Кабельный ввод Советский патент 1992 года по МПК H02G3/22 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для прокладки кабелей через стены, полы, потолки сооружений вводных или проходных изоляторов, и может быть использовано при прокладке контрольных кабелей через стены атомных электростанций.

Известен кабельный ввод, содержащий полый корпус с установленным в нем герметизирующим узлйм, выполненным в виде цилиндрической втулки с отверстиями, через которые проходят жилы кабеля, залитые герметизирующим полимерным материалом.

По торцам цилиндрической втулки этого4 кабельного вв ода выполнены глухие отверстия, а на ее наружной поверхности либо по образующей цилиндра, либо по винтовой линии выполнены пазы, соединенные с упомянутыми глухими отверстиями.

Однако такое усложнение конструктивного и технологического выполнения формообразующих элементов герметизирующего узла не исключает основного недостатка кабельного ввода: неизбежно возникающих в условиях эксплуатации атомных электростанций под воздействием больших перепадов температуры явлений усадки и отслоения полимерного материала от стенок втулки и жил кабеля, приводящих к потере герметичности ввода и снижению его эксплуатационной надежности.

Кроме того, замена кабельного ввода данной конструкции весьма трудоемка, так как требует вмешательства в конструкцию самой проходки.

, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является кабельный ввод, содержащий цилиндрический корпус и торцовые фланцы, в отверстиях которых установлены герметизирующие узлы, каждый из которых выполнен в виде втулки с размещенным в ней герметизирующим составом и пропущенными через последний жилами кабеля, имеющими участки со снятой i изоляцией. Втулки герметизирующих узлов в этом устройстве представляют собой массивное тело с отверстиями для размещения отдельных жил кабеля. Отверстия во втулках выполнены двухступенчатыми, причем диаметр одной ступени соответствует диаметру изоляции проводов кабеля, а диаметр другой ступени, расположенной на периферийных участках втулки, больше диаметра изоляции проводов кабеля. Зазоры между поверхностью участков жил кабеля со снятой изоляцией и внутренней поверхностью соответствующих ступеней отверстий втулки заполнены адгезивным герметизирующим материалом.

Недостатком известного устройства является невысокая надежность, поскольку и

при таком конструктивном выполнении за счет естественной усадки полимеризующе- гося материала происходит его отслоение от стенок элементов герметизирующего узла с образованием зазоров, ухудшающих герметичность кабельного ввода.

Кроме того, в процессе функционирования такого кабельного ввода в условиях по- вышенных температур и радиации происходит деполимеризация герметизирующего материала и другие негативные изменения его структуры вплоть до растрескивания, приводящие к дополнительному увеличению зазоров и практической разгерметизации кабельного ввода,

вследствие которых возникает необходимость его экстренной замены непосредственно в условиях эксплуатации. Однако, такая замена в известной конструкции кабельного ввода хотя и предусмотрена, но

является весьма сложной и трудоемкой, поскольку связана с необходимостью замены торцовых фланцев. Это является существенным недостатком известного устройства. Целью изобретения является повышение надежности при одновременном улучшении ремонтновосстановительной способности составляющих деталей за счет обеспечения неразрушающей замены при выходе их из строя.

Поставленная цель достигается тем, что кабельный ввод, содержащий цилиндрический корпус и торцовые фланцы, в отверстиях которых установлены герметизирующие узлы, каждый из которых выполнен в виде

втулки с размещенным в ней герметизирующим составом и пропущенными через по- .ий жилами кабеля, имеющими участки со снятой изоляцией, снабжен расположенной во втулке конусообразной диафрагменной оболочкой, стенки которой выполнены с гофрами, причем герметизирующий состав размещен внутри оболочки.

Конусообразная диафрагменная оболочка может быть выполнена из жесткого пружинящего материала или упругоэластичного полимерного материала.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого кабельного ввода. Кабельный ввод содержит заделываемый в бетон стенки реакторного отделения

АЭС цилиндрический корпус 1, к торцам которого приварены фланцы 2 и 3 с коническими резьбовыми отверстиями 4 под установку герметизирующих узлов, Каждый

герметизирующий узел включает втулку 5 с

установленной внутри нее конусообразной диафрагменной оболочкой 6, стенка которой выполнена с гофрами. Оболочка б заполнена герметизирующим составом 7 с проходящими сквозь последний жилами 8 кабеля 9, имеющими участки 10 со снятой изоляцией. Гофрированная поверхность оболочки 6 выполнена по винтовой линии и соответствует шагу внутренней резьбы втулки 5, с которой образует общее резьбовое соединение. Втулка 5 имеет также наружную резьбу, предназначенную для соединения с торцовыми фланцами, например фланцем 2. В предлагаемом кабельном вводе шаги конусных резьб всех трех деталей: фланца 3, втулки 5 и оболочки 6 выполнены как с совпадением шагов всех резьб, так и без их совпадения, при этом их конусность достигает 2°.

Конусообразная диафрагменная оболочка 6 выполнена либо из жесткого пружи- нящего материала, например конструкционной стали с заданным (выбранным экспериментально) утонением стенок до 0,3-0,5 мм, обеспечивающим ей упругоэластичные свойства, либо из теплостойкого и радиационност ойкого полимерного упругоэластичного материала без предъявления ограничений к выбору толщины ее стенки. Большим основанием своего конуса оболочка 6 обращена внутрь корпуса 1, а ее высота превышает высоту втулки 5. Ввод снабх ен также торцовыми заглушками 11.

Сборка и работа предлагаемого кабельного ввода осуществляется следующим образом.

Предварительно в производственных условиях изготовляют один из основных элементов предлагаемого ввода - гофрированную оболочку 6 с залитыми гермети- зирующим составом 7 разделанными концами жил 8 кабеля 9

Для этого производят отрезку мерного куска кабеля 9, выполняют разделку его концов посредством снятия изоляционной оболочки с обоих концов, а также снятия изоляции с металлических сердечников жил 8 кабеля 9. Количество оголенных участков может быть от одного до нескольких и определяется из условия обеспечения оптимальной адгезии герметика и металлического проводника (сердечника), поскольку на оголенных участках степень адгезии герметика к проводнику значительно возрастает. Промежутки изоляции между оголенными участками оставляются для того, чтобы не было замыкания. После этого кабель 9 с оголенными участками 10 на жилах 8 вставляется в разъемную форму с предварительно установленной в последней гофрированной оболочкой б.

Разъемная форма с усилием сжимается по линии разъема. Герметизирующий состав 7 заливают через специальные технологические отберстия тбрцовЫх заглушек 11 оболочки 6 в свободное пространство между стенками упомянутой оболочки 6 и жилами 8 кабеля 9. После полимеризации герметизирующего состава 7 форма разби0 рается по линии разъема, а аналогичная операция повторяется с другим концом кабеля 9.

По завершении технологии предварительного изготовления и заливки каждого

5 такого элемента кабельного ввода осуществляют последующую сборку предлагаемой конструкции в корпусе 1 или закладной трубе стены реакторного отделения. При этом со стороны приваренного к корпусу 1 (за0 кладной трубе) фланца 3 на конусную резьбу (с углом конусности 2°) оболочки б, стенка которой выполнена с гофрами, с залитыми герметизирующим составом 7 жилами 8 кабеля 9 накручивается уплотнительная втул5 ка 5. Последняя при накручивании на коническую резьбу оболочки 6 одновременно вкручивается в коническую резьбу отверстия в торцовом фланце 3. При этом оболочка 6 с загерметизированными в ней

0 герметиком с жилами 8 кабеля 9 и фланец 3 за счет угла конусности резьбы в пределах 2° при различном (не совпадающем) шаге всех трех резьб провернется не более чем на 360-720°. Скручивания жил 8 кабеля 9

5 при таком провороте практически не происходит. При совпадающем (одинаковом) шаге всех трех резьб проворот существенно уменьшается и составляет всего лишь 30- 90°, т е. жилы 8 кабеля 9 и фланец 3 остают0 ся практически неподвижными:

В районе фланца 2 сборка производится аналогичным образом посредством накручивания уплотнительной втулки 5 на конусную резьбу оболочки 6. стенки которой

5 выполнены с гофрами.

При ввинчивании резьбовых деталей ввода за счет упругой деформации стенки внутренняя гофрированная поверхность оболочки 6 поджимается к контактирующей

0 с ней поверхности герметизирующего состава 7. При увеличенной площади контакта и давления вследствие упругой деформации эластичной сминаемой стенки адгезия возрастает до наиболее оптимальных величин

5 и практически исключает возможность возникновения неплотности за счет усадки как в процессе полимеризации состава, так и в процессе всего эксплуатационного периода.

Кроме того, в данном вводе уплотнение герметизирующего состава происходит со значительной равномерностью за счет послойного сминания герметизирующего состава гофрами упругой стенки, что также улучшает качественные характеристики упомянутого состава и одновременно повышается герметичность и надежность кабельного ввода в целом.

Таким образом, предлагаемая конструк- ция кабельного ввода в течение длительного времени эксплуатации за счет конструктивных особенностей составляющих ее деталей поддерживается в оптимальном объемном ,цежЪ|м ё полимеризующегося герметика. г В тех же случаях, когда какая-либо деталь необратимо выходит из строя, проводят ее замену, для чего втулку 5 вывинчивают из резьбового отверстия фланца 2, а затем из втулки 5 легко и опера- тивно извлекают оболочку б с кабелем 9. Установка нового комплекта оболочки 6 с кабелем 9, производится в обратном порядке без какого-либо вмешательства в конструкцию проходки.

При этом легкость и оперативность монтажа и демонтажа оболочки 6 с загерметизированными в ней жилами 8 кабеля 9 из корпуса 1 кабельного ввода обусловлено тем, что наибольший диаметр оболочки 6 меньше диаметра отверстий в соответствующих фланцах 2 и 3.

Таким образом в сравнении с прототипом технико-экономические преимущества предлагаемого кабельного ввода заключа- ются в более простом конструктивном выполнении составляющих конструкцию деталей; более высокой эксплуатационной надежности за счет улучшений герметизации путем компенсации явлений усадки и старения герметизирующего состава, более высокой долговечности, а также улучшении ремонтновосстановите льной способности

деталей без усложнения конструкции и снижении трудоемкости монтажных и демон- тажных операций за счет упрощенных взаимосвязей деталей, составляющих предлагаемый кабельный ввод.

Использование предлагаемого кабельного ввода в энергетике позволит резко повысить эффективность работ по обслуживанию и ремонту проходок для контрольных кабелей на АЭС.

Кроме того, применение предлагаемого кабельного ввода на АЭС позволяет снизить допустимый уровень утечек радионуклидов в окружающую среду через защитную оболочку и тем самым улучшить экологическую обстановку в зоне АЭС.

Формула изобретения

1.Кабельный ввод, содержащий цилиндрический корпус и торцевые фланцы, в отверстиях которых установлены герметизирующие узлы, каждый из которых выполнен в виде втулки с размещенным в ней герметизирующим составом и пропущенными через последний жилами кабеля, имеющими участки со снятой изоляцией, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при одновременном улучшении ремонтовосстановительной способности составляющих конструкцию деталей за счет неразрушающей замены при выходе их из строя, он снабжен расположенной во втулке конусообразной диафрагменной оболочкой, стенки которой выполнены с гофрами, причем герметизирующий состав размещен внутри оболочки.

2.Ввод по п.1,отличающийся тем, что конусообразная диафрагменная оболочка выполнена из жесткого пружинящего материала.

3.Ввод поп.1.отлича ющийсятем, что конусообразная диафрагменная оболочка выполнена из упругоэластичного полимерного материала.

Использование: прокладка кабелей через стены, полы, потомки сооружений вводных или проходных изоляторов. Сущность изобретения: устройство содержит заделываемый в бетон стены реакторного отделения АЭС цилиндрический корпус 1, к торцам которого приварены фланцы 2 и 3 с коническими резьбовыми отверстиями 4 под установку герметизирующих узлов. Каждый герметизирующий узел включает втулку 5 с установленной внутри нее конусообразной диафрагменной оболочкой 6, стенка которой выполнена гофрированной. Оболочка 6 заполнена герметизирующим составом 7 с проходящими сквозь последний жилами 8 кабеля 9, имеющими участки 10 со снятой изоляцией. Гофрированная поверхность оболочки 6 выполнена по винтовой линии и соответствует шагу внутренней резьбы втулки 5, с которой образует общее резьбовое соединение. Втулка 5 имеет также наружную резьбу, предназначенную для соединения с торцевыми фланцами, например фланцем 2, 2 з.п.ф-лы, 1 ил. сл С ч сл со ся ю с