NO150019B - Elektrisk undervannskopling - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en elektrisk undervannskopling, omfattende en hanplugg med minst en hanstift og en hankontakt montert på denne, samt ledere som skaper elektrisk forbindelse fra en elektrisk kab3l som kommer inn i' hanpluggen til den nevnte kontakt, en dielektrisk blokk i pluggen for isolasjon av stiften og lederen, en hunstikkontakt som har minst en ledende sylinderanordning der hver av sylinderanordningene svarer til og er beregnet på å oppta hver av de nevnte kontaktstifter, en hunkontakt montert i den ledende sylinder og passende til hankontakten når hanstiften inn-føres i sylinderen for dannelse av en elektrisk ledende bane fra stiften til sylinderanordningen, ledningsanordninger for dannelse av en elektrisk strømbane fra en elektrisk kabel som kommer inn i hunstikkontakten frem til sylinderanordningen, en ikke-ledende stempelanordning anbrakt i den ledende sylinderanordning, hvilken stempelanordning blir for-skjøvet bakover i sylinderen når kontaktstiften innføres i denne, ettergivende midler som holder stemplet i en utskjøvet stilling i sylinderanordningen når hankontakten ikke er inn-ført i sylinderen slik at stemplet lukker innløpet til sylinderen og beskytter hunkontakten, hvor et dielektrisk fluidum som ikke er blandbart med sjøvann fyller det innvendige tomme rom i hanpluggen og hunstikkontakten og hvor en dielektrisk blokk i hunstikkontakten for isolasjon av denne, sylinderanordningen og hunlederen har passasjer for det dielektriske fluidum. Ved oppdagelsen de senere år av natur-ressurser til havs er det blitt nødvendig å tilpasse og å utvikle maskiner og utstyr for operasjoner under vann. Et eksempel på dette er undersjøiske systemer som benyttes for produksjon av olje og gass fra offshorereservoarer. Disse systemer er beregnet på å kunne utføre mange forskjellige oppgaver på sjøbunnen og på vanndybder på flere hundre meter. Disse oppgaver kan omfatte klargjøring av kilder, adskil-lelse av olje og gass, pumpeoperasjoner, rørledningsforbind-elser og mange forskjellige vedlikeholdsoppgaver som krever hjelp av dykkere eller manipulatorer. For å kunne føre frem tilstrekkelig elektriske kraftmengder til fjernbetjening av undersjøiske systemer er det nødvendig med elektriske kabler og forbindelser som tillater drift ved høye spenninger og høye strømmer. Andre eksempler på undervannsutstyr som krever mye elektrisk kraft er undervannskonstruksjoner og grubedriftutstyr, undervannsfartøyer for utførelse av arbeid og kraftoverføringsledninger.

Mesteparten av de elektriske koplingsanordninger som ble utviklet for bruk under vann måtte først bli sammenkoplet over vannet før de kunne bli senket ned. Slike koplinger er betegnet som tørrkoplinger og er upraktiske der det er nødvendig å foreta til- og fråkoplinger med korte mellomrom. For å gjøre dette må koplingen bringes opp til" overflaten hver gang en tilkopling eller fråkopling er ønskelig. Denne prosedyre er spesielt upraktisk på større dyp der en lang lengde av kableri må bringes opp til overflaten for å rette på koplingen.

Undersjøiske koplinger som kan bli koplet til og fra under vann kalles elektriske våtkoplinger. Våtkoplingene har kontakter som er tettet eller beskyttet mot inntrengning av fuktighet eller sjøvann. Eksempler på slike koplinger finnes i US patent nr. 3.729.699 og 3.845.450. I disse benyttes et dielektrisk fluidum for å drive vekk sjøvann fra de strøm-førende kontakter og således benyttes det i US patent nr. 3.729.699 dielektrisk olje til å holde sjøvann vekk fra hunkontakten og for å isolere koplingen. Det samme prinsipp er utnyttet i US patent nr. 3.845.450, der formålet er å gi det dielektriske fluidum i koplingen et trykk svarende til det omgivende trykk.

Som kjent blir koplinger med kontakter oppvarmet,og

den grad av oppvarmning som kan tillates virker begrensende på den strømstyrke koplingene kan utsettes for.

Formålet med oppfinnelsen er å sette en elektrisk undervannskopling av den her omhandlede art i stand til å føre høyere strømmer enn tidligere når størrelse og konstruksjon tas i betraktning.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved at

det dielektriske fluidum som benyttes til å fortrenge sjø-vann fra kontaktområdene også anvendes til kjøling av den elektriske undervannskopling. Dette er muliggjort ved at passasjene som fører det dielektriske fluidum etterat sammenkopling har funnet sted danner sirkulasjonsbaner mellom den bakre del av hunstikkontakten og de ledende sylindre, slik at varme kan ledes bort fra området ved sylinderanordningene ved sirkulasjon av det dielektriske fluidum som da tjener som kjølemiddel i tillegg til å holde sjøvann vekk.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der: Fig. 1 viser et sidesnitt av elektrisk kopling av foreliggende oppfinnelse, hvor denne er sammenkoplet, fig. 2A og 2B er gjennomskårede sidesnitt av henholdsvis stikkontakten og støpslet og deres komponenter i koplingen vist usammenkoplet, fig. 2C er et forstørret delsnitt av den nedre delen av stikkontakten, fig. 3 er et delsnitt av koplingen når den er sammenkoplet . Fig. 1 viser et sidesnitt av en elektrisk undervannskopling 10 når denne er sammenkoplet. Koplingen 10 omfatter to hoveddeler, nemlig en stikkontakt 11 og et støpsel 12. Utstrakt henholdsvis fra endene av stikkontaktene og støpslet er elektriske kabler 13 og 13'. Koplingen 10 er vanligvis koplet i vertikal stilling som vist med stikkontakten ovenfor støpslet. Det vil senere bli forklart hvorfor denne spesielle stillingen er foretrukket fremfor sammenkopling av koplingen i hvilken som helst annen stilling som kan bli anvendt ved sammenkopling av en stikkontakt og støpsel. Fig. 2A og 2B viser henholdsvis stikkontakten 11 og støpslet 12 i sidesnitt som de hver for seg er utformet før sammenkoplingen. Fig. 2A viser stikkontakten 11 som består av en stålkappe 16 som inneholder den indre delen av stikk-kontakten. En elektrisk kabel 13 går inn i toppdelen av

kappen 16 og fra huset 16 strekker de^ seg en kabeltilslut-ningssylinder 17 som mottar kabelen 13. En tilspissende hylse 18 er støpt til kabelen 13 og omslutter sylinderen 17 for å frembringe en strekkavlastning og en ytterligere forsegling for tilslutningsdelen av kabelen 13. Hylsen 18 skulle være laget av et materiale med høy fasthet, slitasjemotstand og som er fleksibelt slik som polyuretan. Sikringssylinderen 17 holdes på plass av en ring 19 som er festet til toppen av kappen 16 ved hjelp av bolter 20.

Kabelen 13 omfatter en ytre mantel 21, og en indre mantel 22, kabelarmering 23 og en eller fleire isolerte ledere 24. I den foretrukne utførelsesform beskrevet her, er det anvendt tre ledere som vist på snittet på fig. 2A og 2B. Lederne, kabelarmeringen og isoleringen er alle dekket av en ytre mantel 21. Den indre mantelen 22 er fortrinnsvis laget av et materiale som kan bli lett bøyet, som f.eks. neopren eller polyuretan. Kabelarmeringen 23 bøyes oppover når den går inn i kappen 16 hvor den er tilsluttet og sikret ved dens ende til kabeltilslutningssylinderen 17 ved boltene 25. Også jordings-kabelen 26 er forbundet ved dette punkt og sikret ved bolten 25. Isolerte ledere 24 når de går ut fra kabelen 13, går inn i kabeltilslutningskammeret 28 som er fylt med en innkaps-lingskomponent. Porten 29 plassert ved basen av kammeret 28 dirigerer lederne inn i deres respektive tilslutningsleder-sylindre 31.

Hver av de isolerte ledere 24 som går inn i sylinderen 31 er tilsluttet av en udekket sømløs, kobberlederforbindelse 33. Lederforbindelsen 33 er krympet ved dens ender og er forbundet ved mutteren 34 og monteringen 35 til avslutningsplugg-lederen 37. En ringformet hylse 38 som isolerer ledepluggen 37 omgir ledepluggen. Fortrinnsvis er hylsen 38 maskinert av polykarbonat. Ringene 39 er også fortrinnsvis laget av polykarbonat som er anvendt som holdere for å sikre sylindrene på plass.

Utfylling av det ledige rommet mellom ledertilslutningssylinderen 31 og inne i toppdelen av kappen 16 er gjort ved hjelp av en tett, dielektrikum-væske som frembringer høy elektrisk isolasjon mellom lederne 23. En foretrukket dielektrikumvæske er en som ville være forenlig med alle leder-materialene, og som er tettere enn og ublandbar med sjøvann. Brukbar dielektrikumvæske med slike egenskaper er væsken fluorkarbon. Fluorkarbondielektrikum tjener også som en smør-ing av bevegelige deler og O-ringforseglingen inne i både stikkontakten og støpslet. Ved å være ublandbar med vann beskytter dielektrikumet de elektriske komponentene fra sjø-vannkorrosjon eller forurensning, og gjør derved muligheten av en kortslutning i kretsen til et minium.

Henvisningene er nå gjort til den nedre delen av stikk-kontakten 11 som er vist på det forstørrede snittet på fig. 2C. Mottagelsesenden til stikkontakten som mottar støpslet omfatter en stempelsylinderanordning som tilsvarer hver lederforbindelse 33. Stempelsylinderanordningen omfatter et hult blindstempel 41 plassert inne i en ledersylinder 42. Blindstemplet 41, fortrinnsvis konstruert av en ikke-ledende hardplast som f.eks. polykarbonat, er opprettholdt i en spenning inne i ledersylinderen 42 av fjæren 43. Fjærføringen 44 sentrerer fjæren 43 og mottar blindstemplet 41 når det går tilbake inne i sylinderen 42.

Plassert i sammenkoplingsfronten til stikkontakten 11 er flytende tetningsanordninger 45 som sentraliserer hodet av blindstemplet 41 og tillater en lett justering av støpslet og stikkontakten. Montert inne i styringstetningsanordningen 45 er O-ringer 46, hvis funksjon vil bli forklart senere.

Ledersylinderen 42, fortrinnsvis konstruert av en kobber-hylse, er gjengbart sikret ved dens øvre ende inne i sylinderkappen 48 som også er laget av kobber. Kappen 48 på sin side er gjengbart innsatt i forbindelse med plugglederen 37 og således frembringer en kontinuerlig strømledning fra kabelen 13 til enden av sylinderen 42. Gjengbart montert på enden av sylinderen 42 er kontaktblokken 49 som er i trang pasning rundt blindstemplet 41, men dog således at den tillater stemplet å gli inn i sylinderen 42. Kontaktblokken 49 stikker ubetydelig frem fra innsiden av sylinderen 42 og forbinder skulderen av blindstemplet 41, som derved forhindrer stemplet fra å bli skjøvet ut av sylinderen 42 ved kompresjon av fjærer 43. Kontaktblokken 49 omfatter hunkontakter 50 plassert på dens indre overflate. Hunkontakten 50 er .fortrinnsvis en sjalusiaktig hylse som har bevegbare langskårede åpninger eller blader som frembringer en tett forbindelse med hanpluggen når denne er isatt. Kontakten 50 kan også være gullplater for å gi maksimal elektrisk ledning til kontaktblokken 49.

Sylinderen 42 er innesluttet i en isolerende hylse 51 som er fortrinnsvis maskinert av en hard plastdielektrikum som f.eks. polykarbonat. En enkel isolerende blokk 5 3 om-hyller isoleringshylsen til stikkontakten. Isoleringsblokken 53 er fortrinnsvis laget av en sterk, lettveiende plastdielektrikum som kan være lett maskinert for å oppnå toleranser slik at det oppnås en tett pasning for stikkontaktkomponent-ene. Også denne gangen er polykarbonat det foretrukne materi-alet på grunn av dets støtmotstand, holdbarhet, lett maskiner-barhet og motstand mot kjemisk deformering eller degradering. Andre typer av isolatorer slik som polyuretan og dialyll ftalat (DAP) er vanligvis støpt ved støpning eller innsprøyt-ning av det ennu ikke stivnede isolermateriale inne i stikk-kontakten og støpselet. Imidlertid inneholder vanligvis de støpte elastomer-isolatorene et stort antall av små ledige tom-rom som ugunstig påvirker isoleringsvirkningen til dielektrikumet. Under forhold med høy spenning med luftsluppet inn i det ledige tomtommet oppstår en partiell jonisjon som skaper en "corona"-effekt som tillater en ødeleggende elektrisk ut-ladning til å oppstå inne i isolatorene. En polykarbonat-isoleringsblokk er i motsetning til dette maskinert av et solid stykke av plast som inneholder få indre ledige mellomrom eller luftlommer.

Maskinert inne i isoleringsblokken 53 er en serie av utboringer 54, 55 og 56 som korresponderer med hver sylinder 42. Utboringen 54 strekker seg langskårende fra den øvre delen av stikkontakten 11 til et punkt hovedsakelig inne i isoleringsblokken 53. Diagonalt strekker seg fra den nedre enden av utboringen 54 en utboring 56 som frembringer en væskebane gjennom isoleringshylsen 51 inne i et ringformet rom 57 som omgir blindstemplet 41. Åpningen 58 inne i-blindstemplet 41 viderefører væskebanen inn til sylinderkammeret 59. Sluttelig, furer 60 inne i sylinderkappen 48 fullfører væskebanen ved å forbinde denne med utboringen 55 som diagonalt strekker seg bakover inne i den øvre delen av stikkontakten 11. Således eksisterer det en kontinuerlig strømbane fra utboringen 54 gjennom sylinderen 42 og tilbake til boringen 55. Som beskrevet nedenfor er en slik kontinuerlig strømbane en viktig faktor i å oppnå en heldig drift av foreliggende oppfinnelse.

Ved normal drift av en fullstendig sammenkoplet kopling tilstrekkelig kvanta av varme må bli frembrakt og kan bli bygd opp, lokalisert i omgivelsen av sylinderen 42. Svikt i spredningen av slik varme vil svekke ytelsen til koplingen og kan sluttelig resultere i svikt av de indre komponentene. Væskestrømbanen beskrevet ovenfor, tjener: som en varmeutveks-lingsmedium for hver sylinder 42. Varme frembrakt inne i sylinderen 4 2 vil bli spredd til dielektrikumvæsken som er til-stede i sylinderkammeret 59 og naturlig konveksjonsstrøm vil forårsake at den oppvarmede dielektrikumvæsken stiger opp sylinderkammeret og ut gjennom furen 60, inn i utboringen 55 og derfra inn i den øvre delen av stikkontakten som inneholder størstedelen av dielektrikumvæsken. Ved omplassering av den oppvarmede dielektrikumvæsken synker den kaldere væsken inn i sylinderkammeret 59 via utboringen 54 og innskjæringen 56. Som et resultat av den naturlige konveksjonssirkulasjon til dielektrikumvæsken er varme kontinuerlig brakt vekk fra sylinderen 42, som derved i hovedsaken bidrar til en høyere strømoverføringskapasitet for koplingen.

Fig. 2A viser den eneste komponenten til stikkontakten 11 som er utenfor kappen 16 er blæren 62 som tjener som en trykkbalansekompensator for dielektrikumoljen. Når koplingen senkes ned mot sjøbunnen øker det ytre hydrostatiske trykket av det omgivende vannet hurtig. Når trykket på blæren 62 øker, er dielektrikumvæsken inne i blæren tvunget gjennom røret 6 3 inn i den øvre delen av stikkontakten 11.

Siden dielektrikumvæsken er i det vesentlige ikke sammentrykk-bar vil trykket til dielektrikumvæsken i stikkontakten 11 hurtig bli likt med det av sjøvannet som omgir blæren. Således er det ingen tendens til at vannet vil gå inn i stikkontakten fordi det ikke er noen trykkforskjell over kappen 16.

Fig. 2B viser støpsel 12 omfattende en stålkappe 71

som har en bakre kappe 7 2 og en frontkappe 73 som er sikret sammen som et enhetlig stykke ved flensen 74. Mange av komponentene som omfatter støpslet 12 korresponderer nøyaktig med tilsvarende deler i stikkontakten og har derfor blitt betegnet med de samme henvisningsnummerne, men med et merke ('). Spesielt alle komponentene som strekker seg bakover fra den bakre kappen 72, inkludert alle kabelkomponentene, kan være av samme konstruksjon som på stikkontakten. Derfor vil be-skrivelsen av støpslet begynne med den isolerte lederen 24<1 >når den går inn i ledertilslutningssylinderen 31'. Som ved stikkontakten er den isolerte lederen 24' likeledes avslut-tet av en sømløs kobberleder 33', krympet ved dens ende og forbundet med en mutter 34' og montering 35' til tilslutningsplugglederen 37'. Tilslutningsplugglederen 37' er omsluttet av en ringformet isolator 38' som fortrinnsvis er maskinert av polykarbonat.

Utstrekkende fra toppen av tilslutningsplugglederen 37' er hanpluggen 76 som omfatter en kobber eller kobberlegert hanpluggleder 77 sikret ved den ene enden inne i basen til tilslutningsplugglederen 37' og tilsluttet ved dens andre ende av hankontakten 78. Hanplugglederen 77, unntatt hankontakten 78, er omhyllet av hanpluggisolatoren som fortrinnsvis er laget av polykarbonat eller andre høyfasthetsdielektri-kum. Hver hanplugg 76 er omhyllet av en isolerende hylse 81, også fortrinnsvis maskinert av polykarbonat, som er en for-lengelse av sylinderen 31'. Isoleringshylsen 81 og hanpluggen 76 er sikret på plass av plastringer 82 og nylonbolter 83 inne i isoleringsblokken 84. Hvor mulig, er koplingskompo-nenter som ringer og bolter konstruert av ikke-ledende, ikke-magnetiske materialer for å gjøre den magnetiske og ledende forstyrrelse ved strømoverføringen gjennom koplingen og muligheten for kortslutning minst mulig. Isoleringsblokken 84 er fortrinnsvis laget av polykarbonat.

Fyllmassen for tomrommet inne i den bakre kappen 72

til støpslet er en passende dielektrikumvæske, som f.eks. fluorkarbon. Som med stikkontakten er dielektrikumvæskens trykk balansert ved hjelp av blæren 85 som samvirker med den bakre indre delen av hankappen 71 ved hjelp av røret 86 og utboringen 87. Blæren 87 yter på samme måte som blæren 62, likevekt mellom det ytre sjøvanntrykket og trykket inne i støpslet.

Fig. 2A og 2B viser frontkappen 73 til hankappen 71 åpen mot vannet når støpslet og stikkontakten ikke er forbundet. Støpslet 12 og stikkontakten 11 sammenkopler den nedre delen av kappen 16 til stikkontaktgliderne inne i frontkappen 73 til støpslet. Rasert i det indre på kappen 73 er juster-ingsføringslister som tjener til å orientere støpslet og stikkontaktene når de blir forbundet langs en felles akse for å sikre sikker sammenkopling av hanpluggen 76 med blindstemplet 41. Kappen 61 til stikkontakten er utstyrt med jus-teringsribber 91 som forbinder justeringsføringslistene 90 når forbindelsen blir utført.

Som tidligere nevnt er støpslet og stikkontakten fortrinnsvis sammenkoplet i en vertikal stilling med det respektive plasserte, ovenforliggende støpslet. Hensikten med slik justering er å senke ned hanpluggende 76 i en tett dielektrikumvæske før sammenkoplingen. Med støpslet vertikalt opp-stilt nedenfor stikkontakten ville det tette dielektrikum som omgir hanpluggene beskytte disse fra den korrosive virk-ning sjøvannet har sålenge støpslet forblir ukoplet. I tillegg til å være fastere enn vann, skulle også dielektrikumvæsken være ublandbar med sjøvann. Når støpslet er forbundet, blir den tette dielektrikumvæsken forskjøvet av stikkonktakten og flyter inn i det konsentriske reservoaret 93 gjennom port-ene 94. Dersom støpslet er etterfølgende frakoplet, vil dielektrikumvæsken flyte ut av reserveportene 94 og vil som følge av gravitasjonen, fly tilbake til hanpluggene.

Når støpslet 12 og stikkontakten 11 sammenkoples, kontakter hanpluggen 76 blindstemplet 41 og skyver det bakover inn i sylinderen 42. Den konvekse toppen av hankontakten 78 er konisk formet og glatt sammenkoplet med den tilsvarende konkave flaten av blindstemplet 41,for således effektivt å forme en kontinuerlig stang. Ved sammenkopling når hanpluggen 76 glir gjennom O-ringen 46, vil eventuelt sjøvann som er igjen på hanpluggen bli visket bort av O-ringen når denne skyves gjennom. Når blindstemplet 41 er skjøvet tilbake inn i sylinderen 42, vil dielektrikumvæske tilstedeværende i sylinderen, bli skjøvet gjennom furen 60 inn i den øvre delen av stikkontakten.

Under henvisning til forbindelsesendene til støpslet

og stikkontakten vist på fig. 2A og 2B, er det vist tre han-plugger 76 som korresponderer med blindstemplene 41 og flytende tetningsanordninger 45 til stikkontakten. Koplingslege-met, nemlig hankappen 71 og hunkappen 16, tjener som den fjerde lederen, og eliminerer derved nødvendigheten for en fjerde hanplugg og en tilsvarende hunleder til å tilveie-bringe et jordet trefasevekselstrømsystem. En tredhe plugg - trelederforbindelse - øker isoleringsmellomrommet inn i støpslet og stikkontakten og øker derved den overalt elektriske anvendelse av koplingen. Sammenkopling av koplingen er også forenklet med en trepluggsforbindelse,.ved derved å forhindre feilkopling av elektrisk fase.

Fig. 3 viser et tverrsnitt hvor støpslet og stikkontakten er fullstendig sammenkoplet. Som vist forskyver hanpluggen 76 blindstemplet 41 tilstrekkelig slik at hankontakten 78 forbinder hunkontakten 50 og derved slutter kretsen. Med koplingen justert i en vertikal stilling skulle sjøvann som kommer inn i sylinderkammeret 59 hurtig bli forskjøvet av den tette dielektrikumvæsken i kammeret og således forårsake den til å stige inn i kammeret vekk fra nærheten av han- og hunkontaktene. Som tidligere nevnt vil naturlig konveksjons-strøm forårsake dielektrikumvæsken til å sirkulere inne i stikkontakten. Således er det sannsynlig at hvilket som helst sjøvann som er forskjøvet inn i kammeret 59 vil videre bli forskjøvet ved konveksjonsforårsaket sirkulasjon gjennom furene 6 0 og utboring 55 inn i den øvre delen av stikkontakten, hvor det vil spre seg og hvor det ikke vil ha noen effekt på den elektriske helheten av koplingen. Det foretrukne fluorkarbondielektrikum har også en lav overflate-spenning som øker den tidligere nevnte selvrensning av koplingen .

Ved fråkopling av støpslet og stikkontakten blir blindstemplet 41 skjøvet fremover av fjærene 43 når hanpluggen 76 er trukket ut av sylinderen 42. Sjøvann er igjen forhindret fra å komme inn i stikkontakten ved den kontinuerlige avvisk-ningen av kontaktene av O-ringen 46 med hanpluggen og blindstemplet når hanpluggen trekkes ut. Dersom hanpluggen er opprettholdt i en vertikal justering når den blir trukket ut, vil den tette dielektrikumvæsken flyte tilbake ut av den konsentriske reservoar 9 3 og vil omslutte hanpluggene. Hanpluggene 76 vil således forbli beskyttet i en upåvirket omgivelse inntil hanpluggen igjen blir innført.

En elektrisk undervannskopling ble produsert ifølge foreliggende oppfinnelse som beskrevet i den ovenfor foretrukne utf ørelsesformen . Urléervannskopl ingen ble så utsatt for et tofases testprogram konstruert for å fastsette og verifisere koplingens elektriske og mekaniske helhet.

Fase 1 prøve- Den første fasen av prøven ble utført

ved atmosfærisk trykk og inneholdt elektriske prøver for å be-vise den elektriske helheten til koplingen under både normale og unormale driftstilstander. Fasens 1 prøver og prøveresul-tat var som følger: (1) Høyspenningsmotstand - Hver gang denne prøven ble utført ble det anvendt en vekselstrøm med spenning på 50.000 volt effektverdi i ett minutt mellom koplingene leder og mellom hver leder og koplingens kappe. Testen ble utført for å verifisere helheten til koplingens høy-spenningskonstruksjon og for å undersøke tilstedeværelsen av feil eller ødelagt isolasjon. Prøven ble heldig ut-ført over hundre ganger. (2) Strømtest - Strømmen ble ført gjennom den sammenkoplede koplingen kontinuerlig for å bestemme driftskapasiteten. Strømmen ble satt opp til 300 ampere uten at det ble

fastslått noen overoppvarming av lederne.

(3) Simulert fullast - Kontinuerlig høyspenning og høy strøm i kombinasjon ble anvendt for å prøve koplingens mulig-het til å behandle høyspenning og høy strøm samtidig. Kombinasjonen på 35 kv og 100 amp, 35 kv og 200 amp, og 35 kv og 300 amp. ble med godt resultat anvendt på koplingen i 5 dager. (4) Coronaprøve - Under forhold med 50 kv effektverdi ble det ikke funnet tegn på potensielle ødeleggende corona i

koplingen.

(5) Hovedisolasjonsnivåprøve - Koplingen ble utsatt for 150 kv (1,5 x 40 mikrosekunder bølgeform) spennings-pulser konstruert for å simulere en hard spenningstransi-ent forårsaket f.eks. ved tordenvær. Koplingen tålte det

temporære spenningssjokket med et godt resultat.

(6) Kortslutningsprøve - Koplingen motsto med godt resultat simulerte kortslutningstilstander med strømmer opptil 2000 ampere i 10 sekunder.

Fase II prøver - Den andre fasen av prøver omfattet en kombinasjon av elektriske og hydrostatiske prøver under tilstander konstruert for å simulere dypvannstilstander. Testen ble spesielt utført i en vannfylt tank med overtrykk på 187 atm., og således simulerte den en vanndybde på omkring 1676 m.

(1) Trykkprøver - Trykket ble øket med en økning på omkring

34 atm. inntil prøvetrykket på 187 atm. var nådd. Ved

hvert overtrykktrinn ble koplingen frakoplet og tilkoplet. Etter hver tilkopling og fråkopling ble høyspennings-motstand- og isolasjonsmotstandsprøver utført for å detek-tere eventuelle vannlekkasjer inne i koplingen. Alle prøvene indikerte at ingen vannlekkasje var oppstått. På slutten av prøven ble trykket variert fire ganger mellom 6,8 atm. og 170 atm. uten at dette hadde noen innvirk-ning, på tilstanden til koplingen.

(2) Koplingsprøve - Tilkopling og utkopling av koplingen ble gjentatt over 55 ganger uten noen som helst ugunstige

effekter.

(3) Høyspenningsprøve - Under trykkprøven ble koplingen utsatt av en minutthøyspenningsmotstandsprøve på 40 kv etter hver sammenkopling og frakoplingsoperasjon. En konstant energisering på 30 kv ble tilført i to separate åttetimers perioder. Gjennom hele prøven opprettholdt

koplingen dens elektriske helhet.

(4) Isolasjonsmotstandsprøve - Gjennom trykkprøven ble isola-sjonsmotstanden til koplingen undersøkt etter hver på-følgende tilkopling og fråkopling. Ingen bemerkbar ned-settelse i motstanden ble oppdaget gjennom prøven, mot-12

standen var relativt konstant, og større enn 10 ohm.

De ovenfor nevnte prøvene viser at den elektriske under-vannskoplingen til foreliggende oppfinnelse er i stand til å operere under tilstander med høye spenninger (opp til 35 kv) og høye strømmer (opp til 300 amp.) og å motstå trykk opp til 187 atm. ved liten eller ingen ugunstig effekt. Koplingen gjennomgikk tilfredsstillende alle prøvene og demonstrerte både mekanisk og elektrisk sin helhet også når den blir gjen-tatte ganger fra- og tilkoplet under vann.

Det skulle fremgå klart av forangående at anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse gir en tilstrekkelig fordel overfor tidligere kjente koplingsanordninger. Det vil være innlysende at mens foreliggende oppfinnelse har blitt beskrevet med omsyn til et spesielt utførelseseksempel kan flere variasjoner og modifikasjoner, omfattende forandringer i størrelse, form og konstruksjon bli gjort i forbindelse med foreliggende utførelsesform uten å avvike fra den brede oppfinnsomme tanken som fremgår av kravene.

Claims (4)

1. Elektrisk undervannskopling, omfattende en hanplugg med minst en hanstift og en hankontakt montert på denne, samt ledere som skaper elektrisk forbindelse fra en elektrisk kabel som kommer inn i hanpluggen til den nevnte kontakt, en dielektrisk blokk i pluggen for isolasjon av stiften og lederen, en hunstikkontakt som har minst en ledende sylinderanordning, der hver av sylinderanordningene svarer til og er beregnet på å oppta hver av de nevnte kontakt stifter, en hunkontakt montert i den ledende sylinder og passende til hankontakten når hanstiften innføres i sylinderen, for dannelse av en elektrisk ledende bane fra stiften til sylinderanordningen, ledningsanordninger for dannelse av en elektrisk strømbane fra en elektrisk kabel som kommer inn i hunstikkontakten frem til sylinderanordningen, en ikke-ledende stempelanordning anbragt i den ledende sylinderanordning, hvilken stempelanordning blir forskjøvet bakover i sylinderen når kontaktstiften innføres i denne, ettergivende midler som holder stemplet i en utskjøvet stilling i sylinderanordningen når hankontakten ikke er innført i sylinderen, slik at stemplet lukker innløpet til sylinderen og beskytter hunkontakten, og hvor et dielektrisk fluidum som ikke er blandbart med sjøvann fyller de innvendige tomme rom i hanpluggen og hunstikkontakten, og hvor en dielektrisk blokk i hunstikk-kontakten for isolasjon av denne, sylinderanordningen og hunlederen har passasjer for det dielektriske fluidum, karakterisert ved at passasjene ved sammenkoplet kopling er kontinuerlige og danner sirkulasjonsbaner mellom det bakre av hunstikkontakten og de ledende sylindre, slik at varme blir ledet bort fra området ved sylinderanordningene.

2. Elektrisk undervannskopling som angitt i krav 1, karakterisert ved at de dielektriske blokker er av polykarbonat.

3. Elektrisk undervannskopling som angitt i krav 1, karakterisert ved at den dielektriske væske er en flytende fluorkarbon.

4. Elektrisk undervannskopling som angitt i krav 1, karakterisert ved at den omfatter trykkut-liknende anordninger for utjevning av det innvendige trykk på den dielektriske væske i forhold til det utvendige trykk i undervannsomgivelsene".