Title:
Verbindung zweier elektrischer Leiter, Elektroenergieübertragungsvorrichtung und gasisolierter Rohrleiter
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft eine Leiterverbindung (11) zur elektrisch leitfähigen Verbindung zweier elektrischer Leiter (7, 9). Die Leiterverbindung (11) umfasst mehrere elektrisch leitfähige Verbindungselemente (13), wobei jedes Verbindungselement (13) zwei Endbereiche (13.1, 13.2), die jeweils mit einem der beiden elektrischen Leiter (7, 9) verbindbar sind, und einen zwischen den beiden Endbereichen (13.1, 13.2) liegenden Federbereich (13.3), der zur Aufnahme von Relativbewegungen der beiden elektrischen Leiter (7, 9) elastisch verformbar ausgebildet ist, aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Elektroenergieübertragungsvorrichtung (5) und einen gasisolierten Rohrleiter (1).




Inventors:
Rose-Pötzsch, Alexander (16321, Bernau, DE)
Application Number:
DE102015200195A
Publication Date:
07/14/2016
Filing Date:
01/09/2015
Assignee:
Siemens Aktiengesellschaft, 80333 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE10317734A1N/A2004-11-11
DE2361778A1N/A1975-05-22
DE2148112A1N/A1973-03-15



Foreign References:
35733411971-04-06
33732421968-03-12
EP10015042000-05-17
JPH1234007A
JPH01234007A1989-09-19
Claims:
1. Leiterverbindung (11) zur elektrisch leitfähigen Verbindung zweier elektrischer Leiter (7, 9), die Leiterverbindung (11) umfassend
– mehrere elektrisch leitfähige Verbindungselemente (13),
– wobei jedes Verbindungselement (13) zwei Endbereiche (13.1, 13.2), die jeweils mit einem der beiden elektrischen Leiter (7, 9) verbindbar sind, und einen zwischen den beiden Endbereichen (13.1, 13.2) liegenden Federbereich (13.3), der zur Aufnahme von Relativbewegungen der beiden elektrischen Leiter (7, 9) elastisch verformbar ausgebildet ist, aufweist.

2. Leiterverbindung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federbereich (13.3) wenigstens eines Verbindungselements (13) ein U-förmiges Profil hat.

3. Leiterverbindung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Endbereich (13.1, 13.2) jedes Verbindungselements (13) ein Befestigungsloch (26) zur Führung eines Befestigungselements (29) aufweist.

4. Leiterverbindung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (13) aus Kupfer oder Aluminium gefertigt sind.

5. Elektroenergieübertragungsvorrichtung (5) umfassend zwei elektrische Leiter (7, 9), die durch eine Leiterverbindung (11) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind, wobei ein erster Endbereich (13.1) jedes Verbindungselements (13) der Leiterverbindung (11) mit einem ersten elektrischen Leiter (7) verbunden ist und der zweite Endbereich (13.2) jedes Verbindungselements (13) der Leiterverbindung (11) mit dem zweiten elektrischen Leiter (9) verbunden ist.

6. Elektroenergieübertragungsvorrichtung (5) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste elektrische Leiter (7) ein offenes Ende (15) aufweist, in das der zweite elektrische Leiter (9) hineinragt.

7. Elektroenergieübertragungsvorrichtung (5) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Ende (15) des ersten elektrischen Leiters (7) hohlkugelartig mit einer Öffnung (19), durch die der zweite elektrische Leiter (9) geführt ist, ausgebildet ist.

8. Elektroenergieübertragungsvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden elektrischen Leiter (7, 9) zueinander parallel mit einer gemeinsamen Längsachse (10) angeordnet sind.

9. Elektroenergieübertragungsvorrichtung (5) nach Anspruch 8 und einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens ein Verbindungselement (13) im Wesentlichen orthogonal zu der Längsachse (10) der elektrischen Leiter (7, 9) zwischen den beiden elektrischen Leitern (7, 9) erstreckt.

10. Elektroenergieübertragungsvorrichtung (5) nach Anspruch 8 und einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich alle Verbindungselemente (13) im Wesentlichen entlang einer zu der Längsachse (10) der elektrischen Leiter (7, 9) orthogonalen Verbindungsebene (21) zwischen den beiden elektrischen Leitern (7, 9) erstrecken.

11. Elektroenergieübertragungsvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Endbereiche (13.1, 13.2) der Verbindungselemente (13) mittels Schraubverbindungen an dem ersten elektrischen Leiter (7) befestigt sind.

12. Elektroenergieübertragungsvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Endbereiche (13.2) der Verbindungselemente (13) mittels Schraubverbindungen an dem zweiten elektrischen Leiter (9) befestigt sind.

13. Gasisolierter Rohrleiter (1) mit einem gasdicht verschließbaren Außenrohr (3) und einer durch das Außenrohr (3) geführten Elektroenergieübertragungsvorrichtung (5) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 12.

14. Gasisolierter Rohrleiter (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr (3) wenigstens einen Faltenbalg (33) aufweist, der einen Abschnitt eines elektrischen Leiters (7, 9) der Elektroenergieübertragungsvorrichtung (5) umgibt.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Leiterverbindung zur elektrisch leitfähigen Verbindung zweier elektrischer Leiter, eine Elektroenergieübertragungsvorrichtung und einen gasisolierten Rohrleiter.

Zur Elektroenergieübertragung müssen häufig elektrische Leiter flexibel miteinander verbunden werden, um Relativbewegungen der elektrischen Leiter kompensieren zu können. Bekannte derartige flexible Leiterverbindungen umfassen beispielsweise Lamellen, Federn oder/und Festkontakte mit Verschraubungen.

DE 103 17 734 A1 offenbart eine flexible elektrische Leiterverbindung zwischen zwei elektrischen Leitern, die einen reversibel verformbaren Abschnitt mit wenigstens einem filmelastischen Element aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Leiterverbindung zur elektrisch leitfähigen Verbindung zweier elektrischer Leiter, eine verbesserte Elektroenergieübertragungsvorrichtung und einen verbesserten gasisolierten Rohrleiter anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Leiterverbindung durch die Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich der Elektroenergieübertragungsvorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 5 und hinsichtlich des gasisolierten Rohrleiters durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Leiterverbindung zur elektrisch leitfähigen Verbindung zweier elektrischer Leiter umfasst mehrere elektrisch leitfähige Verbindungselemente, wobei jedes Verbindungselement zwei Endbereiche, die jeweils mit einem der beiden elektrischen Leiter verbindbar sind, und einen zwischen den beiden Endbereichen liegenden Federbereich, der zur Aufnahme von Relativbewegungen der beiden elektrischen Leiter elastisch verformbar ausgebildet ist, aufweist.

Eine derartige Leiterverbindung ermöglicht eine mechanisch einfache, bauteilarme sowie montage- und wartungsfreundliche Verbindung elektrischer Leiter, die Relativbewegungen der elektrischen Leiter aufnehmen kann. Die Aufnahme der Relativbewegungen wird dabei durch die Federbereiche der Verbindungselemente ermöglicht. Die Mehrzahl der Verbindungselemente ermöglicht vorteilhaft eine flexible Anordnung und Verteilung der Verbindungselemente, die der relativen Anordnung der elektrischen Leiter anpassbar ist. Da die Leiterverbindung lediglich durch die elastisch verformbaren Verbindungselemente realisiert wird, werden insbesondere keine zusätzlichen Lamellen, Federn, Kontaktelemente oder Polytetrafluorethylenringe benötigt, wodurch die Anzahl der Bauteile sowie der Fehler- und Abnutzungsquellen reduziert werden.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Federbereich wenigstens eines Verbindungselements ein U-förmiges Profil hat.

Durch ein U-förmiges Profil eines Federbereichs können Kräfte unterschiedlicher Richtungen aufgenommen werden. Deshalb eignet sich ein derartiges Profil insbesondere besonders vorteilhaft zur Aufnahme von verschiedenen Relativbewegungen elektrischer Leiter.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Endbereich jedes Verbindungselements ein Befestigungsloch zur Führung eines Befestigungselements aufweist.

Dadurch kann ein Verbindungselement durch ein Befestigungselement mit einem elektrischen Leiter verbunden werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Verbindungselemente aus Kupfer oder Aluminium gefertigt sind.

Kupfer und Aluminium sind elektrisch besonders leitfähige Materialien und eignen sich daher besonders vorteilhaft zur Fertigung der Verbindungselemente.

Eine erfindungsgemäße Elektroenergieübertragungsvorrichtung umfasst zwei elektrische Leiter, die durch eine erfindungsgemäße Leiterverbindung elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind, wobei ein erster Endbereich jedes Verbindungselements der Leiterverbindung mit einem ersten elektrischen Leiter verbunden ist und der zweite Endbereich jedes Verbindungselements der Leiterverbindung mit dem zweiten elektrischen Leiter verbunden ist.

Eine derartige Elektroenergieübertragungsvorrichtung ermöglicht eine flexible Verbindung zweier elektrischer Leiter durch eine Leiterverbindung mit den oben genannten Vorteilen.

Eine Ausgestaltung der Elektroenergieübertragungsvorrichtung sieht vor, dass der erste elektrische Leiter ein offenes Ende aufweist, in das der zweite elektrische Leiter hineinragt. Insbesondere ist das offene Ende des ersten elektrischen Leiters hohlkugelartig mit einer Öffnung, durch die der zweite elektrische Leiter geführt ist, ausgebildet.

Dadurch kann die elektrische Verbindung der beiden elektrischen Leiter vorteilhaft elektrostatisch abgeschirmt werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Elektroenergieübertragungsvorrichtung sieht vor, dass die beiden elektrischen Leiter zueinander parallel mit einer gemeinsamen Längsachse angeordnet sind.

Dies ermöglicht eine flexible geradlinige Verbindung elektrischer Leiter.

Vorzugsweise erstreckt sich bei den beiden vorgenannten Ausgestaltungen der Elektroenergieübertragungsvorrichtung wenigstens ein Verbindungselement im Wesentlichen orthogonal zu der Längsachse der elektrischen Leiter zwischen den beiden elektrischen Leitern, oder alle Verbindungselemente erstrecken sich im Wesentlichen entlang einer zu der Längsachse der elektrischen Leiter orthogonalen Verbindungsebene zwischen den beiden elektrischen Leitern.

Durch eine derartige Anordnung der Verbindungselemente können vorteilhaft sowohl axiale Relativbewegungen der elektrischen Leiter, d. h. Relativbewegungen in Richtung der Längsachse, als auch Verkippungen der elektrische Leiter gegeneinander, die durch Biegekräfte verursacht werden, mittels der Verbindungselemente aufgenommen werden.

Weitere Ausgestaltungen der Elektroenergieübertragungsvorrichtung sehen vor, dass die ersten Endbereiche der Verbindungselemente mittels Schraubverbindungen an dem ersten elektrischen Leiter befestigt sind, und/oder dass die zweiten Endbereiche der Verbindungselemente mittels Schraubverbindungen an dem zweiten elektrischen Leiter befestigt sind.

Diese Ausgestaltungen der Elektroenergieübertragungsvorrichtung ermöglichen vorteilhaft eine einfache und lösbare Verbindung der Verbindungselemente mit den elektrischen Leitern.

Ein erfindungsgemäßer gasisolierter Rohrleiter umfasst ein gasdicht verschließbares Außenrohr und eine durch das Außenrohr geführte erfindungsgemäße Elektroenergieübertragungsvorrichtung mit den oben genannten Vorteilen.

Vorzugsweise weist das Außenrohr dabei wenigstens einen Faltenbalg auf, der einen Abschnitt eines elektrischen Leiters der Elektroenergieübertragungsvorrichtung umgibt.

Dadurch ist auch das Außenrohr zur Aufnahme von axialen Kräften und Biegekräften durch wenigstens einen Faltenbalg ausgebildet.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:

1 einen Ausschnitt einer Längsschnittdarstellung eines gasisolierten Rohrleiters,

2 eine Querschnittdarstellung einer Elektroenergieübertragungsvorrichtung, und

3 eine perspektivische Darstellung eines Verbindungselements einer Leiterverbindung zur elektrisch leitfähigen Verbindung zweier elektrischer Leiter.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

1 zeigt einen Ausschnitt einer Längsschnittdarstellung eines gasisolierten Rohrleiters 1. Der Rohrleiter 1 umfasst ein gasdicht verschließbares Außenrohr 3 und eine durch das Außenrohr 3 geführte Elektroenergieübertragungsvorrichtung 5. Die Elektroenergieübertragungsvorrichtung 5 umfasst zwei elektrische Leiter 7, 9, die durch eine Leiterverbindung 11 elektrisch leitfähig miteinander verbunden und zueinander parallel mit einer gemeinsamen Längsachse 10 angeordnet sind.

Die Leiterverbindung 11 umfasst mehrere elektrisch leitfähige Verbindungselemente 13.

2 zeigt die Elektroenergieübertragungsvorrichtung 5 in einer Querschnittdarstellung mit einer zu der Längsachse 10 orthogonalen Schnittebene.

3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Verbindungselements 13 der Leiterverbindung 11.

Die elektrischen Leiter 7, 9 sind jeweils rohrartig ausgebildet. Ein erster elektrischer Leiter 7 weist ein offenes Ende 15 auf, in das ein geschlossenes Ende 17 des zweiten elektrischen Leiters 9 hineinragt. Das offene Ende 15 des ersten elektrischen Leiters 7 ist hohlkugelartig mit einer um die Längsachse 10 verlaufenden Öffnung 19, durch die der zweite elektrische Leiter 9 geführt ist, ausgebildet. Ferner ist das offene Ende 15 des ersten elektrischen Leiters 7 zweiteilig mit zwei Endabschnitten 15.1, 15.2 ausgeführt, die in einer zur Längsachse 10 orthogonalen Verbindungsebene 21, die den Innenraum des hohlkugelartigen offenen Endes 15 etwa halbiert, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig aneinander gefügt sind. Der zweite elektrische Leiter 9 ragt etwa bis zu der Verbindungsebene 21 in das offene Ende 15 des ersten elektrischen Leiters 7 hinein, so dass er von einem die Öffnung 19 aufweisenden ersten Endabschnitt 15.1 des offenen Endes 15 umgeben ist. Der zweite Endabschnitt 15.2 des hohlkugelartigen offenen Endes 15 schließt sich an einen zylinderförmigen Rohrabschnitt 23 des ersten elektrischen Leiters 7 an.

Die Verbindungselemente 13 der Leiterverbindung 11 weisen jeweils zwei Endbereiche 13.1, 13.2 und einen zwischen den beiden Endbereichen 13.1, 13.2 liegenden Federbereich 13.3, der zur Aufnahme von Relativbewegungen der beiden elektrischen Leiter 7, 9 elastisch verformbar ausgebildet ist, auf. Jeder Federbereich 13.3 hat ein U-förmiges Profil, von dem die beiden Endbereiche 13.1, 13.2 zu verschiedenen Seiten hin jeweils rechtwinklig abgewinkelt sind. Die Verbindungselemente 13 sind beispielsweise jeweils aus Kupfer oder Aluminium gefertigt.

Die Verbindungselemente 13 erstrecken sich jeweils entlang der Verbindungsebene 21 zwischen den beiden elektrischen Leitern 7, 9. Dabei liegt ein erster Endbereich 13.1 jedes Verbindungselements 13 an einem ringförmigen Kragen 25 der Innenoberfläche des zweiten Endabschnitts 15.2 des ersten elektrischen Leiters 7 an und ist an dem Kragen 25 befestigt. Der zweite Endbereich 13.2 jedes Verbindungselements 13 liegt an einer Stirnseite 27 des geschlossenen Endes 17 des zweiten elektrischen Leiters 9 an und ist an dieser Stirnseite 27 befestigt. Zur Befestigung der Endbereiche 13.1, 13.2 weisen diese jeweils ein Befestigungsloch 26 auf, durch das ein Befestigungselement 29, beispielsweise ein Schraubelement, in den jeweiligen elektrischen Leiter 7, 9 geführt ist. Alternativ oder zusätzlich können die Endbereiche 13.1, 13.2 auch stoffschlüssig, beispielsweise durch Verschweißen, und/oder formschlüssig mit den elektrischen Leitern 7, 9 verbunden sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden elektrischen Leiter 7, 9 durch sechs Verbindungselemente 13 elektrisch leitfähig miteinander verbunden, wobei sich die Verbindungselemente 13 sternförmig und gleichmäßig zwischen den elektrischen Leitern 7, 9 erstrecken. Alternativ kann auch eine von Sechs verschiedene Anzahl von Verbindungselementen 13 vorgesehen sein.

Durch die Anordnung der Verbindungselemente 13 und deren Federbereiche 13.3 kann die Leiterverbindung 11 sowohl axiale Relativbewegungen der elektrischen Leiter 7, 9, d. h. Relativbewegungen in Richtung der Längsachse 10, als auch Verkippungen der elektrische Leiter 7, 9 gegeneinander, die durch Biegekräfte verursacht werden, aufnehmen. Die U-förmigen Profile der Federbereiche 13.3 eignen sich dabei zur Aufnahme relativ großer Relativbewegungen und Kräfte. Wenn die Verbindungselemente 13 nur relativ kleine, beispielsweise durch Toleranzen oder Wärmeausdehnung der elektrischen Leiter 7, 9 (z. B. im Bereich von etwa 2 mm bis 4 mm) verursachte Längskräfte aufnehmen müssen, können die Federbereiche 13.3 auch jeweils ein reines Flachprofil statt ein U-förmiges Profil haben, so dass die Verbindungselemente 13 jeweils plattenförmig ausgebildet sind.

Die Elektroenergieübertragungsvorrichtung 5 ist durch Stützisolatoren 31 im Außenrohr 3 befestigt. Das Außenrohr 3 weist zur Aufnahme von axialen Kräften und Biegekräften zwei Faltenbälge 33 auf, die jeweils einen Abschnitt eines elektrischen Leiters 7, 9 umgeben.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 10317734 A1 [0003]