礦物質(zhì)絕緣電纜組件制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)涉及一種礦物質(zhì)絕緣電纜組件，包括柔性波紋管、穿在柔性波紋管內(nèi)的一條或多條不同規(guī)格的電纜以及電氣連接器，電纜兩端連接電氣連接器；所述電纜包括外殼和芯線，外殼和芯線之間填充絕緣材料；電氣連接器為插針或插孔的結(jié)構(gòu)，其外殼為由不銹鋼材質(zhì)制作，電纜芯線與電氣連接器的插針或插孔采用焊接的方式固定，電纜兩端用玻璃燒結(jié)封堵密封。本實用新型專利技術(shù)能解決現(xiàn)有的電纜在核電站使用中容易失效、使用壽命不長、很難通過LOCA、地震試驗和鑒定等問題。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種電纜，尤其涉及一種礦物質(zhì)絕緣電纜組件，適用于核電站儀表信號傳輸。
技術(shù)介紹
核電站里用到很多信號電纜，其中用于傳輸堆芯內(nèi)有極高的要求，包含耐高溫、耐輻照、耐濕性、化學(xué)穩(wěn)定性等，最新的第三代技術(shù)核電站還要求60年的使用壽命?，F(xiàn)有傳統(tǒng)的核電站信號電纜是有機(jī)塑料電纜或有機(jī)橡膠電纜（以下簡稱有機(jī)電纜），這種電纜有以下弱點：在惡劣環(huán)境下會發(fā)生老化現(xiàn)象，電纜的絕緣護(hù)套隨著時間的推移會發(fā)生各種緩慢、不可逆的化學(xué)和物理變化，表現(xiàn)為材料的抗拉強(qiáng)度減弱，硬度增大，電氣性能改變；其次有機(jī)塑料電纜的耐溫通常都比較低，目前在核反應(yīng)堆里應(yīng)用的電纜有機(jī)材料普遍的耐溫都在２００℃以下，不能使用全密封的電氣連接器（因為全密封電氣連接器需要使用高溫的焊接），所以容易造成電纜在高溫高濕的環(huán)境中，水或水蒸氣容易進(jìn)入到電纜里面，從而造成電纜性能的巨大波動甚至失效。核電站設(shè)備還需滿足在核電站發(fā)生失水事故（LOCA）后能正常運(yùn)作，LOCA發(fā)生后，會出現(xiàn)壓差、噴射作用力和一回路的內(nèi)部水力使得電纜承受很大沖擊力；安全殼內(nèi)溫度升高，濕度增大，使電纜工作條件變化；失水時由于一回路冷卻劑的釋放，使得安全殼放射性水平也會大幅升高，使得電纜的工作環(huán)境惡化。在失水事故工況下，電纜能夠在這種環(huán)境下可靠運(yùn)行，并需要通過試驗和鑒定。電纜還需滿足安全停堆地震的抗震要求，在地震載荷下能保持結(jié)構(gòu)和功能完整性，并需要通過試驗和鑒定?，F(xiàn)有的電纜很難通過LOCA、地震試驗和鑒定。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是：提供礦物質(zhì)絕緣電纜組件，以解決現(xiàn)有的電纜在核電站使用中容易失效、使用壽命不長、很難通過LOCA、地震試驗和鑒定等問題。本技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：一種礦物質(zhì)絕緣電纜組件，包括柔性波紋管、穿在柔性波紋管內(nèi)的一條或多條不同規(guī)格的電纜以及電氣連接器，電纜兩端連接電氣連接器；所述電纜包括外殼和芯線，外殼和芯線之間填充絕緣材料。優(yōu)選方案為：電纜外殼為不銹鋼無縫鋼管，芯線為導(dǎo)體材質(zhì)，絕緣材料為MgO或SiO2或Al2O3粉末，外殼、芯線和礦物質(zhì)絕緣材料三者經(jīng)拉制、退火后成為柔性的整體；電氣連接器為插針或插孔的結(jié)構(gòu)，其外殼為由不銹鋼材質(zhì)制作，電纜芯線與電氣連接器的插針或插孔采用焊接的方式固定，電纜兩端用玻璃燒結(jié)封堵密封。根據(jù)傳輸信號的類型分為熱電偶信號電纜和中子探測器信號電纜，熱電偶信號電纜芯線材料為熱電偶偶絲，中子探測器信號電纜芯線材質(zhì)為銅線或其他低電阻導(dǎo)體；根據(jù)傳輸信號的數(shù)量可分為1芯、2芯及多芯。電纜組件根據(jù)不同的作用，可分為三種類型：第一類：多條電纜穿在一條波紋管內(nèi)，波紋管兩端各設(shè)置一個電氣連接器，電氣連接器的針數(shù)與電纜芯數(shù)相同。第二類：設(shè)有中間接頭，中間接頭一端連接一條波紋管，該波紋管內(nèi)穿有多條電纜，中間接頭另一端分別連接多個波紋管，每一條波紋管內(nèi)各穿有一條電纜，各波紋管分別連接各自的電氣連接器。第三類：一條電纜穿在一條波紋管內(nèi)，波紋管兩端各設(shè)置一個電氣連接器。上述三種類型可以獨立使用，也可以組合使用。本技術(shù)具有以下有益效果：1、電纜外殼采用不銹鋼無縫鋼管，電纜強(qiáng)度好、阻燃、耐高溫、耐輻照、耐濕性、化學(xué)穩(wěn)定性好，使用壽命長。2、外殼和芯線之間填充礦物質(zhì)絕緣材料，絕緣電阻高、介電強(qiáng)度高、耐高溫，絕緣電阻室溫下高于1×1011Ω，在200℃絕緣電阻高于1×109Ω。3、電纜外層設(shè)有波紋管，保護(hù)電纜不受外力而破壞，可以將多條電纜集合在一起并連接在一個電氣連接器內(nèi)，做成不同規(guī)格的電纜組件。4、電氣連接器采用不銹鋼外殼并與電纜及波紋管進(jìn)行焊接，使得整個電纜組件防護(hù)等級最高可以達(dá)到IP68；強(qiáng)度更好，電氣連接器與電纜不會脫離，滿足地震試驗和鑒定的要求。5、電纜兩端用玻璃燒結(jié)的方法封堵密封，可以在超過210℃高溫下密封，使水汽不會進(jìn)入到電纜內(nèi)，保持電纜的校高絕緣電阻，而通常使用的有機(jī)膠密封是不具備高溫下的密封性能。綜上所述，本技術(shù)能滿足LOCA、地震試驗和鑒定要求，且能滿足第三代技術(shù)核電站60年的使用壽命。下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本技術(shù)作進(jìn)一步說明。附圖說明圖1為本技術(shù)電纜組件第一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A向剖面圖。圖3是本技術(shù)電纜組件第二個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的B向剖面圖。圖5是圖3的C向剖面圖。圖6是圖3的D向剖面圖。圖7是本技術(shù)電纜組件第三個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是圖7的F向剖面圖。圖9是電纜截面圖。圖10是電纜端頭剖視圖。圖11是電氣連接器連接方式示意圖。圖12是圖3的E處剖面圖。圖13是三種類型電纜組件組合使用示意圖。圖面說明：1.第一電氣連接器，2.過度管，3、波紋管，4.第一電纜，5.第二電纜，6.中間接頭，7.第二電氣連接器，8.第三電氣連接器，9.電纜外殼，10.絕緣材料，11.芯線，12.玻璃燒結(jié)，13.第一類電纜組件，14.第二類電纜組件，15.第三類電纜組件。具體實施方式實施例1如圖1、圖2、圖9、圖10、圖11、圖12所示，本實施例一種礦物質(zhì)絕緣電纜組件（簡稱第一類電纜組件13），包括一條柔性波紋管3和穿在柔性波紋管3內(nèi)的多條不同規(guī)格的電纜（本實施例為兩條電纜4/5），波紋管3兩端各設(shè)置一個第一電氣連接器1，電氣連接器的針數(shù)與電纜芯數(shù)相同。電纜包括不銹鋼無縫鋼管外殼9和芯線11，外殼9和芯線11之間填充絕緣材料10，絕緣材料10為MgO或SiO2或Al2O3粉末，外殼、芯線和絕緣材料三者經(jīng)拉制、退火后成為柔性的整體。第一電氣連接器1外殼為不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)部為插針或插孔結(jié)構(gòu)，電纜芯線11與第一電氣連接器1的插針或插孔焊接固定，電纜兩端用玻璃燒結(jié)的方法封堵密封，玻璃燒結(jié)最高使用溫度800℃。為加強(qiáng)電氣連接器與波紋管連接的強(qiáng)度，保護(hù)芯線與電氣連接器插針的焊接，保證波紋管和電氣連接器處的密封達(dá)到IP68防水防塵，本實施例在波紋管3與第一電氣連接器1之間設(shè)置過度管2，波紋管3通過過度管2與第一電氣連接器連接，電纜4/5兩端穿過過度管2及波紋管3，電纜芯線與第一電氣連接器插針焊接，芯線與第一電氣連接器焊接后，再焊接過渡管，過渡管2外側(cè)與波紋管焊接，過渡管2內(nèi)側(cè)與電纜焊接。實施例2如圖3、圖4、圖5、圖6、圖9、圖10、圖11、圖12所示，本實施例2一種礦物質(zhì)絕緣電纜組件（簡稱第二類電纜組件14）與實施例1的區(qū)別結(jié)構(gòu)在于具有多個波紋管3（本實施例設(shè)置三個波紋管3.1/3.2/3.3）并設(shè)有中間接頭6，中間接頭6一端連接一條波紋管3.1，另一端分別連接多條波紋管（本實施例連接連個波紋管3.2/3.3），與中間接頭6一端連接的一條波紋管3.1內(nèi)穿有多條電纜4/5,與中間接頭6另一端連接的多條波紋管3.2/3.3內(nèi)各自穿有一條電纜4或5，各波紋管3.1/3.2/3.3各自連接與之對應(yīng)的第一電氣連接器1、第二連接器7以及第三連接器8。其他結(jié)構(gòu)同實施例1。實施例3如圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所示，本實施例3一種礦物質(zhì)絕緣電纜組件（簡稱第三類電纜組件15）與實施例1的區(qū)別結(jié)構(gòu)在于一條波紋管3內(nèi)只穿有一條電纜5，波紋管3兩端各設(shè)置一個第一電氣連接器1。上述三個實施例（即電纜組件13、14、15）在可以組合使用，如在核反應(yīng)堆中，如圖13所示，實施例1的電纜組件用來連接核本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種礦物質(zhì)絕緣電纜組件，其特征是：包括柔性波紋管、穿在柔性波紋管內(nèi)的一條或多條不同規(guī)格的電纜以及電氣連接器，電纜兩端連接電氣連接器，所述電纜包括外殼和芯線，外殼和芯線之間填充礦物質(zhì)絕緣材料粉末。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種礦物質(zhì)絕緣電纜組件，其特征是：包括柔性波紋管、穿在柔性波紋管內(nèi)的一條或多條不同規(guī)格的電纜以及電氣連接器，電纜兩端連接電氣連接器，所述電纜包括外殼和芯線，外殼和芯線之間填充礦物質(zhì)絕緣材料粉末。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦物質(zhì)絕緣電纜組件，其特征是：電氣連接器為插針或插孔的結(jié)構(gòu)，其外殼為由不銹鋼材質(zhì)制作，電纜芯線與電氣連接器的插針或插孔采用焊接的方式固定，電纜兩端用玻璃燒結(jié)封堵密封。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦物質(zhì)絕緣電纜組件，其特征是：多條電纜穿在一條波紋管內(nèi)，波紋管兩端各設(shè)置一個電氣連接器，電氣連接器的針數(shù)與電纜芯數(shù)相同。4.根據(jù)權(quán)利...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳方亮，吳加倫，應(yīng)珠微，陳宇，陸臣曉，薛泓元，
申請(專利權(quán))人：浙江倫特機(jī)電有限公司，上海核工程研究設(shè)計院，
類型：新型
國別省市：浙江;33