一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件的制作方法

1.本发明涉及贯穿件制造技术领域，特别是涉及一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件。


背景技术：

2.电气贯穿件是安装在反应堆安全壳墙上，用于电缆穿越安全壳的专用电气设备。在正常和各种事故工况下，包括:地震和失水事故情况下，电气贯穿件应能够保证反应堆安全壳的完整性，防止放射性物质外泄，同时，维持安全壳内外的电气和信号的连续性。
3.目前核反应堆安全壳用电气贯穿件大多采用有机的高分子材料实现导体组件的密封功能，有机材料在长期运行以及延寿运行时容易发生脆化、蠕变等老化现象，存在丧失密封和绝缘功能的风险。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件，使用玻璃-金属密封替代有机材料密封，具有更长的的服役寿命，提升极限工况下压力边界的密封性能，降低事故及事故后发生放射性外泄的风险。
5.本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件，所述电气贯穿件主要包括：贯穿筒体、端板法兰、导体组件、接线箱、端子排支撑杆、压力监测组件；所述端板法兰设于所述贯穿筒体两端，所述端板法兰上设有用于安装所述导体组件的端板孔道；所述接线箱设于所述端板法兰的外侧，所述接线箱内设有接线端子排，所述接线端子排通过卡箍固定于所述端子排支撑杆上。
6.进一步地，所述端板孔道与所述导体组件之间采用卡套式的机械密封组件进行气密密封。
7.进一步地，所述卡套式的机械密封组件包括：拧紧螺母、过渡环、软金属卡套；安装时通过所述拧紧螺母给所述软金属卡套施加一个轴向力，在轴向力的作用下所述软金属卡套产生变形，填满所述导体组件与端板孔道之间的空隙从而达到气密密封的效果。
8.进一步地，所述导体组件包括保护套管、玻璃-金属密封组件、绝缘包覆导线、内绝缘插头和外绝缘插头，所述保护套管的两端与所述玻璃-金属密封组件之间采用激光焊接的形式来保证其密封性能和结构强度。
9.进一步地，所述玻璃-金属密封组件包括不锈钢壳体、封接玻璃、无氧铜插针；所述不锈钢壳体、封接玻璃、无氧铜插针依次装配在烧结模具中进炉烧结，完成气密绝缘封接；所述玻璃-金属密封组件的无氧铜插针与所述绝缘包覆导线之间通所述内绝缘插头相连。
10.进一步地，所述外绝缘插头包括外壳、绝缘体、卡簧式插孔、紧固螺母、电缆罩，所述卡簧式插孔与所述玻璃-金属密封组件中的无氧铜插针进行对插连接；所述绝缘体的材料为peek；所述玻璃-金属密封组件的无氧铜插针与所述接线端子排之间通过所述外绝缘插头相连。
11.进一步地，所述玻璃-金属密封组件的不锈钢壳体上设有外螺纹，所述外绝缘插头上的紧固螺母与所述外螺纹通过螺纹连接进行紧固放松。
12.本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件，相比于原有的高分子材料密封的电气贯穿件，其耐高温、高压性能，耐辐照能力以及绝缘气密性能都有显著提升，同时易于拆卸、更换。
附图说明
13.图1为本发明提供的电气贯穿件的结构示意图。
14.图2为本发明提供的电气贯穿件中导体组件与端板法兰的连接结构示意图。
15.图3为本发明提供的电气贯穿件中玻璃-金属密封组件结构示意图。
16.图4为本发明提供的电气贯穿件中外绝缘插头的结构示意图。
17.其中，1-贯穿筒体；2-端板法兰；3-端板孔道；4-导体组件；5-接线箱；6-端子排支撑杆；7-压力监测组件；8-软金属卡套；9-过渡环；10-拧紧螺母；41-保护套管；42-玻璃-金属密封组件；43-绝缘包覆导线；44-内绝缘插头；45-外绝缘插头；421-不锈钢壳体；422-封接玻璃；423-无氧铜插针；424-外螺纹；451-电缆罩；452-绝缘体；453-卡簧式插孔；454-外壳；455-紧固螺母。
具体实施方式
18.下面通过具体实施例来进一步说明本发明。但这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
19.实施例
20.一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件，所述电气贯穿件主要包括：贯穿筒体1、端板法兰2、导体组件4、接线箱5、端子排支撑杆6、压力监测组件7；所述端板法兰2设于所述贯穿筒体1两端，所述端板法兰2上设有用于安装所述导体组件4的端板孔道3；所述接线箱5设于所述端板法兰2的外侧，所述接线箱5内设有接线端子排，所述接线端子排通过卡箍固定于所述端子排支撑杆6上。
21.所述端板孔道3与所述导体组件4之间采用卡套式的机械密封组件进行气密密封。所述卡套式的机械密封组件包括：拧紧螺母10、过渡环9、软金属卡套8；安装时通过所述拧紧螺母10给所述软金属卡套8施加一个轴向力，在轴向力的作用下所述软金属卡套8产生变形，填满所述导体组件4与端板孔道3之间的空隙从而达到气密密封的效果。
22.所述导体组件4包括保护套管41、玻璃-金属密封组件42、绝缘包覆导线43、内绝缘插头44和外绝缘插头45，所述保护套管41的两端与所述玻璃-金属密封组件42之间采用激光焊接的形式来保证其密封性能和结构强度。所述玻璃-金属密封组件42包括不锈钢壳体421、封接玻璃422、无氧铜插针423；所述不锈钢壳体421、封接玻璃422、无氧铜插针423依次装配在烧结模具中进炉烧结，完成气密绝缘封接；所述玻璃-金属密封组件42的无氧铜插针423与所述绝缘包覆导线43之间通所述内绝缘插头44相连。所述外绝缘插头45包括外壳454、绝缘体452、卡簧式插孔453、紧固螺母455、电缆罩451，所述卡簧式插孔453与所述玻璃-金属密封组件42中的无氧铜插针423进行对插连接；所述绝缘体452的材料为peek；所述玻璃-金属密封组件42的无氧铜插针423与所述接线端子排之间通过所述外绝缘插头45相
连。所述玻璃-金属密封组件42的不锈钢壳体421上设有外螺纹424，所述外绝缘插头45上的紧固螺母455与所述外螺纹424通过螺纹连接进行紧固放松。
23.以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。


技术特征：
1.一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件，其特征在于：所述电气贯穿件主要包括：贯穿筒体、端板法兰、导体组件、接线箱、端子排支撑杆、压力监测组件；所述端板法兰设于所述贯穿筒体两端，所述端板法兰上设有用于安装所述导体组件的端板孔道；所述接线箱设于所述端板法兰的外侧，所述接线箱内设有接线端子排，所述接线端子排通过卡箍固定于所述端子排支撑杆上。2.根据权利要求1所述的一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件，其特征在于：所述端板孔道与所述导体组件之间采用卡套式的机械密封组件进行气密密封。3.根据权利要求2所述的一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件，其特征在于：所述卡套式的机械密封组件包括：拧紧螺母、过渡环、软金属卡套；安装时通过所述拧紧螺母给所述软金属卡套施加一个轴向力，在轴向力的作用下所述软金属卡套产生变形，填满所述导体组件与端板孔道之间的空隙从而达到气密密封的效果。4.根据权利要求1所述的一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件，其特征在于：所述导体组件包括保护套管、玻璃-金属密封组件、绝缘包覆导线、内绝缘插头和外绝缘插头，所述保护套管的两端与所述玻璃-金属密封组件之间采用激光焊接的形式来保证其密封性能和结构强度。5.根据权利要求4所述的一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件，其特征在于：所述玻璃-金属密封组件包括不锈钢壳体、封接玻璃、无氧铜插针；所述不锈钢壳体、封接玻璃、无氧铜插针依次装配在烧结模具中进炉烧结，完成气密绝缘封接；所述玻璃-金属密封组件的无氧铜插针与所述绝缘包覆导线之间通所述内绝缘插头相连。6.根据权利要求5所述的一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件，其特征在于：所述外绝缘插头包括外壳、绝缘体、卡簧式插孔、紧固螺母、电缆罩，所述卡簧式插孔与所述玻璃-金属密封组件中的无氧铜插针进行对插连接；所述绝缘体的材料为peek；所述玻璃-金属密封组件的无氧铜插针与所述接线端子排之间通过所述外绝缘插头相连。7.根据权利要求6所述的一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件，其特征在于：所述玻璃-金属密封组件的不锈钢壳体上设有外螺纹，所述外绝缘插头上的紧固螺母与所述外螺纹通过螺纹连接进行紧固放松。

技术总结
本发明公开了一种用于压水堆安全壳的玻璃-金属密封电气贯穿件，包括，贯穿筒体、端板法兰、导体组件、接线箱、压力监测组件；贯穿筒体焊接在安全壳的预埋管道上，贯穿筒体两端分别焊接端板法兰，接线箱连接在端板法兰上，导体组件通过两侧端板孔道设于贯穿筒体内。导体组件包括保护套管、玻璃-金属密封组件、内绝缘插头、外绝缘插头、绝缘包覆导线，保护套管和玻璃-金属密封组件通过激光焊接的形式进行气密焊接，玻璃-金属密封组件的插针与绝缘包覆导线以及外部端子排之间都通过绝缘插头进行连接。本发明相比于原有的高分子材料密封的电气贯穿件，其耐高温、高压性能，耐辐照能力以及绝缘气密性能都有显著提升，同时易于拆卸、更换。更换。更换。


技术研发人员：陆艳辉 冯庆 华斯嘉 王哲 徐绍华 刘卫红 杨文波
受保护的技术使用者：西安赛尔电子材料科技有限公司
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/4/22