專利名稱：高電流和高頻電傳輸裝置的制作方法
高電流和高頻電傳輸裝置
此發(fā)明的主題是用于以高電流和高頻傳輸電的裝置。
雖然有許多類(lèi)型的電傳導(dǎo)裝置，但是設(shè)計(jì)用于高電流和高頻的所有已 知裝置使用大的剛性的傳導(dǎo)元件，該傳導(dǎo)元件通常以細(xì)長(zhǎng)的銅條或板的形 式制成。
在需要傳導(dǎo)裝置將電源裝置連接到能夠稍微移動(dòng)或能夠移位的儀器的 一些應(yīng)用中，發(fā)生了困難。在玻璃化裝置中出現(xiàn)了此情況，在玻璃化裝置 中，電流用于給布置于坩堝周?chē)碾姶鸥袘?yīng)構(gòu)件提供動(dòng)力，且坩堝設(shè)計(jì)用 于熔化要放置于其中的材料，并且在玻璃化裝置中，有時(shí)能夠移除坩堝。 在放射性廢物應(yīng)用的玻璃化中，坩堝在生物保護(hù)壁后，傳導(dǎo)裝置必須無(wú)間 隙地穿過(guò)該壁以防止電離輻射泄漏，并且引起了如下窘境如何將具有剛 性元件的傳導(dǎo)裝置以強(qiáng)加的位置和強(qiáng)加的方位放置在橫穿壁的位置處，但 是其必須是可變的，以遵循與傳導(dǎo)裝置在壁后連接的儀器的移位，問(wèn)題尤 其是困難的，因?yàn)榇藘x器僅能夠通過(guò)遙控構(gòu)件放置，該遙控對(duì)防止定位誤 差不是足夠精確的。
在其最一般的形式中，本發(fā)明涉及電傳輸裝置，其包括至少一個(gè)本質(zhì) 上由細(xì)長(zhǎng)的剛性部分制成的電傳導(dǎo)元件，該傳導(dǎo)元件包括由柔性電傳導(dǎo)元 件構(gòu)成的連接部分開(kāi)的兩段，其特征在于，該電傳輸裝置包括用于該兩段 的接頭支撐裝置；并且該柔性元件是釬焊到傳導(dǎo)元件的段上的金屬管。
柔性元件以能量損耗為代價(jià)在段之間傳導(dǎo)電；此損耗是適度的，因?yàn)?柔性元件短。
因此，跟隨儀器的移位，柔性元件在傳導(dǎo)裝置的中間形成鉸鏈，該傳 導(dǎo)裝置無(wú)破壞地變形。接頭段支撐元件防止在操縱段時(shí)它們偶爾過(guò)度地不 同的移位，該移位會(huì)引起將段結(jié)合到一起的柔性元件的破壞。
結(jié)合段的主要是剛性的金屬管和接頭段支撐體的組合在段需要由液體
冷卻的非常常見(jiàn)的情況中被證明是合理的；該管然后不僅用于電連接，而 且通過(guò)結(jié)合段的通道用于液壓連接，此液體經(jīng)由該段的通道循環(huán)。
現(xiàn)有技術(shù)(例如GB-A-2051461)示例了由金屬編織物或非常柔性的元 件結(jié)合但是未密封并因此不容許冷卻液體從一段到下一段循環(huán)的剛性電導(dǎo) 體。在此情況下，必須利用比簡(jiǎn)單的釬焊更復(fù)雜的連接器增加柔性管道。
本發(fā)明的其它特定布置用于將其應(yīng)用于用于穿過(guò)生物保護(hù)壁的技術(shù)背 景，該裝置的部分必須無(wú)間隙地嵌入該生物保護(hù)壁中。其可以是設(shè)置有冷 卻通道的第三段的形式，所述冷卻通道制作在該第三段的表面上并具有波 浪形狀，該第三段包括與冷卻通道的直線部分對(duì)準(zhǔn)的電離輻射屏、包括圍 繞該第三段的外部調(diào)節(jié)表面的電磁屏蔽覆蓋物、及在該第三段和該電磁屏 蔽覆蓋物之間延伸的填充材料。
其它布置用于與裝置的張力或壓力而不是彎曲關(guān)聯(lián)地移動(dòng)儀器。從而， 傳導(dǎo)元件包括至少以段中的另一個(gè)延伸的一個(gè)第三段(可能對(duì)應(yīng)于上述第 三段)、和用于連接段的連接器是可能的，連接器包括按壓彼此延長(zhǎng)的所述 段到一起的夾板。
容許能夠拆卸設(shè)置有冷卻通道的傳輸裝置的相繼的段也是有用的它 們?nèi)缓笥幸娴卦O(shè)置有可分開(kāi)的連接器，并且甚至更有益地設(shè)置有在拆卸狀 態(tài)自關(guān)閉的閥。
在參照附圖閱讀下述描述后，可能更次要的其它布置也會(huì)變得更清楚， 其中


圖1示出了本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用；
圖2示出了裝置的剛性段；
圖3示出了裝置的柔性部分；
以及圖4和圖5示出了段與冷卻的導(dǎo)體的機(jī)械的、電的及液壓的連接。
在一個(gè)設(shè)想的主應(yīng)用中，如圖1中所示，電傳輸裝置包括經(jīng)由壁中的 孔穿過(guò)生物保護(hù)壁2的剛性部分1，壁中的孔設(shè)置為用于由生物保護(hù)壁2劃 定界限的腔室和外部之間的多種傳輸或多種物體傳遞的通路。剛性部分1 連接到供電設(shè)備3。如圖2中所示，其包括一個(gè)或數(shù)個(gè)由銅制成的細(xì)長(zhǎng)的板
形式的傳導(dǎo)元件4 (此情況中為兩個(gè))，并且由中間絕緣片5彼此分開(kāi)。在 傳導(dǎo)元件4上設(shè)置有外表面上具有凸出起伏的通道6。冷卻通道6是蜿蜒的 并且更精確地由分開(kāi)直的部分8的緩沖板7構(gòu)成。銅屏9沿直的部分8的 隊(duì)列連接到傳導(dǎo)元件4，并且它們凸出有與傳導(dǎo)元件4上的冷卻通道6相同 的起伏。此布置使得可能利用銅屏9阻止可能會(huì)穿過(guò)生物保護(hù)壁2的電離 輻射流過(guò)冷卻通道6的直的部分8，尤其是在本來(lái)通常穿過(guò)它們的冷卻液體 已經(jīng)被排出時(shí)。冷卻通道6在連接終端件10上結(jié)束，后面將描述終端件10 并且它在橫過(guò)傳導(dǎo)元件4的方向上延伸。剛性部分1還包括聚合物殼層11， 殼層11由圍繞傳導(dǎo)元件4的兩個(gè)組裝的一半形成，以填充生物保護(hù)壁2中 的孔的部分的剩余部分，剛性部分1嚙合于生物保護(hù)壁2中；最終，電磁 屏蔽覆蓋物12圍繞該組件。
本發(fā)明的一個(gè)重要的元件位于電傳輸裝置的另一部分中，其將已經(jīng)描 述的在保護(hù)壁2的另一側(cè)的剛性部分1連接到可以移位小的距離的玻璃化 坩堝14。圖3中示出的此另一部分是柔性部分13，其包括由柔性連接器17 聯(lián)接的相繼的段15和16。與剛性部分1相似，段15和16中的每一個(gè)包括 一對(duì)由細(xì)長(zhǎng)的銅板制成的傳導(dǎo)元件18和將傳導(dǎo)元件18分幵的中間絕緣片
19。 傳導(dǎo)元件18還設(shè)置有冷卻通道20，冷卻通道20沿傳導(dǎo)元件18縱向地 延伸并且在段15和16的遠(yuǎn)端在對(duì)應(yīng)于已經(jīng)遇到的連接器10的連接器21 上和在段15和16彼此面向的末端處在橫向于傳導(dǎo)元件18延伸的接合通道 22上終止。
接合管道22通過(guò)作用段15和16之間的機(jī)械的、電的及液壓的接合的 柔性金屬管23 (由不銹鋼或銅制成)彼此連接，容許電和水通過(guò)冷卻通道
20。 柔性管23的數(shù)量、它們的布置和長(zhǎng)度確定為使得最小化段的感應(yīng)。沒(méi) 有其它部分電連接段15和16。柔性管23的本質(zhì)性質(zhì)是抵抗由段15和16 相對(duì)于彼此的角度移位產(chǎn)生的彎曲，并且因此緩沖玻璃花坩堝14的位置變 化。連接到對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體18的流體管23之間的電絕緣由中間絕緣片19維持， 絕緣片19從傳導(dǎo)元件18凸出并將它們彼此在它們的長(zhǎng)度部分上分開(kāi)。在 任何情況下，可以在柔性管23之間選擇足夠的間隔，以通過(guò)確信線之間的 感應(yīng)不過(guò)度地增大來(lái)消除造成電弧的任何風(fēng)險(xiǎn)。還觀察到柔性管23在適度 限度內(nèi)的彎曲不破壞釬焊，柔性管23通過(guò)釬焊組裝到接合通道22。段15和16由電磁屏蔽覆蓋物24圍繞，從而防止任何電磁通量泄漏到外部，電 磁屏蔽覆蓋物24也圍繞柔性管23延伸并包括彼此交疊的部分。
需要注意以防止由笨拙的操縱破壞柔性連接器17。段15和16還由設(shè) 置有搖擺臂27的滑輪塊26連接，段15和16在搖擺臂27的末端由包括固 定于對(duì)應(yīng)的段15或16的垂片40和螺栓銷(xiāo)41 (僅示出了一個(gè)螺栓銷(xiāo))的鉸 接連接懸掛。當(dāng)需要移動(dòng)柔性部分13時(shí)，由未示出的緊握滑輪塊26的遙 控機(jī)器將其抬起作為連接到段的柔性部分13的子組件15和16的質(zhì)量的 函數(shù)來(lái)平衡搖擺臂27，它們保持在相同的水平面并且柔性管23實(shí)際上未卸 下。段15和16還設(shè)置有支架28以當(dāng)釋放傳導(dǎo)部分13時(shí)保持它們?cè)诠餐?的支撐體上處于相同的且不可變的高度。當(dāng)段15和16就位時(shí)，通過(guò)旋松 螺栓銷(xiāo)41，來(lái)拆卸和移除搖擺臂27，使得能夠調(diào)節(jié)柔性段13的位置和形 狀。
我們現(xiàn)在描述關(guān)于剛性部分1和柔性部分13之間的連接的裝置的其它 元件。參照?qǐng)D4和5。剛性部分1的傳導(dǎo)元件4中的一個(gè)在此傳導(dǎo)元件18 的側(cè)包括裝配有垂片支撐體31的穿過(guò)側(cè)表面30的突起21。從而，柔性部 分13可以縱向地和橫向地固定，與剛性部分l接觸，剛性部分l的位置不可變。
通過(guò)臺(tái)鉗32獲得剛性部分1和柔性部分13之間的電接合，臺(tái)鉗32包 括支承在傳導(dǎo)元件4和18的外表面上的活動(dòng)夾板33和固定的夾板34。活 動(dòng)夾板33是傳導(dǎo)的并造成對(duì)應(yīng)的沒(méi)有直接彼此連接的傳導(dǎo)元件4和18之 間的電連接；它與這些傳導(dǎo)元件4和18交疊并與它們保持分開(kāi)，并且能夠 被拆卸；固定的夾板34固定于突起29上。通過(guò)按壓活動(dòng)夾板33與傳導(dǎo)元 件4和18接觸，夾持螺栓35使得在它緊時(shí)它們彼此接觸。當(dāng)它松時(shí)，活 動(dòng)夾板被釋放并且能夠分開(kāi)傳導(dǎo)元件4和18。夾持螺栓與固定的夾板34和 突起29在相同的電位，但是通過(guò)活動(dòng)夾板33和夾持螺栓35的螺母36之 間的絕緣盤(pán)37與活動(dòng)夾板33電分開(kāi)。襯套37圍繞夾持螺栓35的柄并在 突起29上包括軸環(huán)。
因此，通過(guò)用于一對(duì)傳導(dǎo)元件4和18的突起29和通過(guò)用于另一對(duì)傳 導(dǎo)元件的傳導(dǎo)夾板33傳輸電。由在突起29的側(cè)表面30上或在傳導(dǎo)夾板33 上滑移的柔性部分13的導(dǎo)體18 (沒(méi)有接觸被打破和傳導(dǎo)被阻礙)和由已經(jīng)
提到的柔性連接器17的彎曲感知針對(duì)水平或垂直移位的在規(guī)定的限度內(nèi)玻 璃化坩堝14的運(yùn)動(dòng)。
部分1和13的終端件10和21通過(guò)彎曲的連接器38聯(lián)接，連接器38 能夠由遙控工具容易地連接到終端件10和21上。連接器38是柔性的并且 電絕緣體覆蓋它們整個(gè)外表面。有利地，它們放置在段的相同側(cè)，使得它 們能夠容易地就位和被移除。它們包括裝配到終端件10和21上的環(huán)39， 造成棘爪裝配，該裝配釋放終端件10和21中和連接器38中未示出的閥以 打開(kāi)通道聯(lián)通。當(dāng)移除連接器38時(shí)，這些閥自動(dòng)地關(guān)閉，因此關(guān)閉通道并 防止泄漏。該系統(tǒng)在液壓連接領(lǐng)域中是已知的，因此于此不再描述它們。
權(quán)利要求
1、一種用于電傳輸?shù)难b置，包括至少一個(gè)電傳導(dǎo)元件，該電傳導(dǎo)元件本質(zhì)上由剛性的且細(xì)長(zhǎng)的部分構(gòu)成，該傳導(dǎo)元件包括由連接部(17)分開(kāi)的兩段(15、16)，該連接部(17)由柔性電傳導(dǎo)元件(23)構(gòu)成，其特征在于，該用于電傳輸?shù)难b置包括用于該兩段的接頭支撐裝置(26)，并且該柔性元件(23)是釬焊到該傳導(dǎo)元件的段上的金屬管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電傳輸裝置，其中，該傳導(dǎo)元件裝配有冷卻 通道(20)，其特征在于，管(23)連接到所述冷卻通道，它們自身結(jié)構(gòu)地 和電氣地集成到該部分中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2中的任一項(xiàng)所述的電傳輸裝置，其中，該傳導(dǎo) 元件由銅制成，其特征在于，該柔性元件由鋼或銅制成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的電傳輸裝置，其特征在于， 該兩段的接頭支撐體包括具有搖擺臂的滑輪塊，該段懸掛在該搖擺臂的相 反的端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的電傳輸裝置，其特征在于， 該段包括對(duì)應(yīng)的支撐支架(28)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的電傳輸裝置，其特征在于， 在該柔性元件(23)的前面交疊的對(duì)應(yīng)的電磁屏蔽覆蓋物(24、 25)圍繞 該段。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的電傳輸裝置，其特征在于， 該傳導(dǎo)元件包括設(shè)置有冷卻通道(6)的第三段(1)，所述冷卻通道制作在 該第三段的表面上并具有波浪形狀，該第三段包括與冷卻通道的直線部分 對(duì)準(zhǔn)的電離輻射屏(9)、包括圍繞該第三段的外部調(diào)節(jié)表面的電磁屏蔽覆 蓋物(12)、及在該第三段和該電磁屏蔽覆蓋物之間延伸的填充殼層(11)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的電傳輸裝置，其特征在于， 該傳導(dǎo)元件包括至少一個(gè)延長(zhǎng)該段中的另一個(gè)的第三段，及用于連接該延 長(zhǎng)的段的、包括具有夾持夾板(33、 34)的臺(tái)鉗(32)的連接器，所述段 被延長(zhǎng)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電傳輸裝置，其特征在于，該段包括通^:接觸面(30)結(jié)合到一起并在夾板靠近方向上重疊的連接部分(29)，該接觸 面(30)沿被延長(zhǎng)的段伸長(zhǎng)的方向滑動(dòng)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電傳輸裝置，其特征在于，該夾板(33) 中的至少一個(gè)是傳導(dǎo)的并通過(guò)交疊延長(zhǎng)的段并與它們分開(kāi)來(lái)建立電連接。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電傳輸裝置，其中，段裝配有冷卻通道， 其特征在于，延伸的段的該冷卻通道與可分開(kāi)的連接器(38)連接。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電傳輸裝置，其特征在于，該可分開(kāi)的連 接器和段的冷卻通道終端件裝配有當(dāng)該連接器從該終端件分開(kāi)時(shí)自關(guān)閉的 閥。
13、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電傳輸裝置，其特征在于，可從該段移除 具有搖擺臂的該滑輪塊。
14、 一種組件，包括電力電源(3)、由所述電源供電的儀器(14)、以 及根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電傳輸裝置，所述的電傳輸裝置穿 過(guò)生物保護(hù)腔室(2)，該儀器和由柔性電傳導(dǎo)元件構(gòu)成的該連接器設(shè)置在 該腔室中。
全文摘要
電傳輸裝置包括由銅制成的延長(zhǎng)的剛性導(dǎo)體(18)，并且還包括連接器(17)，連接器(17)包括諸如具有用于導(dǎo)體(18)的冷卻通道(20、22)的釬焊管的柔性元件(23)的網(wǎng)絡(luò)，其能夠?qū)崿F(xiàn)相繼的段(15、16)之間的角度移位并且因此給予緩沖裝置的小的移位的柔性。升高調(diào)動(dòng)系統(tǒng)(26、27)與段(15、16)關(guān)聯(lián)。可以通過(guò)具有實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)的夾板的連接將段(15、16)結(jié)合到裝置的其它元件。
文檔編號(hào)H02G5/00GK101379668SQ200780004670
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者A·普羅多姆, E·肖萬(wàn), J·拉孔布, P·布龍, T·弗拉芒 申請(qǐng)人:阿雷瓦核廢料回收公司;原子能委員會(huì)