surface or a second flange. Electrical contacting can thus be provided there, for example to conduct fault currents, stray currents, etc. Conversely, with a corresponding configuration of the contact surface, there is the possibility of keeping the sealing element and the contact surface free from undesired loading by electrical currents.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die zweite Flanschfläche eine Aufnahmenut für das Dichtelement aufweist, wobei in einer Projektion zumindest eine Nutflanke, insbesondere zwei Nutflanken innerhalb der Anlagefläche mündet/ münden, bzw. im Grenzbereich zwischen der Anlagefläche und begrenzender Oberfläche mündet/münden.A further advantageous embodiment can provide that the second flange surface has a receiving groove for the sealing element, wherein in a projection at least one groove flank, in particular two groove flanks, opens out within the contact surface or in the border region between the contact surface and the delimiting surface.
Die Nutzung einer Aufnahmenut zum Einbringen eines Dichtelements weist den Vorteil auf, dass ein mechanischer Schutz für das Dichtelement in einfacher Weise gegeben ist. Die Verformbarkeit bis bzw. Kompression des Dichtelement des kann durch die Form zum Beispiel die Tiefe der Aufnahmenut begrenzt werden. Je nach Bedarf kann die Aufnahmenut verschiedene Nutprofile aufweisen. Die Nut kann beispielsweise ein rechteckiges, trapezförmiges, gerundetes, vieleckiges usw. Profil aufweisen. Der Übergang von der Aufnahmenut in die zweite Flanschfläche ist dabei bevorzugt derart zu gestalten das in der gegenüberliegenden ersten Flanschfläche in einer Projektion die Nutflanke bzw. die Nutflanken innerhalb der Anlagefläche münden bzw. im Grenzbereich der Anlagefläche zu einer die Anlageflächen begrenzenden Oberfläche mündet/ münden. Die Projektionsachse ist dabei bevorzugt in der Richtung gelegen, in welcher ein Anpressen des Dichtelements auf die Aufnahmefläche erfolgt. Somit ist sichergestellt, dass unabhängig von der Lage des Dichtelements in der Aufnahmenut eine ausreichende Überdeckung durch die Anlagefläche gegeben ist, um das Dichtelement sicher innerhalb der Anlagefläche anliegen zu lassen.The use of a receiving groove for introducing a sealing element has the advantage that mechanical protection for the sealing element is provided in a simple manner. The deformability or compression of the sealing element can be limited by the shape, for example the depth of the receiving groove. Depending on requirements, the receiving groove can have different groove profiles. For example, the groove can have a rectangular, trapezoidal, rounded, polygonal, etc. profile. The transition from the receiving groove into the second flange surface is preferably to be designed in such a way that in the opposite first flange surface in a projection the groove flank or the groove flanks open out within the contact surface or in the border region of the contact surface to a surface delimiting the contact surfaces. The projection axis is preferably located in the direction in which the sealing element is pressed onto the receiving surface. This ensures that, regardless of the position of the sealing element in the receiving groove, there is sufficient coverage by the contact surface to allow the sealing element to rest securely within the contact surface.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass die Anlagefläche eine Ringform aufweist, welche außenliegend von einer im Wesentlichen ringförmigen Oberfläche des ersten Flansches begrenzt ist.Advantageously, it can also be provided that the contact surface has an annular shape, which is delimited on the outside by an essentially annular surface of the first flange.
Vorteilhaft sind der erste Flansch und oder der zweite Flansch als Ringflansche ausgebildet. Ringflansche weisen bevorzugt eine Flanschfläche auf, die zur Anlage mit einer weiteren Fläche, bevorzugt einer gegengleich ausgeführten Flanschfläche vorgesehen sind. Ein außenliegender Umgriff der Anlagefläche durch eine ringförmige Oberfläche, welche die Anlagefläche begrenzt, weist den Vorteil auf, dass außerhalb des umschlossenen Bereiches auf einen Flanschspalt am ersten Flansch zugegriffen werden kann. Radial innen liegend ist die Zone, in welcher das Dichtelement zur Anlage kommt, als Anlagefläche mit reduzierter Reaktivität ausgestaltet. Zwar ist so weiterhin ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Flanschspalt von außen möglich, jedoch ist auch ein Abfließen bzw. Abtrocknen der Feuchtigkeit weiterhin gegeben. Entsprechend ist einem Entstehen eines Mikroklimas entgegengewirkt. Die ringförmige Oberfläche ist zur Ausbildung eines Ringes in sich geschlossen umlaufend um die Anlagefläche angeordnet. Bevorzugt kann die Ringform eine kreisringförmige Ausgestaltung aufweisen, insbesondere dann wenn auch die Anlagefläche als kreisringförmige Anlagefläche ausgestaltet ist. Kreisringförmige Strukturen können bevorzugt konzentrisch zueinander angeordnet sein. Über die ringförmige Oberfläche können beispielsweise Kräfte zwischen Flanschen übertragen werden, sodass ein Anpressen des Dichtelements an die Anlagefläche erfolgen kann. Zum Verspannen der Flanschverbindung angreifende Kräfte werden außerhalb der Anlagefläche aufgebracht, sodass die Anlagefläche vor einer überstarken Belastung geschützt ist. The first flange and/or the second flange are advantageously designed as annular flanges. Ring flanges preferably have a flange surface which is intended for contact with a further surface, preferably a flange surface of opposite design. Encircling the contact surface on the outside by an annular surface which delimits the contact surface has the advantage that a flange gap on the first flange can be accessed outside of the enclosed area. Located radially on the inside, the zone in which the sealing element comes into contact is designed as a contact surface with reduced reactivity. Although it is still possible for moisture to penetrate into the flange gap from the outside, the moisture can still flow off or dry off. Correspondingly, the development of a microclimate is counteracted. The ring-shaped surface is closed on itself to form a ring around the contact surface. The ring shape can preferably have a circular ring-shaped configuration, in particular when the contact surface is also designed as a circular ring-shaped contact surface. Annular structures can preferably be arranged concentrically to one another. For example, forces can be transmitted between flanges via the annular surface, so that the sealing element can be pressed against the contact surface. Forces acting to brace the flange connection are applied outside of the contact surface, so that the contact surface is protected from excessive loading.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass das Dichtelement elastisch verformbar ist.Advantageously, it can also be provided that the sealing element is elastically deformable.
Ein elastisch verformbareres Dichtelement weist den Vorteil auf, dass Relativbewegungen in der Flanschfläche bis zu einer gewissen Grade ausgeglichen werden können, wobei die Dichtwirkung des Dichtelements vorteilhaft aufrechterhalten werden kann. Zur Erzielung eines elastischen Dichtelements können beispielsweise Elastomere Verwendung finden. Weiterhin können auch metallische Dichtelemente bei entsprechender Materialwahl sowie konstruktiver Auslegung eine ausreichende Elastizität aufweisen.An elastically deformable sealing element has the advantage that relative movements in the flange surface can be compensated for to a certain extent, with the sealing effect of the sealing element being advantageously able to be maintained. Elastomers, for example, can be used to achieve an elastic sealing element. Furthermore, metallic sealing elements can also be used with an appropriate choice of material and constructive design have sufficient elasticity.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass das Dichtelement elektrisch isolierend ausgeführt ist.Advantageously, it can also be provided that the sealing element is designed to be electrically insulating.
Die Verwendung eines elektrisch isolierenden Dichtelements unterstützt die Wirksamkeit einer reaktionsträgen Anlagefläche. Durch die elektrisch isolierenden Eigenschaften des Dichtelement des wird weiterhin ein Auftreten von elektrischen Strömen wie Streuströmen oder Fehlerströmen entgegengewirkt, sodass einem Auftreten von elektrochemischer Korrosion im Bereich der Anlagefläche ergänzend entgegengewirkt ist. Als geeignete Materialien haben sich beispielsweise kautschukbasierte Elastomere erwiesen. Besonders geeignet ist Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM).The use of an electrically insulating sealing element supports the effectiveness of an inert contact surface. The electrically insulating properties of the sealing element also counteract the occurrence of electrical currents such as stray currents or fault currents, so that the occurrence of electrochemical corrosion in the area of the contact surface is additionally counteracted. Rubber-based elastomers, for example, have proven to be suitable materials. Ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) is particularly suitable.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass lediglich einer der Flansche für das Dichtelement eine Anlagefläche mit reduzierter chemischer Reaktivität aufweist.Furthermore, it can advantageously be provided that only one of the flanges for the sealing element has a contact surface with reduced chemical reactivity.
Durch eine einseitige Ausgestaltung einer Anlagefläche für das Dichtelement wird der zu betreibende Aufwand bei der Herstellung von Flanschen reduziert. Durch eine geeignete Ausgestaltung (zum Beispiel Anordnung des Dichtelement des in einer Aufnahmenut) kann eine ausreichende Wirksamkeit der Aufnahmefläche auch bei einer einseitigen Ausgestaltung derselben erzielt werden. Beispielsweise kann das Dichtelement in einer Aufnahmenut angeordnet sein, wobei innerhalb der Aufnahmenut aufgrund der Dichtwirkung des Dichtelements eine Schutzatmosphäre geschaffen wird, welche die Nut selbst vor chemische Reaktionen schützt.A one-sided configuration of a contact surface for the sealing element reduces the effort involved in the manufacture of flanges. With a suitable design (for example, the arrangement of the sealing element in a receiving groove), a sufficient effectiveness of the receiving surface can be achieved even with a one-sided design of the same. For example, the sealing element can be arranged in a receiving groove, with a protective atmosphere being created inside the receiving groove due to the sealing effect of the sealing element, which protects the groove itself from chemical reactions.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass die Anlagefläche in einer Nut angeordnet ist.Advantageously, it can also be provided that the contact surface is arranged in a groove.
Die Verwendung einer Nut gestattet es die räumliche Ausdehnung der Anlagefläche durch die Nut selbst zu begrenzen. So ist es beispielsweise möglich in eine Flanschfläche eines Flansches eine Nut, bevorzugt eine Ringnut, also eine in sich geschlossen umlaufenden Nut, einzubringen, die entsprechend der Aufnahme bzw. Ausbildung der Anlagefläche dient. Beispielsweise können Oberflächen der Nut mit geringer Reaktivität ausgestattet sein, sodass die Nut selbst als reaktionsträge Anlagefläche dienen kann. Dies kann beispielsweise durch ein Passivieren, ein Beschichten usw. erfolgen. Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass die Nut selbst zumindest teilweise oder vollständig mit einem Material befüllt wird, um die Anlagefläche auszubilden. Entsprechend ergibt sich je nach Füllgrad bzw. Nutquerschnitt und Mündungsöffnung der Nut eine entsprechende Flächenausdehnung der Anlagefläche. Bei einer vollständigen Ausfüllung der Nut ergibt sich ein stoßfreier Übergang von der Anlagefläche zu einer die Anlagefläche begrenzenden Oberfläche der Flanschfläche. Beispielsweise kann dies durch ein aus ausgewiesen der Nut oder auch ein Einlegen, Einpressen zum Beispiel eines Isolierringes (zum Beispiel Kunststoff, Keramik) in die Nut erfolgen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein sehen sein, dass ein teilweises Befüllen der Nut erfolgt und Nutflanken weiterhin bestehen bleiben, sodass eine Aufnahmefläche von Nutflanken begrenzt ist.The use of a groove allows the spatial extent of the contact surface to be limited by the groove itself. For example, it is possible to introduce a groove, preferably an annular groove, ie a self-contained circumferential groove, into a flange surface of a flange, which groove serves to accommodate or form the contact surface. For example, surfaces of the groove can be equipped with low reactivity, so that the groove itself can serve as an inert contact surface. This can be done, for example, by passivating, coating, etc. Furthermore, it can also be provided that the groove itself is at least partially or completely filled with a material in order to form the contact surface. Correspondingly, depending on the degree of filling or groove cross-section and mouth opening of the groove, there is a corresponding area expansion of the contact surface. When the groove is completely filled, there is a smooth transition from the contact surface to a surface of the flange surface that delimits the contact surface. For example, this can be done by removing the groove or inserting, pressing, for example, an insulating ring (for example plastic, ceramic) into the groove. However, it can also be provided that the groove is partially filled and groove flanks remain, so that a receiving surface is limited by groove flanks.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Anlagefläche als Abdeckung/Überdeckung ausgeführt ist. A further advantageous embodiment can provide that the contact surface is designed as a cover/overlap.
Zur Herstellung einer Anlagefläche kann ein Flansch zumindest abschnittsweise abgedeckt bzw. überdeckt werden. Durch ein Abdecken bzw. Überdecken wird ein Abschnitt einer Flanschfläche mit einer alternativen Oberfläche ausgestattet, welche eine reduzierte elektrische Reaktivität aufweist. Ein Abdecken bzw. Überdecken kann durch das Aufbringen eines Elementes, beispielsweise einer Folie eines Ringes usw. erfolgen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass ein auf der Flanschfläche aushärtendes Material aufgebracht wird. Dies kann beispielsweise durch ein Lackieren, Kaltgasspritzen oder Aufbringen eines Oxids usw. erfolgen. Ein Abdecken/Überdecken kann auch dadurch geschehen, indem beispielsweise ein kraftschlüssiges Einsetzen (zum Beispiel durch Einpressen) von diskreten Elementen erfolgt. So kann beispielsweise ein elektrisch isolierender Ring in eine formkomplementäre Nut eingepresst werden. Die chemische Reaktivität kann weiter reduziert werden, indem nichtmetallische Partikel (z.B. Oxide, Karbide) in die Oberfläche z.B. durch Einwalzen eingebracht werden und so zumindest eine teilweise Abdeckung erzielt wird.To produce a contact surface, a flange can be covered or overlapped at least in sections. Covering provides a portion of a flange face with an alternative surface that has reduced electrical reactivity. Covering or overlaying can take place by applying an element, for example a film of a ring, etc. Alternatively, provision can also be made for a material that hardens to be applied to the flange surface. This can be done, for example, by painting, cold gas spraying or applying an oxide, etc. Covering/overcovering can also be done by, for example, inserting discrete elements with a non-positive fit (for example by pressing in). For example, an electrically insulating ring can be pressed into a groove with a complementary shape. The chemical reactivity can be further reduced by introducing non-metallic particles (e.g. oxides, carbides) into the surface, e.g. by rolling, and thus achieving at least partial coverage.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass die Anlagefläche als stoffschlüssige Beschichtung ausgeführt ist.Advantageously, it can also be provided that the contact surface is designed as a cohesive coating.
Eine stoffschlüssige Beschichtung ist eine Form des Abdeckens/ Überdeckens zumindest eines Abschnittes einer Flanschfläche. Das zum Beschichten verwendete Material weist dabei gegenüber der die Anlagefläche begrenzenden Oberfläche eine reduzierte chemische Reaktivität auf. Eine stoffschlüssige Beschichtung kann beispielsweise durch ein Aufkleben einer Fläche, ein Lackieren, ein Aufbringen einer Oxidschicht usw. erfolgen. Als geeignete Beschichtungsmaterialien haben sich beispielsweise elektrisch isolierende Lacke und Kunststoffe (z.B. PTFE) erwiesen.A cohesive coating is a form of covering/covering at least a portion of a flange face. The material used for coating has a reduced chemical reactivity compared to the surface delimiting the contact surface. A cohesive coating can be done, for example, by gluing a surface, painting, applying an oxide layer, etc. For example, electrically insulating paints and plastics (e.g. PTFE) have proven to be suitable coating materials.
Weiter kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Anlagefläche als verdichtete Oberfläche ausgeführt ist. Furthermore, it can advantageously be provided that the contact surface is designed as a compacted surface.
Insbesondere bei der Verwendung von metallischen Flanschen kann durch eine mechanische Bearbeitung der Oberfläche deren Reaktionsverhalten beeinflusst werden. Beispielsweise kann durch ein Verdichten des Metalls zur Ausbildung einer Anlagefläche die Anzahl der freien Ladungsträger aufgrund der geänderten Gefügestruktur (verdichtetes Gefüge) reduziert werden. Die chemische Reaktivität kann weiter reduziert werden, indem nichtmetallische Partikel (z.B. Oxide, Karbide) beim Verdichten eingebracht werden.In particular when using metallic flanges, their reaction behavior can be influenced by mechanical processing of the surface. For example, by compressing the metal to form a contact surface, the number of free charge carriers can be reduced due to the changed microstructure (compacted microstructure). The chemical reactivity can be further reduced by introducing non-metallic particles (e.g. oxides, carbides) during compaction.
Vorteilhaft kann weiter vorgesehen sein, dass die Anlagefläche als thermische Beschichtung ausgeführt ist.Advantageously, it can also be provided that the contact surface is designed as a thermal coating.
Mittels einer thermischen Beschichtung ist es beispielsweise möglich, keramische Lagen auf eine Flanschfläche aufzubringen und so eine Anlagefläche auszubilden. Weiter kann beispielsweise unter Nutzung eines Heißgasstrahles Material auf die Flanschfläche aufgebracht werden.By means of a thermal coating, it is possible, for example, to apply ceramic layers to a flange surface and thus form a contact surface. Material can also be applied to the flange surface, for example using a jet of hot gas.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Anlagefläche durch eine Passivierung eines Abschnittes des Flansches ausgeführt ist.A further advantageous embodiment can provide that the contact surface is implemented by passivating a section of the flange.
Die Nutzung eines metallischen Flansches bzw. einer metallischen Flanschfläche ermöglicht es Passivierungsverfahren zu verwenden, um in der Flanschfläche eine Anlagefläche auszubilden. Bei einem Passivieren wird ein insbesondere metallisch kristallines Gefüge umgewandelt, indem gezielt eine chemische Reaktion hervorgerufen wird und so ein nichtmetallisches Gefüge entsteht, welche idealisiert eine luft- bzw. wasserundurchlässige Schicht darstellt. Entsprechend ist den Voraussetzungen für das Auftreten einer elektrochemischen Reaktion entgegengewirkt. Durch ein Passivieren wird eine Schicht auf bzw. eine Beschichtung der ursprünglichen Flanschfläche zur Ausbildung einer Anlagefläche bewirkt. Vorteilhaft entsteht bei einem Passivieren eine Oxidbeschichtungen mit geringer chemischer Reaktivität.The use of a metallic flange or a metallic flange surface makes it possible to use passivation methods in order to form a contact surface in the flange surface. In the case of passivation, a particularly metallic-crystalline structure is converted by causing a chemical reaction in a targeted manner, thus creating a non-metallic structure, which ideally represents an air- or water-impermeable layer. Accordingly, the prerequisites for the occurrence of an electrochemical reaction are counteracted. A layer on or a coating of the original flange surface to form a contact surface is brought about by passivation. An oxide coating with low chemical reactivity is advantageously formed during passivation.
Bei einem Passivieren wird idealisiert eine luft- und wasserundurchlässige Schicht erzeugt. Diese Schicht besteht z.B. bei nichtrostenden Stählen aus einer Chromoxid-Schicht. Eine bekannte Patina bei Kupfer weist in Abhängigkeit von den in der Umgebung vorhandenen Stoffen CuCO3, CuSO4, CuO, Cu(OH)2 auf.During passivation, an airtight and watertight layer is ideally created. In the case of stainless steel, for example, this layer consists of a chromium oxide layer. A well-known patina on copper shows CuCO3, CuSO4, CuO, Cu(OH)2 depending on the substances present in the environment.
Aluminium weist in der sauerstoffhaltigen Erdatmosphäre nur eine geringe Beständigkeit auf. Beispielsweise kann durch eine Ausbildung der dünnen Passivierungsschicht an einer Aluminiumoberfläche ein fortschreitender Kornzerfall durch elektrochemische Korrosion verhindert werden. Die Passivierungsschicht weist z.B. Aluminiumoxid Al2O3 auf. Weil eine Passivierungsschicht dünn ist und das unedle Aluminium gefährdet ist, kann die Passivierungschicht z.B. durch ein sogenanntes Eloxalverfahren verbessert werde.Aluminum has only a low resistance in the oxygen-rich earth's atmosphere. For example, by forming the thin passivation layer on an aluminum surface, progressive grain disintegration due to electrochemical corrosion can be prevented. The passivation layer has aluminum oxide Al2O3, for example. Because a passivation layer is thin and the base aluminum is at risk, the passivation layer can be improved, for example, by a so-called anodizing process.
Bei einer Nutzung einer Passivierung zur Ausbildung der Anlagefläche kann eine mehrschichtige Beschichtung vorteilhaft vorgesehen sein. Beispielsweise kann über eine durch Passivierung aufgebrachte Oxidschicht eine weitere Beschichtung aufgebracht werden, welche einem Schutz der durch Passivierung gebildeten Anlagefläche dient. Dabei kann es sich beispielsweise um eine stoffschlüssige Beschichtung wie zum Beispiel eine Eloxierung oder eine Lackierung mit einem Lack insbesondere mit einem Kunststofflack beziehungsweise einem elektrisch isolierenden Lack handeln.If passivation is used to form the contact surface, a multi-layer coating can advantageously be provided. For example, a further coating can be applied over an oxide layer applied by passivation, which serves to protect the contact surface formed by passivation. This can be, for example, a cohesive coating such as anodizing or painting with a paint, in particular with a plastic paint or an electrically insulating paint.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass die Flanschverbindung einen Abschnitt einer druckfesten Barriere an einem Druckbehälter bildet.Advantageously, it can also be provided that the flange connection forms a section of a pressure-resistant barrier on a pressure vessel.
Eine Flanschverbindung kann dazu dienen, einen Druckbehälter (Kapselungsgehäuse) aus mehreren Elementen zusammenzusetzen. Als solches ist die Flanschverbindung Teil einer druckfesten Barriere des Druckbehälters. Die Flanschverbindung kann zum Beispiel dazu dienen eine Durchgangsöffnung zwischen verschiedenen Abschnitten des Druckbehälters bereitzustellen. A flange connection can be used to assemble a pressure vessel (encapsulation housing) from several elements. As such, the flange connection is part of a pressure-tight barrier of the pressure vessel. The flange connection can serve, for example, to provide a through opening between different sections of the pressure vessel.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Flanschverbindung beispielsweise einen Blindflansch ausbildet. Der Druckbehälter weist in seinem Inneren einen Aufnahmeraum auf, in welchem beispielsweise ein elektrisch isolierendes Fluid eingeschlossen ist. Das elektrisch isolierende Fluid kann dann eine gegenüber der Umgebung erhöhten Druck aufweisen, wobei der Druckbehälter dem entstehenden Differenzdruck standhalten muss. Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Flansches kann die Fluiddichtigkeit des Druckbehälters auch über längere Zeiträume aufrechterhalten werden.However, it can also be provided that the flange connection forms a blind flange, for example. In its interior, the pressure vessel has a receiving space in which, for example, an electrically insulating fluid is enclosed. The electrically insulating fluid can then have an increased pressure compared to the environment, with the pressure vessel having to withstand the resulting differential pressure. By using a flange according to the invention, the fluid-tightness of the pressure vessel can also be maintained over longer periods of time.
Eine weitere Aufgabe ist es, eine geeignete Nutzung einer korrosionsgeschützten Flanschverbindung vorzuschlagen.Another task is to propose a suitable use of a corrosion-protected flange connection.
Die Aufgabe wird bei einer Elektroenergieübertragungseinrichtung aufweisend eine korrosionsgeschützte Flanschverbindung aufweisend einen ersten Flansch, einen zweiten Flansch sowie ein zwischen den Flanschen angeordnetes Dichtelement, dadurch gelöst, dass die Flanschverbindung gemäß den vorstehend beschriebenen Merkmalen ausgebildet ist.The object is achieved with an electric power transmission device having a corrosion-protected flange connection having a first flange, a second flange and a sealing element arranged between the flanges, in that the flange connection according to is designed with the features described above.
Eine Elektroenergieübertragungseinrichtung dient wie eingangs stehend ausgeführt der Übertragung von elektrischer Energie. Innerhalb eines Kapselungsgehäuses kann dabei die Anordnung eines elektrisch isolierenden Fluids vorgesehen sein. Ein Kapselungsgehäuse kann beispielsweise als Druckbehälter ausgebildet sein. Das elektrisch isolierende Fluid umspült zumindest einen Phasenleiter, welcher innerhalb des Druckbehälters angeordnet ist. Das elektrisch isolierende Fluid gewährleistet eine elektrische Isolation des Phasenleiters. Aufgrund einer Druckbeaufschlagung des elektrisch isolierenden Fluids kann dessen Isolationsfestigkeit erhöht werden. Um den auftretenden Kräften standzuhalten ist der Druckbehälter mit einer entsprechenden Druckfestigkeit ausgestattet. Der Druckbehälter kann dabei aus verschiedenen Elementen zusammengesetzt sein, wobei diese über eine entsprechende Flanschverbindung verbindbar sind. Die Flanschverbindung gestattet ein reversibles Öffnen und Schließen des Druckbehälters. Aufgrund des Einsatzes einer erfindungsgemäßen korrosionsgeschützten Flanschverbindung kann eine langzeitstabile fluiddichte Barriere ausgebildet werden.An electrical energy transmission device is used, as stated at the outset, for the transmission of electrical energy. The arrangement of an electrically insulating fluid can be provided within an encapsulating housing. An encapsulating housing can be designed as a pressure vessel, for example. The electrically insulating fluid flows around at least one phase conductor, which is arranged inside the pressure vessel. The electrically insulating fluid ensures electrical insulation of the phase conductor. Due to the application of pressure to the electrically insulating fluid, its insulating strength can be increased. In order to withstand the forces that occur, the pressure vessel is equipped with a corresponding pressure resistance. The pressure vessel can be composed of different elements, which can be connected via a corresponding flange connection. The flange connection allows reversible opening and closing of the pressure vessel. Due to the use of a corrosion-protected flange connection according to the invention, a long-term stable, fluid-tight barrier can be formed.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Flanschverbindung eine fluiddichte Verbindung an einem Kapselungsgehäuse bereitstellt, welches ein elektrisch isolierendes Fluid einhaust.Provision can advantageously be made for the flange connection to provide a fluid-tight connection to an encapsulating housing which encloses an electrically insulating fluid.
Vorteilhaft kann weiter vorgesehen sein, dass innerhalb des Kapselungsgehäuses ein Phasenleiter angeordnet ist, welcher umspült von dem elektrisch isolierenden Fluid elektrisch isoliert ist.Provision can also advantageously be made for a phase conductor to be arranged inside the encapsulating housing, around which the electrically insulating fluid flows and which is electrically insulated.
Ein Kapselungsgehäuse kann beispielsweise als Druckbehälter ausgebildet sein. Innerhalb des Kapselungsgehäuses dient ein Phasenleiter einer Leitung eines elektrischen Stromes. Der Phasenleiter ist dazu elektrisch zu isolieren. Zur elektrischen Isolation des Phasenleiters dient ein elektrisch isolierendes Fluid, welches innerhalb des Kapselungsgehäuses eingeschlossen ist. Das elektrisch isolierende Fluid umspült den Phasenleiter.An encapsulating housing can be designed as a pressure vessel, for example. Within the encapsulating housing, a phase conductor serves to conduct an electrical current. The phase conductor must be electrically insulated for this purpose. An electrically insulating fluid, which is enclosed within the encapsulating housing, serves to electrically insulate the phase conductor. The electrically insulating fluid flows around the phase conductor.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.In the following, an exemplary embodiment of the invention is shown schematically in a drawing and described in more detail below.
Dabei zeigt die
-
1 einen Schnitt durch eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einer korrosionsgeschützten Flanschverbindung in einer ersten Ausführungsvariante, die -
2 eine teilweise Freischneidung einer korrosionsgeschützten Flanschverbindung in einer zweiten Ausführungsvariante, die -
3 eine teilweise Freischneidung einer korrosionsgeschützten Flanschverbindung in einer dritten Ausführungsvariante, die -
4 ein erstes Detail, die -
5 ein zweites Detail, die -
6 ein drittes Detail, die -
7 ein viertes Detail und die -
8 ein fünftes Detail.
-
1 a section through an electric power transmission device with a corrosion-protected flange in a first embodiment, the -
2 a partial cut-out of a corrosion-protected flange in a second embodiment, the -
3 a partial cut-out of a corrosion-protected flange in a third embodiment, the -
4 a first detail that -
5 a second detail that -
6 a third detail that -
7 a fourth detail and the -
8th a fifth detail.
Die
Um einen fluiddichten und druckfesten Verbund zwischen den beiden Flanschen 1, 2 zu erzielen, weist der erste Flansch 1 eine erste Flanschfläche 8 und der zweite Flansch 2 eine zweite Flanschfläche 9 auf. Die beiden Flanschflächen 8, 9 sind im Wesentlichen ringförmig ausgebildet. Vorteilhaft weisen die beiden Flanschflächen 8, 9 eine Kreisringform auf. Zwischen den beiden Flanschflächen 8, 9 ist ein Dichtelement 10 angeordnet. Bei dem Dichtelement 10 handelt es sich um einen sogenannten O-Ring, welcher elastisch verformbar ist. Zur Aufnahme des Dichtelement 10 und zur Begrenzung seiner Verformbarkeit ist in der zweiten Flanschflächen 9 eine Aufnahmenut 11 angeordnet. Die Aufnahmenut 11 weist vorliegend einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, wobei der Nutboden annähernd parallel zur zweiten Flanschfläche 9 ausgerichtet ist. Nutflanken der Aufnahmenut 11 sind im Wesentlichen lotrecht zum ebenen Boden ausgerichtet. In die kreisringförmig umlaufende Aufnahmenut 11 ist das formkomplementär ausgebildete Dichtelement 10 eingelegt. Das Dichtelement 10 ist dabei wiederum koaxial zur Längsachse 3 ausgerichtet. Zur Ausbildung eines Widerlagers für das Dichtelement 10 ist in der ersten Flanschfläche 8 eine Anlagefläche 12 angeordnet. Die Anlagefläche 12 korrespondierend zum Verlauf des Dichtelement 10 ebenfalls mit einem kreisringförmigen Verlauf versehen und koaxial zur Längsachse 3 ausgerichtet. Vorliegend ist die Anlagefläche 12 in einer Nut 13 angeordnet. Die Nutflanken der Nut 13 münden derart in der zwotes Flanschfläche 9 des zweiten Flanschstutzens 5, dass in einer Projektion eine Mündung im Grenzbereich der Anlagefläche 12 gegeben ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Anlagefläche 12 in radialen Richtungen eine größere Erstreckung aufweist als die Nutöffnung nun der Nut 13. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, dass in einer Projektion die Nutflanken innerhalb der Aufnahmefläche 12 münden. Eine bevorzugte Achse der Projektion ist dabei die Verspanneinrichtung, in welcher die beiden Flansche 1, 2 miteinander verspannt sind. Vorliegend ist die Verspannrichtung parallel zur Längsachse 3 ausgerichtet.In order to achieve a fluid-tight and pressure-resistant connection between the two
Durch die Nutflanken der Nut 13 die radiale Erstreckung der Anlagefläche 12 begrenzt. In der Nut 13, insbesondere am Nutboden ist eine Beschichtung angeordnet, welche die Anlagefläche 12 bildet. Vorliegend ist vorgesehen, dass die Beschichtung eine derartige stärke aufweist, dass die Nut 13 nicht vollständig verfüllt ist. So verbleibt eine Stufe am Übergang von der Anlagefläche 12 zu der Oberfläche der ersten Flanschfläche 8 besteht welche die Anlagefläche 12 begrenzt. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass eine Beschichtung/Befüllung oder Überdeckung derart erfolgt, dass die Nut 13 vollständig verfüllt ist und ein bündiger Übergang von der Anlagefläche 12 in jene die Anlagefläche 12 begrenzende Oberfläche der erste Flanschfläche 8 vorliegt.The radial extent of the
Zum Beschichten können verschiedenartige Verfahren vorgesehen sein beispielsweise kann die Anlagefläche durch einen Auftrag eines Beschichtungsmittels gebildet sein. Dazu kann beispielsweise eine Lackierung erfolgen oder eine Folie aufgeklebt werden oder eine Oxidschicht aufgebracht werden. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass mehrere aufeinanderfolgende Schichten zur Ausbildung der Anlagefläche aufgebracht werden. Zum Beispiel kann eine Oxidschicht durch eine weitere Beschichtung beispielsweise um eine Kunststoffbeschichtung oder ähnlichem ergänzt werden. Various methods can be provided for coating, for example the contact surface can be formed by applying a coating agent. For this purpose, for example, painting can take place, or a foil can be glued on, or an oxide layer can be applied. It can also be provided that several successive layers are applied to form the contact surface. For example, an oxide layer can be supplemented by a further coating, for example a plastic coating or the like.
Unabhängig von der Art der Ausgestaltung der Anlagefläche 12 weist die Anlagefläche 12 jedoch eine geringere Reaktivität auf als die Oberfläche der ersten Flanschfläche 8, welche die Anlagefläche 12 begrenzt. Vorliegend ist die erste Flanschfläche 8 analog zur zweiten Flanschfläche 9 des zweiten Flansches 2 metallisch also elektrisch leitend ausgebildet. Bevorzugt handelt es sich um ein Nichteisenmetall bzw. um eine Nichteisenmetalllegierung bevorzugt auf Aluminiumbasis.Irrespective of the type of design of the
Durch die elastische Verformung des Dichtelement 10 und eine aneinanderpressen der beiden Flansche 12 ist eine Dichtwirkung zwischen der Anlagefläche 12 und dem anliegenden Dichtelement 10 gegeben. Neben dem in der
Die
Vorliegend ist auf das Einbringen einer Nut in die erste Flanschfläche 8A verzichtet. Bedarfsweise kann jedoch auch eine Nut 13 analog zur Ausführungsbeispiel nach
In der
Die
Das in der
Das dritte Detail nach
Das vierte Detail nach
Das fünfte Detail nach
Die in den
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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