CN109738351B - 一种空芯复层电缆接头试验装置 - Google Patents

一种空芯复层电缆接头试验装置 Download PDF

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Abstract

一种空芯复层电缆接头试验装置，属于聚变和电气工程技术领域，由离心水泵、水箱、进出水管、加热水器、进水控制阀、液压装置、中间水箱、真空泵、供电装置、真空室、冷凝器和热电偶部件连接组成，可实现对进出空芯复层电缆的冷却水温度和流量控制，利用真空泵实现空芯复层电缆接头工作的真空工作环境；通过液压装置的伸缩运动实现中间水箱一和真空室的分合，便于实现接头试验装置的装拆功能；利用供电装置可调节通入加热线圈的脉冲电流大小和脉冲频率，从而实现对空芯复层电缆接头脉冲热流的加载，对空芯复层电缆接头试验提供脉冲热流、冷却和真空环境，使接头试验与实际试验状况相符，有效验证了空芯复层电缆接头在工程应用中的可靠性。

Description

一种空芯复层电缆接头试验装置
技术领域
本发明属于聚变和电气工程技术领域，涉及一种电缆试验装置，具体的说是涉及一种空芯复层电缆接头试验装置。
背景技术
矿物绝缘电缆是一种应用于高温、中子辐射和真空环境的特殊空芯电缆，是一种空芯复层电缆。为验证空芯复层电缆接头在高温、脉冲热流(脉冲中子热流)和真空环境下能否正常工作，并以此来指导其工程应用，因此，开发和设计空芯复层电缆接头试验装置具有重要的科学意义。
为了测试高温、中子辐射和真空环境下空芯复层电缆接头的性能，没有现成测试设备，这为该工程测试提出了一个难题，在国内相关研究领域中，难以找到测试空芯复层电缆接头的装置。
发明内容
本发明的目的是针对目前测试高温、中子辐射和真空环境下空芯复层电缆接头的性能，没有现成测试设备等不足，提出一种空芯复层电缆接头试验装置，通过液压装置的伸缩运动实现中间水箱一和真空室的分合，便于实现接头试验装置的装拆，通过该试验装置可对空芯复层电缆接头试验提供脉冲热流、冷却和真空环境，实现对空芯复层电缆接头脉冲热流的加载，使接头试验与实际试验状况相符，从而验证空芯复层电缆接头在工程应用中的可靠性。
本发明的技术方案：一种空芯复层电缆接头试验装置，包括待试验空芯复层电缆，其特征在于：所述试验装置还由水箱、离心水泵、液压装置、中间水箱、真空泵、真空室、冷凝器和供电装置连接组成；所述水箱一端设有进水管，水箱另一端设有出水管，所述离心水泵与进水管通过法兰盘连接，所述进水管上设有加热水器和进水控制阀，所述进水管的一端与第一中间水箱螺纹连接，所述第一中间水箱一端与真空室固定连接，所述第一中间水箱的另一端与液压装置固定连接；所述出水管上设有冷凝器和出水控制阀，所述出水管与第二中间水箱螺纹连接，所述第二中间水箱与所述真空室固定连接，所述空芯复层电缆表面套设有加热线圈，所述加热线圈的引入端和引出端上设有绝缘套管，所述空芯复层电缆置于所述真空室内，所述真空室上方设有热电偶，所述热电偶的底部相切于空芯复层电缆的表面上，所述真空室的侧面连接设有真空泵，所述真空泵的进气口与真空室出气口连接，在所述真空泵同侧的真空室上还连接设有供电装置，所述供电装置通过导线与加热线圈相连，通过加热线圈对空芯复层电缆进行脉冲加热。
所述热电偶与真空室通过螺母连接固定，两个热电偶底部分别相切于靠近第一中间水箱和第二中间水箱的空芯复层电缆表面，通过热电偶底部与空芯复层电缆表面相切监测接头温度。
所述进水管上设置加热水器和进水控制阀，通过加热水器和进水控制阀分别调节进入空芯复层电缆的冷却水温度和流量，降低空芯复层电缆的应力水平。
所述第一中间水箱两端分别通过焊接和螺纹连接与液压装置和真空室连接，通过液压装置的伸缩运动实现第一中间水箱和真空室的分合，便于实现接头试验装置的装拆功能。
所述加热线圈通过线圈引入端和引出端与绝缘套管固定连接，绝缘套管与真空室通过螺纹连接，使加热线圈与空芯复层电缆同轴，从而实现加热线圈对接头的均匀热加载。
所述供电装置和导线置于真空泵同侧，导线一端与加热线圈相连，另一端连接到供电装置的“+”“-”极，通过供电装置调节输入到加热线圈内的脉冲电流和频率，从而实现加热线圈对空芯复层电缆的脉冲加热。
所述出水管上固设有出水控制阀和冷凝器，通过出水控制阀和冷凝器分别调节流出空芯复层电缆的冷却水流量和温度。
本发明的有益效果为：本发明提出的一种空芯复层电缆接头试验装置，装置结构新颖，装拆方便，本装置利用加热水器、冷凝器、进/出水控制阀和热电偶可以实现对进/出空芯复层电缆的冷却水温度和流量控制，实现空芯复层电缆接头冷却的加载；利用真空泵对真空室抽真空，实现空芯复层电缆接头工作的真空工作环境；通过液压装置的伸缩运动实现中间水箱一和真空室的分合，便于实现接头试验装置的装拆功能；利用供电装置可调节通入加热线圈的脉冲电流大小和脉冲频率，从而实现对空芯复层电缆接头脉冲热流的加载，对空芯复层电缆接头试验提供脉冲热流、冷却和真空环境，使接头试验与实际试验状况相符，有效验证了空芯复层电缆接头在工程应用中的可靠性。
附图说明
图1 为本发明装置整体结构示意图。
图2 为本发明装置中真空室内部装置图。
图3 为本发明装置中空芯复层电缆剖视图。
图中：离心水泵1、水箱2、进水管3、加热水器4、进水控制阀5、液压装置6、第一中间水箱7、真空泵8、供电装置9、导线10、真空室11、第二中间水箱12、出水控制阀13、出水管14、冷凝器15、热电偶16、加热线圈17、空芯复层电缆18、铬锆铜层181、下MgO绝缘体层182、保护衬套层183、TIG搭接焊材料层184、上MgO绝缘体层185、中间焊料层186、绝缘套管19。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-3所示，一种空芯复层电缆接头试验装置，包括待试验空芯复层电缆18，空芯复层电缆18包括铬锆铜层181、下MgO绝缘体层182、保护衬套层183、TIG搭接焊材料层184、上MgO绝缘体层185和中间焊料层186，最内侧为中空的铬锆铜层181，通电时中间通冷却水冷却，铬锆铜层181外侧有下MgO绝缘体层182、TIG搭接焊材料层184和上MgO绝缘体层185，最外层为保护衬套层183。试验装置还由水箱2、离心水泵1、液压装置6、中间水箱、真空泵8、真空室11、冷凝器15和供电装置9连接组成；水箱2一端设有进水管3，水箱2另一端设有出水管14，离心水泵1与进水管3通过法兰盘连接，进水管3上设有加热水器4和进水控制阀5，进水管3的一端与第一中间水箱7螺纹连接，第一中间水箱7一端与真空室11固定连接，第一中间水箱7的另一端与液压装置6固定连接；出水管14上设有冷凝器15和出水控制阀13，出水管14与第二中间水箱12螺纹连接，第二中间水箱12与真空室11固定连接，空芯复层电缆18表面套设有加热线圈17，加热线圈17的引入端和引出端上设有绝缘套管19，空芯复层电缆18置于真空室11内，真空室11上方设有热电偶16，热电偶16的底部相切于空芯复层电缆18的表面上，真空室11的侧面连接设有真空泵8，真空泵8的进气口与真空室11出气口连接，在真空泵8同侧的真空室11上还连接设有供电装置9，供电装置9通过导线10与加热线圈17相连，通过加热线圈17对空芯复层电缆18进行脉冲加热。
如图1-3所示，一种空芯复层电缆接头试验装置，热电偶16与真空室11通过螺母连接固定，两个热电偶16底部分别相切于靠近第一中间水箱7和第二中间水箱12的空芯复层电缆18表面，通过热电偶16底部与空芯复层电缆18表面相切监测接头温度；进水管3上设置加热水器4和进水控制阀5，通过加热水器4和进水控制阀5分别调节进入空芯复层电缆18的冷却水温度和流量，降低空芯复层电缆18的应力水平；第一中间水箱7两端分别通过焊接和螺纹连接与液压装置6和真空室11连接，通过液压装置6的伸缩运动实现第一中间水箱7和真空室11的分合，便于实现接头试验装置的装拆功能；加热线圈17通过线圈引入端和引出端与绝缘套管19固定连接，绝缘套管19与真空室11通过螺纹连接，使加热线圈17与空芯复层电缆18同轴，从而实现加热线圈17对接头的均匀热加载；供电装置9和导线10置于真空泵同侧，导线10一端与加热线圈17相连，另一端连接到供电装置9的“+”“-”极，通过供电装置9调节输入到加热线圈17内的脉冲电流和频率，从而实现加热线圈17对空芯复层电缆18的脉冲加热；出水管14上固设有出水控制阀13和冷凝器15，通过出水控制阀13和冷凝器15分别调节流出空芯复层电缆18的冷却水流量和温度。
如图1-3所示，一种空芯复层电缆接头试验装置的工作原理为：利用加热水器、冷凝器、进/出水控制阀和热电偶实现对进/出空芯复层电缆的冷却水温度和流量控制，实现空芯复层电缆接头冷却的加载；利用真空泵对真空室抽真空，从而实现空芯复层电缆接头工作的真空工作环境；通过液压装置的伸缩运动实现中间水箱一和真空室的分合，便于实现接头试验装置的装拆功能；利用供电装置可调节通入加热线圈的脉冲电流大小和脉冲频率，实现对空芯复层电缆接头脉冲热流的加载，对空芯复层电缆接头试验提供脉冲热流、冷却和真空环境，使接头试验与实际试验状况相符，有效验证了空芯复层电缆接头在工程应用中的可靠性。

Claims (7)

1.一种空芯复层电缆接头试验装置，包括待试验空芯复层电缆(18)，其特征在于：所述试验装置由水箱(2)、离心水泵(1)、液压装置(6)、第一中间水箱(7)、第二中间水箱(12)、真空泵(8)、真空室(11)、冷凝器(15)和供电装置(9)连接组成；所述水箱(2)一端设有进水管(3)，水箱(2)另一端设有出水管(14)，所述离心水泵(1)与进水管(3)通过法兰盘连接，所述进水管(3)上设有加热水器(4)和进水控制阀(5)，通过加热水器(4)和进水控制阀(5)分别调节进入空芯复层电缆(18)的冷却水温度和流量，所述进水管(3)的一端与第一中间水箱(7)螺纹连接，所述第一中间水箱(7)一端与真空室(11)固定连接，所述第一中间水箱(7)的另一端与液压装置(6)固定连接；所述出水管(14)上设有冷凝器(15)和出水控制阀(13)，所述出水管(14)与第二中间水箱(12)螺纹连接，所述第二中间水箱(12)与所述真空室(11)固定连接，所述空芯复层电缆(18)表面套设有加热线圈(17)，所述加热线圈(17)的引入端和引出端上设有绝缘套管(19)，所述空芯复层电缆(18)置于所述真空室(11)内，所述真空室(11)上方设有热电偶(16)，所述热电偶(16)的底部相切于空芯复层电缆(18)的表面上，所述真空室(11)的侧面连接设有真空泵(8)，所述真空泵(8)的进气口与真空室(11)出气口连接，在所述真空泵(8)同侧的真空室(11)上还连接设有供电装置(9)，所述供电装置(9)通过导线(10)与加热线圈(17)相连，通过加热线圈(17)对空芯复层电缆接头进行脉冲加热。
2.根据权利要求1所述的一种空芯复层电缆接头试验装置，其特征在于：所述热电偶(16)与真空室(11)通过螺母连接固定，两个热电偶(16)底部分别相切于靠近第一中间水箱(7)和第二中间水箱(12)的空芯复层电缆(18)表面，通过热电偶(16)底部与空芯复层电缆(18)表面相切监测接头温度。
3.根据权利要求1所述的一种空芯复层电缆接头试验装置，其特征在于：所述进水管(3)上设置加热水器(4)和进水控制阀(5)，通过加热水器(4)和进水控制阀(5)分别调节进入空芯复层电缆(18)的冷却水温度和流量，降低空芯复层电缆(18)的应力水平。
4.根据权利要求1所述的一种空芯复层电缆接头试验装置，其特征在于：所述第一中间水箱(7)两端分别通过焊接和螺纹连接与液压装置(6)和真空室(11)连接，通过液压装置(6)的伸缩运动实现第一中间水箱(7)和真空室(11)的分合，便于实现接头试验装置的装拆功能。
5.根据权利要求1所述的一种空芯复层电缆接头试验装置，其特征在于：所述加热线圈(17)通过线圈引入端和引出端与绝缘套管(19)固定连接，绝缘套管(19)与真空室(11)通过螺纹连接，使加热线圈(17)与空芯复层电缆(18)同轴，从而实现加热线圈(17)对接头的均匀热加载。
6.根据权利要求1所述的一种空芯复层电缆接头试验装置，其特征在于：所述供电装置(9)和导线(10)置于真空泵同侧，导线(10)一端与加热线圈(17)相连，另一端连接到供电装置(9)的“+”“-”极，通过供电装置(9)调节输入到加热线圈(17)内的脉冲电流和频率，从而实现加热线圈(17)对空芯复层电缆(18)的脉冲加热。
7.根据权利要求1所述的一种空芯复层电缆接头试验装置，其特征在于：所述出水管(14)上固设有出水控制阀(13)和冷凝器(15)，通过出水控制阀(13)和冷凝器(15)分别调节流出空芯复层电缆(18)的冷却水流量和温度。
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