ГЕРМЕТИЧНЫЙ ВВОД Российский патент 1994 года по МПК H01B17/26 

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики, и в частности к герметичным вводам электротехнических проводников в закрытые помещения или объемы, например в защитную оболочку атомной электростанции с любым типом реактора.

Известна кабельная проходка, содержащая металлический корпус с установленными в нем проводниками и биологической защитой, герметично присоединенные к торцам фланцы из закаленного стекла, каждый из которых ограничивает контрольную полость, модули для соединения кабелей, расположенные внутри защитных кожухов, установленных с двух торцов корпуса. Кожух снабжен передними сальниками для подвода кабелей.

Недостатки известного устройства: ограниченные функциональные и эксплуатационные возможности, которые объясняются только передним расположением сальников, подводящих кабелей, что при обычной (нормативной) полости расположения проходок на стене приведет к неудобству, а в ряде случаев к невозможности проведения ремонта и профилактических работ как при проводке кабелей от стены проходки (из-за изогнутых кабелей), так и от противоположной стены (из-за плотного расположения кабелей); высокая трудоемкость и стоимость монтажа и ремонта; из-за ограниченного обзора и рабочей зоны для действий рук и инструмента при отсоединенном кожухе, но при неотсоединенных кабелях; увеличенный расход кабеля при подводке от стены проходки кабелей (расход на длину и изгибы); недостаточная надежность из-за механических воздействий на кабели и модули для герметизации кабелей, а также и на место соединений жил-кабелей при съеме и монтаже кожухов или их торцовых крышек; недостаточная радиационная защита в случае появления продольных трещин во фланцах гермоввода, в частности в случае прямого прострела γ -потоком; увеличенные длина и масса кожуха.

Наиболее близким по назначению и технической сущности является устройство, содержащее металлический корпус, охватывающий на части длины изолированные проводники и биологическую защиту, герметично присоединенные к торцам корпуса фланца, штуцер для контроля герметичности и соединенные с корпусом защитные кожухи.

Недостатки известного устройства: ограниченные функциональные и эксплуатационные возможности; высокая трудоемкость и стоимость монтажа и ремонта; увеличенный расход кабеля при подводке последних от стены проходки; недостаточная надежность из-за механических воздействий на кабели, модули герметизации, места соединения жил кабелей при съеме и монтаже кожухов или их торцовых крышек. При съеме кожухов сальниковые отверстия затягивают кабель и могут оборвать спай. Кроме того, кожух давит на кабель своей массой; недостаточная надежность из-за возможного некачественного монтажа или скрытых дефектов после монтажа или ремонтных работ, т.к. обзор и зона работ ограничены для таких ответственных операций, как пайка и сварка; сложность конструкции и монтажа; увеличенные длина и масса кабеля.

Цель изобретения - повышение надежности и ремонтопригодности, снижение стоимости монтажа, расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что защитный кожух выполнен из оболочки, закрепленной на прокладке и предназначенной для съема только в случае замены проходки. Через передние и боковые поверхности оболочки осуществлен многосторонний подвод кабелей, которые могут быть смещены по высоте. Свободные от подвода кабелей, плоскости оболочки имеют по всему внутреннему контуру оболочки отверстия, закрытые съемными крышками. Кабели установлены в шахматном порядке. Оболочка выполнена с уклонами к торцу, противоположному ее креплению на прокладке. Высота оболочки меньше диаметра проходки. Оболочка имеет в сечении по горизонтальной плоскости форму многоугольника, овала или окружности.

Выполнение оболочки, не предназначенной для съема, через передние и боковые поверхности которой осуществлен многосторонний подвод кабелей с закреплением их, приводит к возможности исключить механические воздействия на кабели и места соединений во время монтажа, ремонта и осмотра. В то же время многосторонний подвод кабелей со смещением их по высоте обеспечивает увеличенный зазор между местами соединения проводников и жил подводимых кабелей, загерметизированы изолирующим модулем, что обеспечивает возможность осуществления более качественного электрического контакта проводников и жил подводимого кабеля, а также их изоляцию и контроль выполненных работ, и, следовательно, повышает надежность электрических контактов в устройстве. Однако повышение надежности достигается только при наличии съемных крышек, закрывающих отверстие оболочки, т.к. только при наличии отверстий возможно проведение качественных работ по монтажу, ремонту и осмотру гермоввода.

Выполнение оболочки с уклонами к торцу, противоположному ее креплению к прокладке, также повышает надежность за счет удобства монтажа, ремонта и осмотров, так как увеличивается зона доступа и размещения инструмента, рук монтажника.

Смещение сальниковых вводов кабелей в оболочку по высоте при наличии съемных крышек, а также наличие уклонов на оболочке, открывает хороший доступ к местам контакта жил кабелей с проводником. Уменьшение трудоемкости монтажа приводит к снижению стоимости.

Изделие позволяет расширить эксплуатационные возможности гермоввода, поскольку конструкция позволяет осуществить многосторонний подвод кабелей, что способствует уменьшению плотности подвода кабелей перед гермовводами, удобству монтажа и осмотров.

Таким образом, наличие совокупности признаков, отличающих заявляемое решение от прототипа и от других известных технических решений позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "новизна".

Повышение надежности, снижению стоимости, улучшение ремонтопригодности, расширение функциональных возможностей обеспечивается только совокупностью признаков изобретения и с учетом сравнения заявленного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг.1 показано устройство герметичного ввода, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - гермоввод с защитными кожухами, оболочки которых имеют форму клина; на фиг.4 - вид Б на фиг.3; на фиг.5 - герметичный ввод с защитными кожухами, имеющими высоту, равную или меньшую диаметра проходки; на фиг.6 - вид В на фиг.5.

Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде трубы из металла, герметизированный с двух сторон фланцами 2. Внутри корпуса 1 расположен элемент биологической защиты 3, в которой заармированы изолированные проводники (кабели) 4. С торцов корпус закрывается защитными устройствами, предназначенными для защиты узлов герметизации от механических и тепловых воздействий и для закрепления подводимых кабелей 5. Защитное устройство состоит из оболочки 6, закрепленной на проходке и предназначенной для съема только в случае замены проходки и выполненной по периметру в горизонтальном сечении в виде круга и двух крышек 7, соединенных с оболочкой по плоскости через уплотнительные прокладки 8 резьбовым соединением 9. В качестве кабелей 4 с жаростойкой минеральной изоляцией и металлической оболочкой могут быть использованы кабели КМЖ с магнезиальной изоляцией. Отрезки кабеля 4 пропущены в отверстия фланцев 2 и своей металлический оболочкой приварены к фланцам. Каждый конец отрезка кабелей 4 очищен от изоляции и с обеих сторон загерметизирован во внутреннем пространстве защитного устройства с помощью металлокерамического модуля 10, из которого выходит жила подводимого кабеля 11. Для контроля герметичности ввода служит штуцер 12, соединенный с контрольной полостью ввода 13. Ввод подводимых кабелей осуществляется через сальниковые устройства 14, предназначенные для уплотнения по всему выступающему от проходки периметру оболочки 6. Жилы кабелей проходки 4 и жилы подводимых кабелей надежно и герметично соединены 15 сваркой, пайкой или другим способом. Между стенками оболочки 6 уложен теплоизоляционный материал 16. Из того же материала могут быть выполнены прокладки 8 и прокладки в сальниковом устройстве 14. Одним из таких материалов для теплоизоляции оболочки 6 может быть каолин КН-73, обладающий способностью к эндотермической реакции при высоких температурах окружающей среды. Однако при эндотермической реакции происходит выделение газов и в полости между стенками 16 повышается давление. Для предохранения разрыва оболочки во внутренней стенке смонтирован предохранительный клапан, выполненный в виде пробки 17, имеющий наружную форму по конусу. Пробка установлена в конусном отверстии внутренней стенки оболочки 6. В горизонтальном сечении оболочка имеет форму многоугольника с многосторонним креплением сальников 14 для подвода внешних кабелей. Для увеличения зазора между соседними гермовводами и увеличения зоны обслуживания, для удобства осмотра и ремонта гермовводов в частности для доступа инструмента при ремонте к местам герметизирующих швов между металлической оболочкой кабеля 4 и фланцем 2 оболочка 6 в месте присоединения к корпусу 1 выполнена по высоте, близкой к диаметру корпуса проходки, а к противоположному торцу выполнена с уклонами. Крышки 7 соединены через уплотнительные прокладки 8.

Применение в защитном кожухе несъемной оболочки, позволяющей при ремонтах и регламентных работах не снимать подводимые кабели и не нагружать их весом и трением самой оболочки, позволяет резко снизить трудоемкость монтажа и сделать более безопасными работы.

Наличие съемных крышек на оболочке, многосторонний подвод кабелей, клиновая форма оболочки, а также уменьшение высоты оболочки в совокупности с несъемной оболочкой позволяют применять при регламентных работах инструменты и приспособления, которые требуют места, вести более качественный ремонт и осмотр, что повысит надежность и долговечность. Регламентные работы на высоте станут более безопасными из-за большего удобства, обзора, свободного пространства для работ.

Использование: герметичные вводы электрических проводников в закрытые помещения или объемы, например в защитную оболочку атомной электростанции. Сущность изобретения: в защитном кожухе применена несъемная оболочка, где закреплены подводимые кабели. На оболочке имеются наличием съемные крышки. Многосторонний подвод кабелей, клиновая форма оболочки и уменьшение высоты оболочки позволяют расширить эксплуатационные возможности. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. ГЕРМЕТИЧНЫЙ ВВОД, содержащий проходку, состоящую из металлического корпуса, охватывающую на части длины изолированные проводники и биологическую защиту, герметично присоединенные к торцам корпуса фланцы, штуцеры для контроля герметичности, модули, герметично соединяющие концы проводников и жил подводимых кабелей и расположенные во внутреннем пространстве, ограниченном защитными кожухами, через которые осуществлен подвод и фиксация кабелей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при одновременном снижении стоимости монтажа и обслуживания и улучшения ремонтопригодности, расширении функциональных возможностей, защитный кожух содержит слой теплоизоляционного материала и выполнен из оболочки, закрепленной на проходке и предназначенной для съема только в случае замены проходки, через передние и боковые поверхности оболочки осуществлен многосторонний подвод кабелей, которые смещены по высоте, при этом свободные от подвода кабелей плоскости оболочки имеют по всему внутреннему контуру оболочки отверстия, закрытые съемные крышками. 2. Ввод по п.1, отличающийся тем, что кабели установлены в шахматном порядке. 3. Ввод по пп.1 и 2, отличающийся тем, что оболочка выполнена с уклонами к торцу, противоположному ее креплению к проходке. 4. Ввод по пп.1 и 2, отличающийся тем, что оболочка имеет высоту, меньшую диаметра прокладки. 5. Ввод по пп.1 - 4, отличающийся тем, что оболочка имеет в сечении по горизонтальной плоскости форму многоугольника. 6. Ввод по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что оболочка в горизонтально секущей плоскости имеет форму овала. 7. Ввод по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что оболочка в горизонтально секущей плоскости имеет форму окружности. 8. Ввод по п.1, отличающийся тем, что соединение защитного устройства с корпусом выполнено в виде нескольких резьбовых соединений, стягивающих торцевую стенку оболочки с фланцем корпуса, в стенке выполнено центральное отверстие, через которое проходят проводники. 9. Ввод по пп.1 и 8, отличающийся тем, что резьбовые соединения выполнены внутри защитного устройства, а торцевая стенка оболочки заканчивается трубой, которая охватывает фланец корпуса. 10. Ввод по п.1, отличающийся тем, что в качестве теплоизолированного материала использован материал, обладающий способностью к эндотермической реакции.