一种耐火电气贯穿件

技术领域

本发明涉及电气设备领域，具体涉及一种耐火电气贯穿件。

背景技术

在核能发电的安全壳内外以及一些特殊用途构筑物内外，电气贯穿件或电气贯穿接头发挥着越来越重要的作用,不仅能够在这些设施内外用电设备中传输电能和信号，而且还成为构筑物的一部分，承担机械和密封的功能，在核电站中涉及到安全功能。在目前的核电站中，现有电气贯穿件产品主要有两种基本形式，一种是使用玻璃或陶瓷材料的电导体与外部金属壳体烧结在一起形成比较耐高温的电气贯穿件，该类型电气贯穿件最高短时耐温约350℃，但存在端部连接部分不耐高温、接插件在失水事故下绝缘性能降低等不足。另一种是采用非金属材料的馈通线加金属密封结构形式，该类型电气贯穿件最高短时耐温约250°，存在耐高温和耐压力的不足。上述两类电气贯穿件中，导线间的绝缘和机械密封性能在极端温度和压力条件下会失效,均不能满足新型核电站要求在着火条件下持续工作3小时的要求，容易造成放射性泄漏的严重后果。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种耐火电气贯穿件，用于解决背景技术中提到的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种耐火电气贯穿件，包括常温端子箱、贯穿筒体和耐火端子箱，所述贯穿筒体贯穿隔离物，且其两端分别与所述常温端子箱和耐火端子箱连接，所述耐火端子箱的外表面以及贯穿筒体与隔离物的连接部分均设置有第一层绝热材料；

所述耐火端子箱的内部设有多芯耐火馈通线和单芯耐火馈通线，所述多芯耐火馈通线和单芯耐火馈通线的一端均通过内密封法兰与贯穿筒体的端部连接，所述多芯耐火馈通线中的每根导线以及单芯耐火馈通线的外部均设置有第二层绝热材料，所述导线与单芯耐火馈通线的外部均通过耐高温套管包覆，所述耐高温套管的外表面均设置有第三层绝热材料；

每根所述导线的端部均与多芯连接套件的一端连接，所述多芯连接套件的另一端通过耐火格兰与外部多芯电缆连接，所述耐火端子箱的内部安装有固定架，所述多芯连接套件固定安装于固定架上，所述单芯耐火馈通线的端部与单芯连接套件的一端连接，所述单芯连接套件的另一端通过另一耐火格兰与外部单芯电缆连接。

优选地，所述耐火端子箱及贯穿筒体的外部可能着火区域为第一温区，该第一温区的温度最高不超过1300℃；所述耐火端子箱的内部空间为第二温区，该第二温区的温度最高不超过800℃；所述多芯耐火馈通线和单芯耐火馈通线的内部为第三温区，该第三温区的最高温度不超过250℃。

优选地，所述耐高温套管和第三层绝热材料均包覆多芯耐火馈通线和单芯耐火馈通线从内密封法兰伸出的部分。

优选地，所述第一层绝热材料、第二层绝热材料和第三层绝热材料均采用气凝胶材料。

优选地，所述耐高温套管采用石英纤维材料。

优选地，所述多芯连接套件和单芯连接套件为陶瓷接线端子。

优选地，所述贯穿筒体通过外密封法兰与常温端子箱连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用三温区设计，针对不同区域的温度进行相应的防火绝热结构设计，其中，贯穿筒体和耐火端子箱外表面设置第一层绝热材料，使其能耐受1300℃下3小时的高温烧烤，绝热结构不坍塌，保证耐火端子箱内部空间温度小于800℃，并且单芯耐火馈通线和多芯耐火馈通线的外表面依次包覆第二层绝热材料、耐高温套管以及第三层绝热材料，保证馈通线内部温度小于250℃，可以有效隔离高温区热量向低温区的扩散与传导，保证电气导线间在高温条件下的电气性能，使其能在规定的耐火条件下能够持续可靠的工作。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中的局部放大示意图。

其中，附图标记具体说明如下：常温端子箱1、贯穿筒体2、隔离物3、第一层绝热材料4、内密层法兰5、多芯耐火馈通线6、导线7、第二层绝热材料8、耐高温套管9、第三层绝热材料10、多芯连接套件11、固定架12、耐火端子箱13、外部多芯电缆14、耐火格兰15、外部单芯电缆16、单芯连接套件17、单芯耐火馈通线18、外密封法兰19。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易的了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本发明提供一种耐火电气贯穿件，包括常温端子箱1、贯穿筒体2和耐火端子箱13，贯穿筒体2贯穿隔离物3(一般为墙体或保护壳壳体)，且其两端分别与常温端子箱1和耐火端子箱13连接，耐火端子箱13的外表面以及贯穿筒体2与隔离物3的连接部分均设置有第一层绝热材料4。

如图2所示，耐火端子箱13的内部设有多芯耐火馈通线6和单芯耐火馈通线18，多芯耐火馈通线6和单芯耐火馈通线18的一端均通过内密封法兰5与贯穿筒体2的端部连接，该内密封法兰5同时起到密封和承压的作用，多芯耐火馈通线6中的每根导线7以及单芯耐火馈通线18的外部均设置有第二层绝热材料8，导线7与单芯耐火馈通线18的外部均通过耐高温套管9包覆，耐高温套管9的外表面均设置有第三层绝热材料10。

每根导线7的端部均与多芯连接套件11的一端连接，多芯连接套件11的另一端通过耐火格兰15与外部多芯电缆14连接，耐火端子箱13的内部安装有固定架12，多芯连接套件11固定安装于固定架12上，单芯耐火馈通线18的端部与单芯连接套件17的一端连接，单芯连接套件17的另一端通过另一耐火格兰15与外部单芯电缆16连接。

通过以上技术方案，耐火端子箱13及贯穿筒体2的外部可能着火区域为第一温区，该第一温区的温度最高不超过1300℃；耐火端子箱13的内部空间为第二温区，该第二温区的温度最高不超过800℃；多芯耐火馈通线6和单芯耐火馈通线18的内部为第三温区，该第三温区的最高温度不超过250℃。必要时，常温端子箱1根据环境条件可以采用与耐火端子箱13相同的结构。

本实施例中，耐高温套管9和第三层绝热材料10均包覆多芯耐火馈通线6和单芯耐火馈通线18从内密封法兰5伸出的部分。

本实施例中，第一层绝热材料4、第二层绝热材料8和第三层绝热材料10均采用气凝胶材料，也可以采用纳米级二氧化硅材料，与耐火石英纤维、陶瓷纤维或高硅氧纤维交替使用，使其具有良好的机械强度耐辐射的特性。

本实施例中，耐高温套管9采用石英纤维材料，也可以采用陶瓷纤维、高硅氧纤维或玻璃纤维材料，以上材料均具有良好的耐高温性能。

本实施例中，多芯连接套件11和单芯连接套件17为陶瓷接线端子，也可以采用压接管包覆热缩管、金属连接器或同轴连接器等连接形式。

本实施例中，贯穿筒体2通过外密封法兰19与常温端子箱1连接，该外密封法兰19同时起到密封和承压的作用。

在使用时，本发明采用三温区设计，针对不同区域的温度进行相应的防火绝热结构设计，其中，贯穿筒体2和耐火端子箱1外表面设置第一层绝热材料4，使其能耐受1300℃下3小时的高温烧烤，绝热结构不坍塌，保证耐火端子箱1内部空间温度小于800℃，并且单芯耐火馈通线18和多芯耐火馈通线6的外表面依次包覆第二层绝热材料8、耐高温套管9以及第三层绝热材料10，保证各馈通线内部温度小于250℃，可以有效隔离高温区热量向低温区的扩散与传导，保证电气导线间在高温条件下的电气性能，当电气贯穿件外部发生意外火灾事故时，仍能在规定的耐火条件下持续可靠的工作，为所需用电设备进行电力及信号传送。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。