一种反应堆安全壳电气贯穿件结构及电密封贯穿结构的制作方法-j9九游会真人

1.本实用新型涉及核电站安全壳电气信号传输设备，特别涉及一种反应堆安全壳电气贯穿件结构，还涉及一种电密封贯穿结构。


背景技术：

2.在技术上与本发明相似的贯穿结构包括压力壳体、相对于壳体密封的密封模块、经有机绝缘物挤压到各模块内的金属管内的密封的导线。上述贯穿结构由于采用有机物作为电缆线相对于模块的密封材料，密封模块和有机物在明火工况下会融化流出，导致密封失效和电绝缘崩溃。因此，上述公知的设计具有较低的热稳定性和耐火性能。
3.目前第三代主流核电机组要求低压电密封贯穿结构须在明火工况下能够稳定正常工作，即密封绝缘材料不融化流出，且在规定时限内保证可靠的电气导通。中国专利201320833695.2和201410660864.6均采用矿物绝缘电缆作为贯穿结构的导线以使其具备明火工况下的导电性能，即馈通耐火功能；但矿物绝缘电缆造价昂贵，端部封接技术难度较高且极易吸潮导致绝缘耐压性能显著下降。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种反应堆安全壳电气贯穿件结构及电密封贯穿结构，以其能够在明火工况下仍然保持正常运行。
5.本实用新型的一方面提供了一种反应堆安全壳电气贯穿件结构，包括电模块和卡套；电模块用于贯穿反应堆安全壳壳体；上述电模块通过套装该卡套固定在反应堆安全壳壳体上；其中，上述电模块包括导线、耐火密封结构、陶瓷耐火绝缘模块和第一陶瓷化硅胶管，上述导线穿设于该耐火密封结构内，上述耐火密封结构与卡套密封连接；陶瓷耐火绝缘模块一端与耐火密封结构抵接，上述导线一端穿过该陶瓷耐火绝缘模块；上述第一陶瓷化硅胶管紧密的套装于该陶瓷耐火绝缘模块外，并且该第一陶瓷化硅胶管朝向耐火密封结构的一端套装于一部分耐火密封结构外侧。
6.本实用新型采用了陶瓷耐火绝缘模块和第一陶瓷化硅胶管，当反应堆安全壳电气贯穿件结构在高温或明火工况下，位于陶瓷耐火绝缘模块外的第一陶瓷化硅胶管会转化为无机陶瓷材料，其陶瓷化的坚硬壳体具备阻燃、耐火、防火、隔火作用，该第一陶瓷化硅胶管包覆在陶瓷耐火绝缘模块上，使上述的耐火密封结构与陶瓷化硅胶管构成对外部高温和明火形成强阻隔的结构。
7.在一些可行的实施例中，上述耐火密封结构包括聚醚醚酮密封模块和金属管；聚醚醚酮密封模块一端与陶瓷耐火绝缘模块抵接，上述导线穿设于该聚醚醚酮密封模块内；金属管通过连续挤压的套装于聚醚醚酮密封模块外，以使金属管与聚醚醚酮密封模块形成紧密的密封，也同时保障外部的卡套、金属管和聚醚醚酮密封模块具备可靠的位置空间关系，紧凑、稳固。
8.在一些可行的实施例中，上述陶瓷耐火绝缘模块包括至少两块沿导线延伸方向紧
密堆叠的密封块单元；上述导线依次贯穿上述密封块单元。这里设计至少两块沿导线延伸方向紧密堆叠的密封块单元，即让陶瓷耐火绝缘模块分割为多个密封块单元不仅方便装配，同时采用多个单元堆叠的方式与外侧的第一陶瓷化硅胶管共同使用，通过对第一陶瓷化硅胶管的尺寸设计可以让堆叠的密封块单元更加紧密，避免堆叠方式带来单元之间的空隙，让整个第一陶瓷化硅胶管与堆叠的密封块单元形成紧密的结构。
9.在一些可行的实施例中，上述导线背离反应堆安全壳壳体的一端通过金属连接管与外部耐火电缆芯线压接。
10.在一些可行的实施例中，压接处设置有包覆金属连接管和一部分外部耐火电缆芯线的第二陶瓷化硅胶管。这里将上述的压接处通过第二陶瓷化硅胶管进行包覆，这样与上述的第一陶瓷化硅胶管共同使用，在关键节点均进行防火保护，保障关键节点传输路线能具有更高的安全性。
11.在一些可行的实施例中，上述第二陶瓷化硅胶管外热收缩的包覆有第二核级热缩管。
12.在一些可行的实施例中，上述陶瓷耐火绝缘模块为由99氧化铝陶瓷材质的柱状结构。选用99氧化铝陶瓷材质，使本陶瓷耐火绝缘模块在明火下仍具备优良的机械和绝缘性能。
13.在一些可行的实施例中，上述陶瓷耐火绝缘模块背离反应堆安全壳壳体的一端设置有固定在导线上的密封绝缘体；上述密封绝缘体靠近陶瓷耐火绝缘模块的一部分被第一陶瓷化硅胶管包覆。这样采用密封绝缘体与上述的耐火密封结构将陶瓷耐火绝缘模块夹持，一方面保障本结构的密封可靠，另一方面也起到轴向固定陶瓷耐火绝缘模块的作用。
14.在一些可行的实施例中，上述第一陶瓷化硅胶管外侧紧密的套装有第一核级热缩管。
15.本实用新型的另一方面，还提供了一种电密封贯穿结构，包括反应堆安全壳壳体，该反应堆安全壳壳体上设置有卡槽，上述卡槽内穿设有如上述一方面及其改进方案的一种反应堆安全壳电气贯穿件结构，该反应堆安全壳电气贯穿件结构的卡套适配于上述卡槽内。
16.通过设置上述的反应堆安全壳电气贯穿件结构使本电密封贯穿结构，可确保电气输送线路在明火工况下仍保证可靠的电气导通和绝缘。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为用于说明实施例2的一种电密封贯穿结构的结构示意图；
19.图2为用于说明实施例1的一种反应堆安全壳电气贯穿件结构示意图；
20.图3为图2中电模块的局部放大示意图；
21.图4为用于说明实施例1的一种反应堆安全壳电气贯穿件结构的陶瓷耐火绝缘模块的一个密封单元的轴向视角的示意图；
22.图5为用于说明实施例1的一种反应堆安全壳电气贯穿件结构的导线与外部耐火电缆芯线连接的示意图；
23.图6为用于说明实施例1的一种反应堆安全壳电气贯穿件结构导线与外部耐火电缆芯线连接的示意图；
24.图7为用于说明实施例1的一种反应堆安全壳电气贯穿件结构导线与外部耐火电缆芯线压接过程的示意图；
25.附图标记：1-反应堆安全壳壳体，2-电模块，3-卡套，4-金属管，5-导线，6-聚醚醚酮密封模块，7-陶瓷耐火绝缘模块，8-第一陶瓷化硅胶管，9-第二核级热缩管，10-外部耐火电缆芯线，11-金属连接管，12-第二陶瓷化硅胶管，13-第二核级热缩管。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
27.在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本本实用新型。在其他实施例中，为了避免混淆本本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
28.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
29.在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
30.目前第三代主流核电机组要求低压电密封贯穿结构须在明火工况下能够稳定正常工作，即密封绝缘材料不融化流出，且在规定时限内保证可靠的电气导通。本实施方式将提供一种反应堆安全壳电气贯穿件结构，能够在明火工况下可靠地将电气信号输入/输出密封的空间，应用于例如核电站安全壳、舰船密闭舱室、地下室等场景。
31.实施例1
32.参照图1至图7，一种反应堆安全壳电气贯穿件结构，包括电模块2和卡套3。电模块2即用于电气传输的部分结构，卡套3用于将电模块2固定在反应堆安全壳壳体1上，本实施例采用金属卡套3即可。
33.电模块2用于贯穿反应堆安全壳壳体1；上述电模块2通过套装该卡套3固定在反应堆安全壳壳体1上；上述电模块2包括导线5、耐火密封结构、陶瓷耐火绝缘模块7和第一陶瓷化硅胶管8，上述导线5穿设于该耐火密封结构内，上述耐火密封结构与卡套3密封连接；陶
瓷耐火绝缘模块7一端与耐火密封结构抵接，上述导线5一端穿过该陶瓷耐火绝缘模块7；上述第一陶瓷化硅胶管8紧密的套装于该陶瓷耐火绝缘模块7外，并且该第一陶瓷化硅胶管8朝向耐火密封结构的一端套装于一部分耐火密封结构外侧。
34.本实施例采用了陶瓷耐火绝缘模块7和第一陶瓷化硅胶管8，当反应堆安全壳电气贯穿件结构在高温或明火工况下，位于陶瓷耐火绝缘模块7外的第一陶瓷化硅胶管8会转化为无机陶瓷材料，其陶瓷化的坚硬壳体具备阻燃、耐火、防火、隔火作用(最高可耐3000℃)，并且该第一陶瓷化硅胶管8包覆在陶瓷耐火绝缘模块7上，使上述的耐火密封结构与陶瓷化硅胶管构成对外部高温和明火形成强阻隔的结构，本反应堆安全壳电气贯穿件结构具有较好的热稳定性和耐火性，保证了在高温或明火工况下依然具有较为可靠的电气导通性能。
35.通过设置上述的第一陶瓷化硅胶管8一端套装于一部分耐火密封结构外侧，本耐火的密封结构，使本第一陶瓷化硅胶管8与上述耐火密封结构一起使用，保障密封的连贯性同时形成隔火、密封一体结构。
36.上述的耐火密封结构外形根据卡套3的样式制作，可以采用碳纤维进行密封、陶瓷密封结构，石墨密封结构，采用高纯度的石墨材料制成。这里密封结构还可以采用陶瓷纤维、碳化硅、硅酸铝纤维毡等等。这里也可以采用密封条的形式进行密封，可以采用氟橡胶密封条、硅胶密封条、ptfe密封带、橡胶密封条等等，根据实际情况选择合适的密封材料，遵守相关安全标准和操作规范即可。
37.在上述的方案基础上，上述耐火密封结构包括聚醚醚酮密封模块6和金属管4；聚醚醚酮密封模块6一端与陶瓷耐火绝缘模块7抵接，上述导线5穿设于该聚醚醚酮密封模块6内；金属管4通过连续挤压的套装于聚醚醚酮密封模块6外。
38.这里采用聚醚醚酮密封模块6使对导线5密封在性能上具有非常高的耐热性，可以在高温环境下长时间使用，并且良好的耐腐蚀性在恶劣的化学环境中依然可以使用，且强度、硬度和韧性都较大，同时绝缘性能非常好，可以有效地防止电线电缆出现漏电等问题，使其与外部的金属管4配合使用，以保障本聚醚醚酮密封模块6的定位以为，也同时阻隔其与反应堆安全壳1的直接接触，以保障本聚醚醚酮密封模块6可以长期使用。本方案采用金属管4与聚醚醚酮密封模块6形成紧密的密封，也同时保障外部的卡套3、金属管4和聚醚醚酮密封模块6具备可靠的位置空间关系，紧凑、稳固。
39.上述陶瓷耐火绝缘模块7包括至少两块沿导线5延伸方向紧密堆叠的密封块单元；上述导线5依次贯穿上述密封块单元，采用该方式，这样可以降低热损失，在高温环境下，电线电缆导电芯线的温度会随着电流的流过而升高，导线5通过陶瓷耐火绝缘模块7时也会产生热损失，将陶瓷耐火绝缘模块7分割成几块，可以使导线5在通过每个陶瓷块时都受到冷却，从而降低热损失，同时，这样还可以增强绝缘效果，也同时减小接触压力，即在通过陶瓷耐火绝缘模块7时，电线电缆与绝缘体之间会产生一定的接触压力，如果压力过大可能会导致绝缘体破损，将陶瓷耐火绝缘模块7分割成几块，可以减小接触压力，从而减少绝缘体破损的可能性。
40.陶瓷耐火绝缘模块7分割为多个密封块单元不仅方便装配，同时采用多个单元堆叠的方式与外侧的第一陶瓷化硅胶管8共同使用，通过对第一陶瓷化硅胶管8的尺寸设计可以让堆叠的密封块单元更加紧密，避免堆叠方式带来单元之间的空隙，让整个第一陶瓷化硅胶管8与堆叠的密封块单元形成紧密的结构。
41.上述导线5背离反应堆安全壳壳体1的一端通过金属连接管11与外部耐火电缆芯线10压接。将导线5通过金属连接管11与耐火电缆芯线10压接以提高电气连接的可靠性，即通过金属连接管11与耐火电缆芯线10压接可以形成坚固的电气连接，从而提高电气连接的可靠性，减少电气故障的发生，这也是增加机械强度，减少电缆在使用过程中的受损，并且这样的组合让金属连接管11材料耐高温性能得以发挥，通过与耐火电缆芯线10的压接，可以增加电缆的耐高温性能，也减少电缆在高温环境下的损坏情况。在具体安装时，连接管与芯线的压接应该符合规范要求，避免出现不良的电气连接情况，影响电气设备的使用效果和安全性。
42.压接处设置有包覆金属连接管11和一部分外部耐火电缆芯线10的第二陶瓷化硅胶管12。这里将上述的压接处通过第二陶瓷化硅胶管12进行包覆，这样与上述的第一陶瓷化硅胶管8共同使用，在关键节点均进行防火保护，保障关键节点传输路线能具有更高的安全性。
43.即不仅利用陶瓷化硅胶管增加了绝缘性能，通过套在金属连接管11的外层，可以增加连接管的耐腐蚀性能，延长连接管的使用寿命，通过套在金属连接管11的外面，可以增加连接管的机械保护性能，减少连接管的损伤情况。上述第二陶瓷化硅胶管12外热收缩的包覆有第二核级热缩管13，这里采用热缩管，热缩管遇热后会自行收缩，将上述的第二陶瓷化硅胶管12包覆起来，同时具有耐磨、耐腐蚀的特点，能够保护内侧的第二陶瓷化硅胶管12不受机械磨损的影响，由于热缩管的弹性性能，根据不同连接处、根据需要，随着陶瓷化硅胶管的布置位置可重复使用，调整布置，可以多次使用。
44.上述陶瓷耐火绝缘模块7为由99氧化铝陶瓷材质的柱状结构。选用99氧化铝陶瓷材质，使本陶瓷耐火绝缘模块7在明火下仍具备优良的机械和绝缘性能。上述陶瓷耐火绝缘模块7背离反应堆安全壳壳体1的一端设置有固定在导线5上的密封绝缘体；上述密封绝缘体靠近陶瓷耐火绝缘模块7的一部分被第一陶瓷化硅胶管8包覆。这样采用密封绝缘体与上述的耐火密封结构将陶瓷耐火绝缘模块7夹持，一方面保障本结构的密封可靠，另一方面也起到轴向固定陶瓷耐火绝缘模块7的作用。上述第一陶瓷化硅胶管8外侧紧密的套装有第一核级热缩管9。
45.实施例2
46.参照图1至图7，一种电密封贯穿结构，包括反应堆安全壳壳体1，该反应堆安全壳壳体1上设置有卡槽，上述卡槽内穿设有如上述一方面及其改进方案的一种反应堆安全壳电气贯穿件结构，该反应堆安全壳电气贯穿件结构的卡套3适配于上述卡槽内。这里的卡套3只要能保障电气贯穿件结构能稳固的设置在上述的卡槽中即可。通过设置上述的反应堆安全壳电气贯穿件结构使本电密封贯穿结构，可确保电气输送线路在明火工况下仍保证可靠的电气导通和绝缘。
47.以上的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上上述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。