CN113130128B - 一种核电站用阻燃耐火抗辐射电缆 - Google Patents

一种核电站用阻燃耐火抗辐射电缆 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种核电站用阻燃耐火抗辐射电缆，包括电缆本体和多个设于电缆本体上的连接环，各所述连接环沿电缆本体长度方向间隔排布，所述连接环上设有干粉喷射组件，且所述干粉喷射组件的喷射方向沿所述电缆本体长度方向设置。本申请通过设置多个干粉喷射组件，其喷射的干粉将尽可能覆盖在电缆本体表面，以形成玻璃状的覆盖层，以减少电缆本体的燃烧温度，并隔绝受损的电缆本体与外界的接触，从而提高安全性。

Description

一种核电站用阻燃耐火抗辐射电缆
技术领域
本申请涉及电缆结构的领域，尤其是涉及一种核电站用阻燃耐火抗辐射电缆。
背景技术
作为核电站“血管”和“神经”的电缆线路系统，在核电站的正常运行及安全停堆方面起着非常重要的作用，也是安全的关键要素，特别对于安全壳内的恶劣运行环境，对电缆的要求尤为苛刻，国际核安全标准进一步提高，新标准增加了纵深防御的层次；在设计中必须考虑对严重事故的预防和缓解；强调了概率风险评价技术的应用并进一步提高了防火要求等。
针对上述中的相关技术，发明人认为，电缆在高温火烤下容易被点燃而导致外层破裂，因此在救援团队赶来时，失去外皮保护的电缆易对救援人员造成意外伤害。
发明内容
为了提高安全性，本申请提供一种核电站用阻燃耐火抗辐射电缆。
本申请提供的一种核电站用阻燃耐火抗辐射电缆，采用如下的技术方案：
一种核电站用阻燃耐火抗辐射电缆，包括电缆本体和多个设于电缆本体上的连接环，各所述连接环沿电缆本体长度方向间隔排布，所述连接环上设有干粉喷射组件，且所述干粉喷射组件的喷射方向沿所述电缆本体长度方向设置。
通过采用上述技术方案，当电缆本体在高温火烤下时，干粉喷射组件启动，以喷射干粉，干粉将尽可能覆盖在电缆本体表面，并高温分解以形成玻璃状的覆盖层，以减少电缆本体的燃烧温度，并使受损的电缆本体与外界隔绝，减少救援人员误触而损伤的可能性，从而提高安全性；并且，干粉喷射组件的喷射方向沿电缆本体长度方向设置，能够尽可能覆盖住电缆本体，进一步提高玻璃覆盖层的有效覆盖面积；并且，多个间隔排布的连接环，当电缆本体局部高温火烤时，位于该局部附近的干粉喷射组件启动，以进行干粉喷射降温，即有针对性地防火保护。
可选的，所述干粉喷射组件的喷射方向设为两个，且所述干粉喷射组件分别朝向两侧的连接环方向进行喷射。
通过采用上述技术方案，通过设置双向喷射，相邻两个连接环上的干粉喷射组件所喷射的干粉将相互覆盖，从而减少所喷射的干粉的覆盖不均的情况发生。
可选的，同一所述连接环的干粉喷射组件设为三个，且各所述干粉喷射组件沿所述连接环的周向均匀排布。
通过采用上述技术方案，一来，能够实现喷射的干粉对于电缆本体的周向的尽可能覆盖，二来，三个干粉喷射组件的排布较为均衡稳定，既减少干粉喷射组件的占用空间，又能确保干粉的覆盖。
可选的，所述连接环为绑绳结构，且所述连接环与所述电缆本体的周向位置和长度方向位置可调。
通过采用上述技术方案，一来，利用绑扎固定方式，可实现连接环与电缆本体的可拆卸固定，同时也能实现连接环相对电缆本体的位置可调节；二来，沿电缆本体长度方向调节连接环时，可调整相邻连接环之间的距离，如此一来，可于电缆本体靠近重要电子部件的附近进行较为密集的连接环布置，从而当失火时，密集排布的干粉喷射组件能够对重要电子部件进行较为集中的干粉喷射，从而快速对重要电子部件进行降温灭火，并进行保护，而电缆本体的其他较为不重要的地方，连接环的布置较为稀疏，能够减少成本；三来，沿电缆本体周向调节连接环时，当需要对重要电子部件进行集中覆盖保护时，可将相邻连接环的干粉喷射组件的喷射口相对，如此一来，可实现集中喷射，以快速且全面地对重要电子部件进行覆盖保护，当需要进行更加全方位大范围覆盖时，可将相邻连接环上的干粉喷射组件沿周向错位设置，如此一来，干粉错位喷射，可大大提高了干粉对于电缆本体的外周面的覆盖面积。
可选的，所述干粉喷射组件包括条状的载体、滑杆、压簧和限位件，所述载体的长度方向垂直于所述电缆本体的长度方向，所述载体设有用于存放干粉的容纳腔，所述容纳腔的开口远离所述电缆本体方向设置，且所述容纳腔的开口沿电缆本体的径向的投影的长度大于电缆本体的直径；所述滑杆与所述载体沿所述电缆本体径向滑移设置，所述滑杆的一端固定有用于闭合或开启所述容纳腔开口的盖体，所述压簧的弹力用于迫使所述滑杆滑移以带动盖体开启所述容纳腔开口，所述限位件用于阻止所述压簧的伸张；所述盖体的相对两侧均固定有可折叠的柔性布，所述柔性布的另一端与所述容纳腔的内壁固定连接，当所述盖体封闭所述容纳腔时，所述柔性布折叠于容纳腔内，当所述盖体移动并开启所述容纳腔时，所述盖体带动所述柔性布展开并绷紧，且所述柔性布的宽面朝向相邻的连接环方向设置。
通过采用上述技术方案，常态时，限位件使压簧处于压缩状态，此时盖体封闭容纳腔；当电缆本体被高温火烤时，限位件解除限位，压簧释放弹力，以带动滑杆滑移，从而带动盖体远离电缆本体方向移动以开启容纳腔的开口，并且盖体移动的过程中带动柔性布展开并绷紧，柔性布的动能施加于容纳腔内的干粉上，以将干粉从容纳腔内弹出，并弹射至相邻连接环方向，从而覆盖住电缆本体的外周面，起到覆盖保护的作用；并且条状的载体内的干粉的喷射范围较大，能更为完全覆盖住电缆本体。
可选的，所述滑杆固定有凸块，所述压簧的弹力施加于所述凸块上；所述限位件包括固定于所述容纳腔内的电机和固定于电机输出轴的挡块，所述挡块随所述电机输出轴的转动的移动路径与所述凸块的移动路径相干涉。
通过采用上述技术方案，利用电机的驱动，能够带动挡块移动，以干涉或远离凸块，从而实现对凸块的限位和限位解除，从而释放压簧的弹力。
可选的，所述滑杆固定有凸块，所述压簧的弹力施加于所述凸块上；所述限位件包括充气的条状橡胶气囊，所述橡胶气囊阻挡于所述凸块的移动路径上；所述滑杆设有密封腔管，所述密封腔管内设有密封活塞，所述密封活塞将密封腔管分为第一腔室和第二腔室，其中第一腔室内充气，第二腔室内充满脂溶性液体，所述密封腔管还设有连通至所述第二腔室内的针头，所述针头朝向所述橡胶气囊。
通过采用上述技术方案，常态下时，橡胶气囊充气，膨胀的橡胶气囊阻挡于凸块的移动路径上，以限制压簧的伸张；当电缆本体被高温火烤时，外部高温传递至第一腔室内的空气中，密封的空气膨胀，以推动密封活塞，从而将第二腔室内的脂溶性液体压入针头内，并射至橡胶气囊的表面，而脂溶性液体与橡胶相似相溶，即橡胶气囊的表面溶解形成孔洞，从而使橡胶气囊破裂，橡胶气囊则对凸块失去干涉作用，压簧的弹力释放，从而完成干粉的喷射；即能够根据外部的温度以自动完成压簧的弹力释放，自动化程度高；并且，利用相似相溶原理能够快速且稳定使橡胶气囊破裂，从而提高干粉喷射启动的快速和稳定性。
可选的，所述盖体设有连通至所述橡胶气囊的进气端的充气口，所述充气口内设有单向阀。
通过采用上述技术方案，能够对橡胶气囊内的气体进行补充，从而减少长时间过后橡胶气囊干瘪的情况发生，从而确保橡胶气囊对凸块限位稳定性。
可选的，所述针头为形状记忆合金制成，未恢复前的针头为弯折状。
通过采用上述技术方案，弯折状的针头使得脂溶性液体较难流出，如此一来，能够减少脂溶性液体的意外流出，即提高干粉启动喷射的容错率，二来，当外部高温时，需要达到两个条件才能实现脂溶性液体的流出，以启动干粉喷射，其一为第一腔室内空气受热膨胀，以对脂溶性液体施压，其二为针头受热形状恢复，以为脂溶性液体的流出提供可行流道，这样的话，双重保险，能够大大减少脂溶性液体的意外流出的可能性，大大提高干粉启动喷射的容错率。
可选的，所述针头受热恢复形状后，所述针头的针尖抵压于所述橡胶气囊的外表面。
通过采用上述技术方案，如此一来，针头将对橡胶气囊进行施压，以加快橡胶气囊的破裂，以快速启动干粉喷射；二来，针头点压于橡胶气囊表面，以形成凹陷，而针头所流出的脂溶性液体则更好流入该凹陷内，更进一步加快相似相溶反应，以快速启动干粉喷射。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过设置多个干粉喷射组件，其喷射的干粉将尽可能覆盖在电缆本体表面，以形成玻璃状的覆盖层，以减少电缆本体的燃烧温度，并隔绝受损的电缆本体与外界的接触，从而提高安全性；
2.通过设置连接环的可调位置形式，不同调节方式能够带来不同干粉覆盖效果，一来，能够实现对重要电子部件进行较为集中的干粉喷射，从而快速对重要电子部件进行降温灭火，并进行保护，二来，还能实现干粉的错位喷射，大大提高干粉对于电缆本体的外周面的覆盖面积；
3.通过设置橡胶气囊作为限位件，并利用相似相溶原理能够快速且稳定使橡胶气囊破裂，从而提高干粉喷射启动的快速和稳定性。
附图说明
图1是实施例1的整体结构示意图。
图2是实施例1的电缆本体的剖视图。
图3是实施例1的用于体现干粉喷射组件与连接环连接关系的示意图。
图4是实施例1的用于体现容纳腔内部结构的剖视图。
图5是图4中A处的局部放大图。
图6是实施例1的用于体现柔性布展开绷紧状态的示意图。
图7是实施例2的限位件的结构示意图。
图8是实施例2的用于体现密封腔管内部结构的剖视图。
附图标记说明：1、电缆本体；2、连接环；3、干粉喷射组件；11、线芯；12、聚醚酰亚胺绝缘层；13、苯撑硅橡胶层；14、二氧化硅抗辐射层；15、阻燃聚烯烃护套层；30、容纳腔；31、载体；311、保持架；32、盖体；321、充气口；33、滑杆；331、凸块；34、压簧；35、柔性布；36、限位件；361、电机；362、挡块；363、橡胶气囊；364、密封腔管；365、针头；366、密封活塞；367、第一腔室；368、第二腔室。
具体实施方式
以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。
实施例1公开一种核电站用阻燃耐火抗辐射电缆。参照图1，包括电缆本体1和多个设于电缆本体1上的连接环2，各连接环2沿电缆本体1长度方向间隔排布；连接环2上设有三个干粉喷射组件3，且各干粉喷射组件3沿连接环2周向均匀排布，干粉喷射组件3的喷射口沿电缆本体1长度方向相背设置。
当电缆本体1在高温火烤下时，干粉喷射组件3可同时喷射两个方向的干粉，以覆盖在高温而受损的电缆本体1表面，并且干粉高温分解以减少电缆本体1的温度，同时分解的干粉在电缆本体1表面形成玻璃状的覆盖层，使受损的电缆本体1与外界隔绝，减少救援人员误触而损伤的可能性，从而提高安全性。
如图2所示，电缆本体1由内到外依次包括线芯11、聚醚酰亚胺绝缘层12、苯撑硅橡胶层13、二氧化硅抗辐射层14、阻燃聚烯烃护套层15，以起到阻燃、耐火、抗辐射的作用。
如图3所示，连接环2为绑绳结构，即连接环2相对电缆本体1的位置可调节固定。
当沿电缆本体1长度方向调节连接环2时，可调整相邻连接环2之间的距离，如此一来，可于电缆本体1靠近重要电子部件的附近进行较为密集的连接环2布置，从而当失火时，密集排布的干粉喷射组件3能够对重要电子部件进行较为集中的干粉喷射，从而快速对重要电子部件进行降温灭火，并进行保护，而电缆本体1的其他较为不重要的地方，连接环2的布置较为稀疏，能够减少成本。
当沿电缆本体1周向调节连接环2时，当需要对重要电子部件进行集中覆盖保护时，可将相邻连接环2的干粉喷射组件3的喷射口相对设置，如此一来，可实现集中喷射，以快速且全面地对重要电子部件进行覆盖保护，当需要进行更加全方位大范围覆盖时，可将相邻连接环2上的干粉喷射组件3沿周向错位设置，如此一来，干粉错位喷射，可大大提高了干粉对于电缆本体1的外周面的覆盖面积。
如图3、图4所示，干粉喷射组件3包括条状的载体31，载体31的长度方向垂直于电缆本体1的长度方向，且同一连接环2上的三个载体31首尾相接，以连结成正三角形结构；载体31的背面设有穿孔，通过连接环2穿设于穿孔，以将载体31固定于连接环2上。
如图4所示，载体31的远离电缆本体1的表面开设有容纳腔30，容纳腔30内存放有以是磷酸二氢铵为基粉的干粉，且容纳腔30的开口沿电缆本体1的径向的投影的长度大于电缆本体1的直径。
容纳腔30内设有滑杆33，滑杆33与载体31沿电缆本体1的径向滑移连接，滑杆33上固定有凸块331，且滑杆33套设有压簧34，压簧34的一端抵接于容纳腔30的底面，压簧34的另一端抵接于凸块331的侧面，压簧34的弹力迫使滑杆33沿远离电缆本体1方向滑移；同时，容纳腔30内还设有限位件36，限位件36用于阻止压簧34的伸张，即限制压簧34的弹力释放。
如图4、图5所示，滑杆33的端部固定有盖体32，盖体32用于开合容纳腔30，盖体32的沿电缆本体1长度方向的两侧均固定有柔性布35，柔性布35的远离盖体32的一端与容纳腔30的开口边缘固定连接。
常态时，限位件36使压簧34处于压缩状态(见图5)，此时盖体32封闭容纳腔30，柔性布35折叠于容纳腔30内(干粉位于柔性布35的折叠内侧位置)，当电缆本体1被高温火烤时，限位件36解除限位，压簧34释放弹力，以带动滑杆33滑移，从而带动盖体32远离电缆本体1方向移动以开启容纳腔30的开口，并且盖体32移动的过程中带动柔性布35展开并绷紧(见图6)，柔性布35的动能施加于容纳腔30内的干粉上，以将干粉从容纳腔30内弹出，并弹射至相邻连接环2方向，从而覆盖住电缆本体1的外周面，起到覆盖保护的作用。
如图5所示，限位件36包括固定于容纳腔30内的电机361，该电机361可以为微型电机，电机361的输出轴固定有挡块362，常态下时，挡块362与凸块331干涉，以阻止滑杆33的滑移，容纳腔30内还设有温度传感器和控制器(图中未标出)。
当电缆本体1被高温火烤时，温度传感器检测电缆本体1附近的高温并发送信号至控制器，控制器用于控制电机361的启动，电机361带动挡块362转动一定角度，使得挡块362远离凸块331，以解除凸块331的限制，压簧34的弹力释放，从而带动滑杆33移动、盖体32开启，进而实现干粉的弹射。
实施例2，与实施例1的不同之处在于，如图7、图8所示，限位件36包括条状的橡胶气囊363，盖体32上设有充气口321，充气口321设有单向阀(图中未标出)，橡胶气囊363的进气端与充气口321连接，即通过充气口321可对橡胶气囊363进行充气；容纳腔30内还设有保持架311，保持架311固定住橡胶气囊363的位置，以确保橡胶气囊363的端部阻挡于凸块331的移动路径上，从而限制压簧34的弹力释放。
滑杆33设有密封腔管364，密封腔管364内设有密封活塞366，密封活塞366将密封腔管364分为第一腔室367和第二腔室368，其中第一腔室367内充有气体，第二腔室368内充满脂溶性液体，并且密封腔管364还设有连通至第二腔室368内的针头365，针头365为形状记忆合金制成，形状未恢复前的针头365呈弯折状。
常态下时，充气的橡胶气囊363阻挡于凸块331的移动路径上，以限制压簧34的伸张；当电缆本体1被高温火烤时，外部高温传递至第一腔室367内的空气中，密封的空气膨胀，以推动密封活塞366，对第二腔室368内的脂溶性液体施压，而外部高温下，针头365恢复形状，针头365变直且抵压于橡胶气囊363的外表面，针头365对橡胶气囊363进行预戳破，而针头365变直为脂溶性液体提供了可行的流道，受压的脂溶性液体沿针头365流至橡胶气囊363上，脂溶性液体与橡胶相似相溶，即橡胶气囊363的表面溶解形成孔洞，从而使橡胶气囊363快速破裂，橡胶气囊363则对凸块331失去干涉作用，压簧34的弹力释放，从而完成干粉的喷射。即能够根据外部的温度以自动完成压簧34的弹力释放，且降低了成本。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种核电站用阻燃耐火抗辐射电缆，其特征在于：包括电缆本体(1)和多个设于电缆本体(1)上的连接环(2)，各所述连接环(2)沿电缆本体(1)长度方向间隔排布，所述连接环(2)上设有干粉喷射组件(3)，且所述干粉喷射组件(3)的喷射方向沿所述电缆本体(1)长度方向设置；所述干粉喷射组件(3)的喷射方向设为两个，且所述干粉喷射组件(3)分别朝向两侧的连接环(2)方向进行喷射；所述干粉喷射组件(3)包括条状的载体(31)、滑杆(33)、压簧(34)和限位件(36)，所述载体(31)的长度方向垂直于所述电缆本体(1)的长度方向，所述载体(31)设有用于存放干粉的容纳腔(30)，所述容纳腔(30)的开口远离所述电缆本体(1)方向设置，且所述容纳腔(30)的开口沿电缆本体(1)的径向的投影的长度大于电缆本体(1)的直径；
所述滑杆(33)与所述载体(31)沿所述电缆本体(1)径向滑移设置，所述滑杆(33)的一端固定有用于闭合或开启所述容纳腔(30)开口的盖体(32)，所述压簧(34)的弹力用于迫使所述滑杆(33)滑移以带动盖体(32)开启所述容纳腔(30)开口，所述限位件(36)用于阻止所述压簧(34)的伸张；
所述盖体(32)的相对两侧均固定有可折叠的柔性布(35)，所述柔性布(35)的另一端与所述容纳腔(30)的内壁固定连接，当所述盖体(32)封闭所述容纳腔(30)时，所述柔性布(35)折叠于容纳腔(30)内，当所述盖体(32)移动并开启所述容纳腔(30)时，所述盖体(32)带动所述柔性布(35)展开并绷紧，且所述柔性布(35)的宽面朝向相邻的连接环(2)方向设置；所述滑杆(33)固定有凸块(331)，所述压簧(34)的弹力施加于所述凸块(331)上；所述限位件(36)包括充气的条状橡胶气囊(363)，所述橡胶气囊(363)阻挡于所述凸块(331)的移动路径上；所述滑杆(33)设有密封腔管(364)，所述密封腔管(364)内设有密封活塞(366)，所述密封活塞(366)将密封腔管(364)分为第一腔室(367)和第二腔室(368)，其中第一腔室(367)内充气，第二腔室(368)内充满脂溶性液体，所述密封腔管(364)还设有连通至所述第二腔室(368)内的针头(365)，所述针头(365)朝向所述橡胶气囊(363)。
2.根据权利要求1所述的核电站用阻燃耐火抗辐射电缆，其特征在于：同一所述连接环(2)的干粉喷射组件(3)设为三个，且各所述干粉喷射组件(3)沿所述连接环(2)的周向均匀排布。
3.根据权利要求2所述的核电站用阻燃耐火抗辐射电缆，其特征在于：所述连接环(2)为绑绳结构，且所述连接环(2)与所述电缆本体(1)的周向位置和长度方向位置可调。
4.根据权利要求1所述的核电站用阻燃耐火抗辐射电缆，其特征在于：所述滑杆(33)固定有凸块(331)，所述压簧(34)的弹力施加于所述凸块(331)上；所述限位件(36)包括固定于所述容纳腔(30)内的电机(361)和固定于电机(361)输出轴的挡块(362)，所述挡块(362)随所述电机(361)输出轴的转动的移动路径与所述凸块(331)的移动路径相干涉。
5.根据权利要求1所述的核电站用阻燃耐火抗辐射电缆，其特征在于：所述盖体(32)设有连通至所述橡胶气囊(363)的进气端的充气口(321)，所述充气口(321)内设有单向阀。
6.根据权利要求1所述的核电站用阻燃耐火抗辐射电缆，其特征在于：所述针头(365)为形状记忆合金制成，未恢复前的针头(365)为弯折状。
7.根据权利要求6所述的核电站用阻燃耐火抗辐射电缆，其特征在于：所述针头(365)受热恢复形状后，所述针头(365)的针尖抵压于所述橡胶气囊(363)的外表面。
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