一种用于水下外压容器的穿壁电气接头及其使用方法与流程

本发明属于电气接头技术领域，特别涉及一种用于水下外压容器的穿壁电气接头及其使用方法。

背景技术：

工作于水下尤其是深水中的压力容器等设备，例如工作在深海或者类似环境中的设备，其对防水和耐压的要求都非常高。当外压容器形部件之间或设备之间需要电气线路连接时，需要使用电气接头。

目前，大多数常规穿壁电气接头的结构不能满足外压容器防水和耐压的需要；少数可以承压的电气接头，能够承受的压力较低，安全可靠性也较差。

综上，亟需一种新型的用于水下外压容器的穿壁电气接头。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于水下外压容器的穿壁电气接头及其使用方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明的穿壁电气接头，适用于工作于水下的外压容器，可保证外压容器内外正常的电气连接，同时具有良好的电气绝缘性能、密封性能和耐高压性能。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于水下外压容器的穿壁电气接头，包括：接头圆柱体和法兰；接头圆柱体为中空结构，接头圆柱体的一端固定设置有法兰，另一端加工有用于安装螺母的连接外螺纹；法兰的用于与外压容器接触的端面的根部设置有密封装置；接头圆柱体的内部腔体为贯通结构，所述内部腔体的内壁上固定设置有隔板，所述隔板将所述内部腔体分隔为低压侧腔体和高压侧腔体，所述高压侧腔体为靠近法兰一端的腔体；所述隔板上加工有若干导线通孔，所述导线通孔内均安装有穿板导线；所述穿板导线与所述导线通孔之间设置有绝缘层；所述穿板导线的一端伸入高压侧腔体并连接有外引导线，另一端伸入低压侧腔体并连接内引导线，所述外引导线和所述内引导线分别用于与外压容器外部的电器和内部的电器相连接；所述高压侧腔体和低压侧腔体内均填充有绝缘材料，用于避免短路和渗水。

本发明的进一步改进在于，还包括：连接螺母；所述连接螺母用于安装在接头圆柱体的外螺纹上，用于将接头圆柱体固定在外压容器的壁面上。

本发明的进一步改进在于，法兰的用于与外压容器接触的端面的根部加工有第一凹槽，第一凹槽内安装有第一密封圈。

本发明的进一步改进在于，接头圆柱体的外壁面上加工有第二凹槽，第二凹槽内安装有第二密封圈。

本发明的进一步改进在于，所述高压侧腔体靠近所述隔板的一端设置有敞口结构。

本发明的进一步改进在于，所述外引导线和所述内引导线与所述穿板导线连接的一端均为弯曲并拢结构。

本发明的进一步改进在于，所述穿板导线伸入高压侧腔体的一端设置有挡环。

本发明的进一步改进在于，所述接头圆柱体的用于与外压容器接触配合的面以及所述法兰的用于与外压容器接触配合的面的加工精度满足gb3452.1、gb3452.2和gb3452.3的规定。

本发明的进一步改进在于，所述接头圆柱体由钛合金或高强度铝合金制成。

一种水下外压容器的穿壁电气接头的使用方法，包括以下步骤：根据外压容器需要安装穿壁电气接头的安装孔尺寸选择穿壁电气接头；所述穿壁电气接头的接头圆柱体和法兰与外压容器的接触配合满足gb3452.1、gb3452.2和gb3452.3的要求；将所述接头圆柱体的一端穿过安装孔通入外压容器内，使法兰处于外压容器的外部，穿入外压容器内部的一端加工有外螺纹；将连接螺母安装在所述外螺纹上并拧紧，使所述穿壁电气接头固定安装在外压容器上；将内引导线与外压容器内的电器连接，将外引导线与外压容器外的电器连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的电气接头，设置有内引导线、外引导线和穿板导线，能够使外压容器内外保持正常的电气连接；电气接头的法兰与接头圆柱体的接触处，设置有密封装置，可使得电气接头具有良好的防水密封性能；接头圆柱体内部的腔体由固定在内壁上的隔板隔开，分为高压侧腔体和低压侧腔体，两个腔体内均填充有绝缘材料，填充的绝缘材料分别将内引导线和外引导线隔离开，可防止短路和渗水，使得电气接头具有良好的电气绝缘性能。固定设置的隔板用于填充的绝缘材料的限位，且承压不会发生移动，可保证整体容器的抗压能力，具有较高的安全可靠性；将接头圆柱体的内腔分隔为高压区和低压区，可阻挡压力传递。隔板上设置有若干个导线通孔，用于穿过穿板导线，穿板导线与隔板之间设置有绝缘层，用于进一步保证良好的电气绝缘性能。

本发明中，在接头圆柱体的外壁的穿壁部设置有凹槽，凹槽内安装有密封圈，通过双密封圈结构可进一步保证密封性能。

本发明中，高压侧的内部空腔靠近隔板的一端设置为敞口形状，内部填充的绝缘材料形成的形状为内大外小，可防止压力变化时，填充的绝缘材料弹出，可进一步提高安全可靠性。

本发明中，内引导线和外引导线靠近隔板的一端设置为弯曲并拢结构，能够进一步保证电气接头具有很高的耐压性能和安全可靠性。

本发明中，穿板导线伸入高压侧腔体的一端设置有挡环，能够进一步保证电气接头具有很高的耐压性能和安全可靠性。

本发明中，电气接头的接头体采用钛合金或高强度铝合金等高强度材料制成，能够进一步保证电气接头的耐压性和可靠性。

本发明中，接头圆柱体的外壁面及法兰安装密封装置的一面的加工精度满足相应国标规定，能够确保装配性能。

附图说明

图1是本发明实施例的一种用于水下外压容器的穿壁电气接头的剖视结构示意图；

图2是图1中接头圆柱体的结构示意图；

图3是图1中穿板导线部的结构示意图；

图1至图3中，1-内引导线；2-六角螺母；3-低压侧绝缘材料；4-穿板导线；5-绝缘层；6-高压侧绝缘材料；7-外引导线；8-第二密封圈；9-第一密封圈；10-法兰；11-接头圆柱体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1至图3，本发明实施例的一种用于水下外压容器的穿壁电气接头，包括：内引导线1、六角螺母2、低压侧绝缘材料3、穿板导线4、绝缘层5、高低压侧绝缘材料6、外引导线7、第二密封圈8、第一密封圈9、法兰10和接头圆柱体11。

接头圆柱体11为一中空的圆柱体，其一端固定设置有法兰10、另一端加工有用于安装六角螺母2的外螺纹，外螺纹能够和六角螺母2旋合。接头圆柱体11的外圆柱面靠近法兰一端有一“o”形圈密封槽，内装所述的小“o”型密封圈，作为第二密封圈8；接头圆柱体11的法兰内侧根部有一端面“o”形圈密封槽，内装所述的大“o”型密封圈，作为第一密封圈9。接头圆柱体11内部中间位置固定设置有一隔板，将接头体内部圆柱空腔隔成高压侧和低压侧两部分，隔板与接头圆柱体为一体结构。隔板上开有数个小通孔，小通孔内贯穿数根穿板导线4，穿板导线4与小孔之间填充绝缘层5。穿壁导线4两端分别与外引导线7和内引导线1相连接；外引导线7、内引导线1在接头圆柱体11内部空腔中弯曲、并拢引出；所述接头圆柱体11内部空腔的两个腔室中完全充满所述密封绝缘填充材料，为低压侧绝缘材料3和高低压侧绝缘材料6。

请参阅图2，接头圆柱体11内部高压侧空腔为内大外小的敞口圆柱体状；接头圆柱体11和六角螺母2均采用高强度材料，可以是钛合金或高强度铝合金等材料。接头圆柱体11的外圆柱面和法兰在开槽方向的端面部位具有较高的精度和粗糙度，满足gb3452.1、gb3452.2和gb3452.3的要求。

请参阅图3，穿板导线4在高压侧的一端固定设置有环形挡环，防止脱出。

综上，工作于水下的电气接头既要防水(既是电气的绝缘需要，也是深水容器的密封性需要)，又要耐压(既不能破坏或削弱深水容器的耐压性能，也要保证接头本身的耐压性能)。本发明的电气穿壁接头是一种深水设备中需要内外电气引线穿壁时使用的电气接头，其可连接容器内外电器，具有良好的电气绝缘性能、密封性能、耐高压性能和装配性能，耐压可达到60mpa。

本发明实施例的一种用于水下外压容器的穿壁电气接头的使用方法，包括以下步骤：

步骤1，检查外压容器上需要安装穿壁电气接头的内外壁面，保证其与法兰面有较好的接触面，并满足gb3452.1、gb3452.2和gb3452.3的要求；

步骤2，检查外压容器上需要安装穿壁电气接头的直孔，使容器内外相通，其精度及表面质量必须满足gb3452.1、gb3452.2和gb3452.3的要求；

步骤3，将本发明所述水下外压容器的穿壁电气接头的六角螺母拆除，并安装第二密封圈和第一密封圈在图示安装位置；

步骤4，将本发明所述水下外压容器的穿壁电气接头从容器壁上安装直孔中穿过，使法兰端处于容器外侧；

步骤5，在外压容器内壁将本发明所述水下外压容器的穿壁电气接头的六角螺母连接到所述接头圆柱体的外螺纹上，并拧紧使其保持与外压容器壁压紧；

步骤6，将本发明所述水下外压容器的穿壁电气接头的外引导线和内引导线可靠地连接到外压容器的必要电器上。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请的本发明的权利要求保护范围之内。