[发明专利]一种安全级电气接插件

说明书

技术领域

本发明属于核电厂安全级仪表技术领域，具体涉及一种安全级电气接插件。

背景技术

在核电厂中，仪表需要通过电气接插件连接到信号电缆，通过电气接插件实现仪表与电缆的自由连接和拆卸，以便对仪表进行维护和更换。如果仪表是核安全级的，则相关的电气接插件也必须有相同的安全等级，并经过相关的鉴定。特别是对于需要在事故及事故后运行的仪表，则其电气接插件需要在正常、地震、LOCA以及辐照条件下持续工作。特别是福岛事故之后，对严重事故下仪表的可用性提出了更高要求。

传统的安全级电气接插件都是采用特制的密封垫片，比如硅橡胶等，这种接插件在每次拆卸回装时必须更换垫片。此外，垫片是柔性的，每次换装时安装必须非常小心，安装质量不容易受到控制，较大地取决于安装人员的细心程度和技术水平。在福岛事故后，严重事故发生后需要的监测时间更长，甚至超过一年，传统的接插件由于依靠有机材料进行密封，较难承受长时间的辐照老化和热老化，最终导致连接失效。

因此，有必要开发一种结构简单、性能可靠的能够承受更长时间的辐照老化和热老化的新型电气接插件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、性能可靠的安全级电气接插件，以提高在地震事故、事故后以及严重事故下仪表的可用性。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种安全级电气接插件，包括限位螺母、插头本体、公针芯、紧固卡箍、压紧弹簧、主密封环、卡箍倒钩、PEEK绝缘体A、密封垫片、PEEK绝缘体B、母针芯、插座本体；

所述插头本体为圆筒状，其中下部外侧具有环形凸台，在凸台的下侧具有截面为半圆的环形圈，即为主密封环；插头本体的上部设置有限位螺母；紧固卡箍为圆柱体，圆柱体内部下侧开有两级阶梯状通孔，上级阶梯孔径小于下级阶梯，下级阶梯的下部均布有两个或两个以上卡箍倒钩；紧固卡箍套在插头本体上，且位于限位螺母的下方，且卡箍倒钩位于主密封环的下方；在插头本体环形凸台与紧固卡箍之间套有压紧弹簧；在插头本体内部下侧嵌入有PEEK绝缘体A，PEEK绝缘体A下端高于等于插头本体的下端；插座本体为圆筒状，其上部外侧具有环形凸台，内侧中部具有环形凸台，插座本体上部外套在插头本体的下部，且插头本体下端位于插座本体内侧凸台上，且插座本体上部外侧的环形凸台位于主密封环与卡箍倒钩之间，与卡箍倒钩卡合；插座本体内且其凸台下部嵌入有PEEK绝缘体B，若干根母针芯贯穿于PEEK绝缘体B，若干根公针芯贯穿于PEEK绝缘体A，且一一对应插入母针芯；在插座本体内侧凸台与插座本体下部锥面之间设置有密封垫片。

所述插头本体圆筒的下端外侧具有环形锥面。

所述锥面的角度满足：15°≤角度≤30°。

所述主密封环的材料为不锈钢。

所述密封垫片的材料为石墨或硅橡胶。

所述公针芯和母针芯采用镀金的压接针芯。

所述插头本体和插座本体的母体材料为实心棒材，通过对棒材机加工制成。

本发明所取得的有益效果为：

本发明所述安全级电气接插件可以提高在地震事故、事故后以及严重事故下仪表的可用性，具体如下：

（1）所述主密封环的材料为不锈钢，用作主密封，由于不锈钢材料基本不受辐照和安全壳内的温度影响，因此可以实现严酷环境条件下长期稳定的密封；

（2）所述插头本体和插座本体的母体材料为实心棒材，通过对棒材机加工制成，具有较高的机械强度，能够在地震、LOCA等事故条件下保持机械结构的完整性，保持机械性能；

（3）所述密封垫片的材料为石墨或硅橡胶，用作备用冗余密封，在振动情况下主密封环发生微小泄漏时，再次阻挡外部水或者水蒸气进入接插件内部引起绝缘性能下降，进一步提高接插件的可靠性；

（4）所述PEEK绝缘体A、PEEK绝缘体B采用PEEK材料作为电气绝缘材料，能够承受大于10⁹Rads的辐照剂量，而严重事故后安全壳内设备收到的总剂量通常小于10⁸Rads，完全能够满足严重事故后的运行要求；

（5）所述公针芯和母针芯采用镀金的压接针芯，压接针芯可以快速地固定针芯，接线操作不会加热绝缘体，能够在高温下使用，并且抗拉强度高；

（6）所述压紧弹簧可以提供一个预订的满足要求的压紧力，使现场安装操作有很强的可复现性，质量控制容易操作；

（7）所述限位螺母将插头各个活动部件限制在有限的空间，避免了部件脱落，减少安装风险；