本实用新型涉及一种核电用矿物绝缘电缆连接器组件。
背景技术：
核电站安全壳内的环境具有高温、高湿、高辐照的特点，尤其是严重事故工况下，温度会瞬间达到接近900℃的高温，而且设备需要满足正常工况下60年的使用寿命要求。
安全壳内的很多安全级设备需要在严重事故工况中及事故后，依然能够执行安全级功能，这使得这些安全级设备的电缆连接器组件必须能够满足安全壳内的苛刻环境条件，否则在这些工况下，安全级设备将无法执行安全级功能，这将危及核电站的安全运行。
传统连接器组件中的电缆大多采用传统有机电缆，连接器的绝缘体材料一般为塑料，电缆与连接器之间的密封大多采用灌胶密封。在核电站安全壳内高温、高湿、高辐照等恶劣环境条件以及60年设计寿命要求下，有机电缆、塑料绝缘体及密封胶存在较大的失效可能，传统的有机电缆、塑料绝缘体与灌胶密封方式将不再适用。
技术实现要素：
本实用新型针对现有技术的不足，提出一种核电用矿物绝缘电缆连接器组件。
核电用矿物绝缘电缆连接器组件包括：
电缆，所述电缆采用无机矿物绝缘电缆；
连接器，所述连接器与所述电缆之间的密封采用压缩弧形石墨密封环的无机密封技术。
优选地，所述连接器中的绝缘体采用氧化铝陶瓷。
优选地，所述连接器组件中不含有机材料。
优选地，所述连接器组件为可耐受1.56*106Gy的γ射线辐照，可在水淹条件下长期工作，可在200℃高温条件下长期工作，在900℃高温环境下短时工作的连接器组件
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型提供的核电用矿物绝缘电缆连接器组件，可以满足核电站安全壳内高温、高湿、高辐照环境以及60年设计寿命要求。
附图说明
图1为本实用新型提供的核电用矿物绝缘电缆连接器组件的示意图。
图中，1—花键壳体、2—绝缘体、3—转接插针、4—套管、5—螺钉、6—垫片、7—弧形石墨密封环、8—电缆线芯、9、无机玻璃、10—法兰料杯、11—矿物绝缘电缆。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，一、矿物绝缘电缆的采用
1)矿物绝缘电缆的优势
矿物绝缘电缆是由氧化镁或二氧化硅作为绝缘材料的铜芯铜护套或铜芯钢护套电缆。由于矿物绝缘电缆的全部材料都是采用无机材料，所以它具有耐高温、耐辐照、长寿命、机械强度高、耐腐蚀性强等其他电缆所不具有的优点。
①耐高温
铜的熔点为1083℃，氧化镁的熔点为2800℃，所以在温度不超过1000℃时，矿物绝缘电缆的结构不会出现问题。
②耐辐照
矿物绝缘电缆由无机材料制成，材料自身性能稳定，可长期保持较高绝缘电阻；而传统电缆的绝缘层在强辐照下较易老化，导致绝缘特性下降。
③长寿命
塑料电缆中寿命较长的为聚氯乙烯绝缘电缆，在完全正常的使用条件下，最长的寿命为40年，矿物绝缘电缆的寿命在100年以上。
④载流量大、体积小、重量轻
与相同截面的塑料电缆相比，氧化镁电缆载流能力可以提高一个截面等级以上，同时能承受相当大的过载，和传统电缆相比，矿物绝缘电缆体积减少60％，重量减轻30％。
⑤无烟、无卤、无毒
传统电缆(包括阻燃、低烟低卤、低烟无卤何其相应的耐火电缆)在着火、被火烧或长期过载绝缘受损时会产生烟雾和有害气体；矿物绝缘电缆由无机材料制成，不会放出任何烟雾和有害气体。
2)矿物绝缘电缆与连接器的总成技术
矿物绝缘电缆在环境耐受性方面较传统电缆具有明显优势，但在与连接器的总成方面存在以下技术难点：
①作为矿物绝缘电缆绝缘材料的二氧化硅或氧化镁，制缆之前需要进行发泡处理，发泡后的二氧化硅或氧化镁极易吸潮，其吸潮能力与活性炭相当，吸潮后电缆绝缘电阻会急剧下降，因此总成过程中需对电缆进行排湿防潮处理；
②传统电缆中的导线由多股细铜线制成，较为柔软，且芯线外有柔性绝缘皮，导线与接触件的端接技术成熟而简易；矿物绝缘电缆的制造工艺决定了其芯线只能为单股芯线，芯线较硬，且芯线没有独立的绝缘包覆层，剥线较难，且剥线长度需严格控制，端接时操作空间较小，电缆线芯与连接器接触件的端接较为困难；
③由于电缆外包壳为金属材料，电缆整体较硬，传统的使用电缆尾夹夹紧电缆的固定方式不再适用，电缆外护套与连接器的固定连接存在较大难度。
针对以上技术难点，本实用新型采用的解决措施如下：
①针对电缆绝缘层易吸潮问题：在电缆两端采用激光焊接工艺焊接两个料杯，在料杯内填充无机玻璃粉，通过玻璃烧结工艺使线芯与玻璃、玻璃与料杯内壁致密的结合在一起，从而使电缆满足防潮、防水的要求；
②针对电缆线芯与接触件端接问题：为满足耐高温要求，电缆线芯(图1部件8)与连接器中的转接插针(图1部件3)通过银钎焊连接，焊料采用银基钎焊料(GB/T10046-BAg45CuZn)，熔点为745℃，固相线665℃、液相线745℃，钎焊温度为745℃～845℃，焊接工具为银钎焊专用等离子火焰焊枪。由于电缆线芯之间间距较小，焊接位置与电缆端面需有一定距离，因此在焊接接触件之前需在每个电缆线芯上套一个不锈钢套管(图1部件4)，在保证焊接空间的同时实现接触件的防退功能。焊接完成后，通过氧化铝陶瓷绝缘体(图1部件2)实现连接器导体与壳体之间的固定支撑及绝缘。
③电缆外护套与连接器的固定连接：花键壳体尾部设计为圆形法兰形式，端面开设后环型石墨密封圈槽，在法兰外圈设计(图1部件6)处圆周均布螺纹孔；电缆料杯一端相应设计为法兰结构，在法兰外圈设计(图1部件6)处圆周均布的通孔；插头上的花键壳体(图1部件1)与法兰料杯(图1部件10)通过圆周均布的6个螺钉(图1部件5)备紧，螺钉通过压紧垫片(图1部件6)实现防松。
二、石墨环密封技术
插头与电缆附件连接处采用核电站中成熟应用的压缩石墨密封技术，以满足电气连接器组件的耐压、密封、耐老化、60年使用寿命等技术指标。石墨密封相比其它有机密封形式具有以下优点：
a)热稳定：具有高的热导率和低的线膨胀系数；
b)自润滑：具有良好的自润滑性和低的摩擦系数，石墨与钢对磨时，摩擦系数一般为0.04～0.05；
c)耐腐蚀：石墨垫片几乎对所有的液体都有卓越的化学耐性(强氧化酸除外)；
d)温域适应性广：石墨垫片在极低温至400℃高温范围内密封性能几乎保持不变；
e)不老化、不发脆：能够长期稳定的使用，极少需要维护；
花键壳体(图1部件1)端面开设有环槽，备紧法兰之前，将弧形石墨密封环(图1部件7)装入环槽中，弧形面朝外，通过法兰备紧方式压缩石墨密封环实现连接器组件电缆之间的密封，可实现泄漏率≤1×10-7Pa·m3/s，以及1MPa水压条件下8小时连接器内不浸水。
三、氧化铝陶瓷绝缘体的采用
氧化铝陶瓷具有机械强度高、电阻率高、电绝缘性好、硬度和熔点高、抗腐蚀性好、化学稳定性优良等性能，广泛应用于机械、电子电力、化工、医学、建筑以及其它的高科技领域。95氧化铝陶瓷是指A12O3含量在95％左右的氧化铝陶瓷，是一种优良的电子绝缘材料，体积电阻率很高，直流击穿强度均可达到30～40kV/mm，能经受高温(800±10℃)和急冷急热而不破坏的考验。经试验验证，本实用新型中采用的95氧化铝陶瓷绝缘体在常温条件下绝缘电阻大于9000MΩ，425℃时的绝缘电阻大于1000MΩ。
与现有技术相比，本实施例具有以下有益效果：
1、本实施例提供的核电用矿物绝缘电缆连接器组件，可以满足核电站安全壳内高温、高湿、高辐照环境以及60年设计寿命要求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。