專利名稱：平均電壓的電密封穿透結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電密封穿透結(jié)構(gòu)，其用于傳送電能穿過(guò)核電站、帶有核反應(yīng)堆的運(yùn)輸裝置、地下隧道等的密封保護(hù)。
背景技術(shù)：
電穿透結(jié)構(gòu)(所謂密封引入結(jié)構(gòu))是公知的，其傳送高壓電能穿過(guò)原子能發(fā)電站的密封繭式結(jié)構(gòu)。這種電穿透結(jié)構(gòu)具有氣壓下的密封殼體和加襯的絕緣子，這些絕緣子從兩側(cè)焊接于所述殼體。銅導(dǎo)體穿過(guò)這些絕緣子上的軸向孔。該銅導(dǎo)體由穿透結(jié)構(gòu)外的一體的銅芯和穿透結(jié)構(gòu)內(nèi)的撓性導(dǎo)體元件構(gòu)成。這些元件補(bǔ)償當(dāng)導(dǎo)體中流過(guò)短路電流或啟動(dòng)電流時(shí)增大的熱膨脹。一些撓性的的電元件通過(guò)釬焊或壓力聯(lián)接于一個(gè)一體的銅芯，結(jié)合到牢固制造并且焊接的殼體內(nèi)，在運(yùn)行中它們不受到控制。在這種穿透結(jié)構(gòu)中不允許存在不可控接觸的聯(lián)接，因?yàn)槠浔ＷC核電站的防泄漏系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)鍵設(shè)備的供電(見(jiàn)美國(guó)專利US4237336，G21C013/04，1980)。
在技術(shù)實(shí)質(zhì)上最相似的設(shè)計(jì)是用于向核電站的防泄漏系統(tǒng)內(nèi)輸入電能的電穿透結(jié)構(gòu)(美國(guó)專利US3856983，分類號(hào)G21C013/04；H01B017/30，1974)。這種電穿透結(jié)構(gòu)包括氣壓下的金屬殼體、加襯的絕緣子和單體的電流導(dǎo)芯，那些絕緣子借助于薄壁的過(guò)渡部件連接于殼體，并穿過(guò)伸縮箱。單體電流導(dǎo)芯經(jīng)嚴(yán)格的絕緣牢固地安裝在加襯絕緣子內(nèi)。導(dǎo)體的端部伸出殼體，它們被密封在加襯絕緣子內(nèi)，而這些絕緣子又通過(guò)伸縮箱(金屬隔膜)固定到殼體上，以使芯在豎直和水平方向上可以做有限的運(yùn)動(dòng)。這種公知的設(shè)計(jì)具有U形并且卷曲的金屬伸縮箱。這些伸縮箱由溫度膨脹系數(shù)低的合金制成。伸縮箱釬焊于陶瓷的絕緣子。所述合金(苯基合金、科瓦鐵鎳合金等)具有中等的腐蝕穩(wěn)定性，但是受到電化學(xué)腐蝕。
現(xiàn)已證明，使用特定的合金使密封穿透結(jié)構(gòu)的壽命和緊急狀況運(yùn)行的參數(shù)要求相當(dāng)?shù)?40年，150℃，5巴)。
目前規(guī)定在原子能電站的防泄漏系統(tǒng)內(nèi)對(duì)穿透結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化酸洗和堿洗的設(shè)計(jì)模式。這些酸和堿成了伸縮箱及與其相聯(lián)的薄壁部件的電化學(xué)腐蝕的原因，因?yàn)樗鼈兎e累在伸縮箱彎曲部分的深處，并且暴露于穿透結(jié)構(gòu)周圍的強(qiáng)大的電磁場(chǎng)的影響。
由于伸縮箱具有可以忽略不計(jì)的厚度，所以腐蝕部分的中心受到損害，電穿透結(jié)構(gòu)失去其密封性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過(guò)提高電穿透結(jié)構(gòu)對(duì)于電化學(xué)腐蝕的影響的穩(wěn)定性來(lái)提供其長(zhǎng)久的密封性。
這一目的通過(guò)提供一種電穿透結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其包括氣壓下的金屬殼體、加襯套的絕緣子和單體電流導(dǎo)芯，這些絕緣子經(jīng)薄壁的過(guò)渡部件連接于殼體并穿過(guò)伸縮箱，所述單體電流導(dǎo)芯經(jīng)嚴(yán)格的密封牢固地安裝在加襯絕緣子內(nèi)，其特征在于在伸縮箱的表面上有由8-30微米厚的疊氮化鈦(titan-trinitride)構(gòu)成的陶瓷-金屬覆蓋物。可以將所述陶瓷金屬覆蓋物施加到薄壁的過(guò)渡部件上和過(guò)渡部件與伸縮箱焊接的地方。所述陶瓷-金屬覆蓋物可以由疊氮化鈦制成，并通過(guò)一種真空離子轟擊法施加。
下面借助于附圖解釋本發(fā)明的基本技術(shù)方案，其中

圖1為穿透結(jié)構(gòu)的總體視圖，圖2為穿透結(jié)構(gòu)的一個(gè)端面的縱剖面圖。
平均電壓的穿透結(jié)構(gòu)包括殼體1和至少一個(gè)單體的且具有嚴(yán)格絕緣3的電流傳導(dǎo)銅芯2，所述殼體處于可由壓力儀表9控制的氣壓下。芯2的兩端固定在加襯絕緣子4內(nèi)，而加襯絕緣子穿過(guò)伸縮箱5固定在殼體1上。伸縮箱焊接在殼體1的薄壁部分上。這樣，芯子2就夾緊在限制聯(lián)接器(limit connector)7內(nèi)，該限制聯(lián)接器穿過(guò)伸縮箱8釬焊連接于加襯絕緣子。
具有疊氮化鈦的陶瓷-金屬保護(hù)的伸縮箱5和8對(duì)電流傳導(dǎo)芯的熱膨脹給予補(bǔ)償。試驗(yàn)證實(shí)，當(dāng)疊氮化鈦的厚度為8-30微米時(shí)達(dá)到最佳設(shè)計(jì)參數(shù)。如果層厚小于8微米，這種覆蓋并不提供對(duì)化學(xué)腐蝕的全保護(hù)。覆蓋厚度大于30微米的層是禁止的，因?yàn)殡S著溫度的增加和伸縮箱的壓縮/膨脹，在覆蓋上會(huì)出現(xiàn)裂口。這些裂口會(huì)成為腐蝕的入口。此外，較大厚度的覆蓋損壞了脹縮盒本身的性能。
作為一項(xiàng)研究成果，已經(jīng)證明，采用一種通過(guò)真空離子轟擊施加的疊氮化鈦的陶瓷-金屬覆蓋可以達(dá)到必要的運(yùn)行性能。如果必要的話，可以將同樣的保護(hù)施加到薄壁的過(guò)渡部件6上以及過(guò)渡部件6與伸縮箱5焊接的地方。
所述設(shè)計(jì)具有50-60年的使用壽命，承受緊急溫度高達(dá)250℃，緊急壓力高達(dá)7-9巴，這完全符合對(duì)這種設(shè)備的現(xiàn)代化的要求。
權(quán)利要求
1.電密封穿透結(jié)構(gòu)，包括一氣壓下的金屬殼體、通過(guò)薄壁過(guò)渡部件連接于殼體并穿過(guò)伸縮箱的加襯絕緣子和一體的電流導(dǎo)芯，該電流導(dǎo)芯嚴(yán)格地絕緣，緊緊地安裝在加襯絕緣子內(nèi)，在伸縮箱表面上施加厚度為8-30微米的疊氮化鈦陶瓷-金屬覆蓋物。
2.如權(quán)利要求1的穿透結(jié)構(gòu)，其特征在于所述覆蓋物施加到薄壁過(guò)渡部件上以及薄壁過(guò)渡部件與伸縮箱焊接的地方。
3.如權(quán)利要求1或2的穿透結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬-陶瓷覆蓋物由厚度為8-30微米的疊氮化鈦借助于真空離子轟擊法形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及電密封穿透結(jié)構(gòu)，用于傳送電能穿過(guò)核電站、帶有核反應(yīng)堆的運(yùn)輸裝置、地下隧道的密封保護(hù)。本發(fā)明的目的是通過(guò)提高對(duì)電化學(xué)腐蝕的影響的穩(wěn)定性來(lái)對(duì)電穿透結(jié)構(gòu)提供長(zhǎng)久的密封。這一目的的實(shí)現(xiàn)是由于這種電密封穿透結(jié)構(gòu)由氣壓下的金屬殼體、通過(guò)薄壁過(guò)渡部件連接于殼體并穿過(guò)伸縮箱的加襯絕緣子以及一體的電流導(dǎo)芯構(gòu)成，電流導(dǎo)芯嚴(yán)格地密封，牢固地安裝在加襯絕緣子內(nèi)，其特征在于在伸縮箱的表面上施加厚度為8－30微米的疊氮化鈦的陶瓷－金屬覆蓋物。
文檔編號(hào)G21C13/00GK101095203SQ200580045689
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2005年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月17日
發(fā)明者阿力克謝·悅耳約維奇·騰雅克夫 申請(qǐng)人:伊洛克普勞穆股份有限公司