CN113851901B - 一种电气贯穿件及贯穿密封结构 - Google Patents

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Abstract

为解决现有的电气贯穿件中同轴线缆结构不连续的技术问题，本发明实施例提供一种电气贯穿件及贯穿密封结构，电气贯穿件包括绝缘套；绝缘套内设有：呈中空圆柱形的屏蔽层；轴向裸金属线，位于所述屏蔽层的中心轴线上；以及绝缘层，填充于屏蔽层与轴向裸金属线之间。贯穿密封结构包括：绝缘套，随动压柱；轴向孔，贯穿随动压柱和绝缘填充件的中心轴向，用于轴向裸金属线穿过；若干个穿行孔以及环形腔，设于随动压柱的远离绝缘填充件的一侧，用于设置与每个屏蔽层裸金属线连接的屏蔽层。本发明实施例通过在电气贯穿件或贯穿密封结构中延续同轴电缆的结构，考虑了承压密封便利性的同时避免了电气贯穿件中同轴线缆结构不连续。

Description

一种电气贯穿件及贯穿密封结构
技术领域
本发明涉及一种电气贯穿件及贯穿密封结构。
背景技术
很多承压热工流体试验均需在压力容器中进行。经常需要传感器、摄像机等的信号线缆贯穿压力容器的压力边界进行传输。在所有的信号线缆中同轴电缆的使用较为频繁。工业上普遍使用电气贯穿件来实现信号线缆贯穿压力边界的密封和绝缘，常用的电气贯穿件有核电厂安全壳电气贯穿件、压力容器电气贯穿件等。
然而，核电厂安全壳和普通压力容器使用的电气贯穿件仅对同轴电缆的两芯线进行包裹密封贯穿，电气贯穿件相应部位的同轴电缆结构不连续，无同轴屏蔽结构也无屏蔽层，从而其信号传输抗干扰能力弱。
发明内容
为解决现有的电气贯穿件中同轴线缆结构不连续的技术问题，本发明实施例提供一种电气贯穿件及贯穿密封结构。
本发明实施例通过下述技术方案实现：
第一方面，本发明实施例提供一种电气贯穿件，包括绝缘套；绝缘套内设有：
呈中空圆柱形的屏蔽层；
轴向裸金属线，位于所述屏蔽层的中心轴线上；以及
绝缘层，填充于屏蔽层与轴向裸金属线之间。
进一步的，所述屏蔽层包括：
若干个屏蔽层裸金属线，所有的屏蔽层裸金属线相互平行且呈圆形分布；以及
连接金属线，用于将所有的屏蔽层裸金属线连接成中空圆柱形的金属网。
进一步的，所述绝缘套的两端分别设有用于与同轴电缆连接的接头，所述接头分别与屏蔽层和轴向裸金属线连接，所述屏蔽层与轴向裸金属线的距离与同轴电缆的屏蔽半径相同。
第二方面，本发明实施例提供一种贯穿密封结构，包括：
绝缘套，包括：
中空压紧接头，填充有绝缘填充件；以及
中空压紧螺帽，用于与中空压紧接头螺纹连接；
随动压柱，设于中空压紧螺帽内，用于挤压绝缘填充件以实现绝缘套内部密封；
轴向孔，贯穿随动压柱和绝缘填充件的中心轴向，用于轴向裸金属线穿过；
若干个穿行孔，每个穿行孔贯穿随动压柱和绝缘填充件，每个穿行孔用于屏蔽层裸金属线穿过，各个穿行孔与所述中心轴向平行且呈圆形分布，每个穿行孔与轴向孔的距离相同；以及
环形腔，设于随动压柱的远离绝缘填充件的一侧，用于设置与每个屏蔽层裸金属线连接的屏蔽层。
进一步的，所述屏蔽层为屏蔽网，所述屏蔽网包括若干个裸金属线与每个屏蔽层裸金属线编织而成的金属网。
进一步的，所述绝缘填充件包括：
锥形密封件，用于填充中空压紧接头的锥形腔；以及
绝缘柱，用于填充中空压紧接头的圆柱形腔；
所述锥形腔设于靠近中空压紧螺帽的一侧，所述圆柱形腔与锥形腔连接，所述随动压柱用于挤压锥形密封件和绝缘柱以实现绝缘套内部密封。
进一步的，所述随动压柱与中空压紧接头之间的间隙处设有用于防止随动压柱随中空压紧螺帽旋转的限位件。
进一步的，还包括用于与同轴电缆连接的第一接头和第二接头；轴向裸金属线的一端从中空压紧螺帽的一端穿出后与第一接头连接；环形腔内的屏蔽层与第一接头连接；轴向裸金属线的另一端从中空压紧接头穿出后与第二接头连接；屏蔽层裸金属线从中空压紧接头穿出后与第二接头连接。
进一步的，所述绝缘填充件的材质为PTFE材料，轴向裸金属线和屏蔽层裸金属线的材质均为T2电工用铜线，所述第一接头和第二接头均为BNC接头。
进一步的，所述中空压紧接头还设有用于与压力容器密封连接的螺纹。
本发明实施例与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明实施例的一种电气贯穿件及贯穿密封结构，通过轴向裸金属线和屏蔽层在电气贯穿件或贯穿密封结构中延续同轴电缆的结构，在考虑了承压密封便利性的同时避免了电气贯穿件中同轴线缆结构不连续导致的屏蔽不完全、抗干扰能力差的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为贯穿密封结构示意图。
图2为随动压柱的横向截面结构示意图。
图3为锥形密封件的横向截面结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-中空压紧接头；2-中空压紧螺帽；3-随动压柱；4-锥形密封件；5-绝缘柱；6-绝缘柱轴向定位台阶；7-轴向裸金属线；8-屏蔽层裸金属线；9-密封件压紧连接螺纹；10-贯穿密封螺纹；11-外BNC接头；12-内BNC接头；13-限位件；14-金属网；15-穿行孔；16-轴向孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例
为解决现有的电气贯穿件中同轴线缆结构不连续的技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种电气贯穿件，参考图1-3所示，包括绝缘套；绝缘套内设有：呈中空圆柱形的屏蔽层；轴向裸金属线，位于所述屏蔽层的中心轴线上；以及绝缘层，填充于屏蔽层与轴向裸金属线之间。
进一步的，所述屏蔽层包括：
若干个屏蔽层裸金属线，所有的屏蔽层裸金属线相互平行且呈圆形分布；以及
连接金属线，用于将所有的屏蔽层裸金属线连接成中空圆柱形的金属网。
进一步的，所述绝缘套的两端分别设有用于与同轴电缆连接的接头，所述接头分别与屏蔽层和轴向裸金属线连接，所述屏蔽层与轴向裸金属线的距离与同轴电缆的屏蔽半径相同。
从而，本发明实施例通过轴向裸金属线和屏蔽层在电气贯穿件或贯穿密封结构中延续同轴电缆的结构，在考虑了承压密封便利性的同时避免了电气贯穿件中同轴线缆结构不连续导致的屏蔽不完全、抗干扰能力差的问题。
第二方面，参考图1所示，本发明实施例提供一种贯穿密封结构，包括：绝缘套，包括：中空压紧接头1，填充有绝缘填充件；以及中空压紧螺帽2，用于与中空压紧接头螺纹连接；随动压柱3，设于中空压紧螺帽2内，用于挤压绝缘填充件以实现绝缘套内部密封；轴向孔16，贯穿随动压柱和绝缘填充件的中心轴向，用于轴向裸金属线7穿过；若干个穿行孔15，每个穿行孔贯穿随动压柱和绝缘填充件，每个穿行孔用于屏蔽层裸金属线8穿过，各个穿行孔与所述中心轴向平行且呈圆形分布，每个穿行孔与轴向孔的距离相同；以及环形腔，设于随动压柱的远离绝缘填充件的一侧，用于设置与每个屏蔽层裸金属线连接的屏蔽层。
进一步的，所述绝缘填充件包括：锥形密封件4，用于填充中空压紧接头的锥形腔；以及绝缘柱5，用于填充中空压紧接头的圆柱形腔；所述锥形腔设于靠近中空压紧螺帽的一侧，所述圆柱形腔与锥形腔连接，所述随动压柱用于挤压锥形密封件和绝缘柱以实现绝缘套内部密封。
参考图1-3所示，贯穿密封结构包括中空压紧接头1、中空压紧螺帽2、随动压柱3、锥形密封件4、绝缘柱5、轴向裸金属线7和屏蔽层裸金属线8；轴向裸金属线7和屏蔽层裸金属线8在锥形密封件4中平行穿行，轴向裸金属线处于屏蔽层的中心轴向，其半径跟同轴电缆的屏蔽半径尺寸相同；随动压柱的左侧设有环形腔，环形腔内用于设置屏蔽层，可选地，屏蔽层为屏蔽网，所述屏蔽网包括若干个裸金属线与每个屏蔽层裸金属线编织而成的金属网14。即环形腔内的屏蔽层裸金属线部分通过若干个裸金属线互联成网状的金属网。
中空压紧螺帽2中设有随动压柱3，中空压紧接头的左侧具有锥形腔，锥形腔的右侧连接圆柱形腔；锥形腔填充有锥形密封件4，圆柱形腔填充有绝缘柱5,；中空压紧螺帽中的随动压柱通过挤压锥形密封件4和绝缘柱5，形成数个密封面来实现贯穿密封结构的承压密封；随着中空压紧螺帽的旋紧随动压柱轴向移动挤压锥形密封件4变形形成数个密封面。
进一步的，所述随动压柱与中空压紧接头之间的间隙处设有用于防止随动压柱随中空压紧螺帽旋转的限位件13。从而以此来限制随动压柱3在中空压紧螺帽2旋紧过程中的旋转。
可选地，中空压紧接头1设有用于防止绝缘柱在中空压紧接头的轴向运动的绝缘柱轴向定位台阶6。
可选地，中空压紧接头外侧设有密封件压紧连接螺纹9，中空压紧接头通过密封件压紧连接螺纹9与中空压紧螺帽2螺纹连接。
所述中空压紧接头1、中空压紧螺帽2、随动压柱3和限位件13的材料均可选用39CrMo合金钢。
进一步的，还包括用于与同轴电缆连接的第一接头和第二接头；轴向裸金属线的一端从中空压紧螺帽的一端穿出后与第一接头连接；环形腔内的屏蔽层与第一接头连接；轴向裸金属线的另一端从中空压紧接头穿出后与第二接头连接；屏蔽层裸金属线从中空压紧接头穿出后与第二接头连接。
参考图1所示，轴向裸金属线的左端从中空压紧螺帽的左端穿出后与第一接头连接；轴向裸金属线的右端从中空压紧接头的右端穿出后与第一接头连接；左端的屏蔽层的屏蔽层裸金属线与左端的第一接头连接，屏蔽层裸金属线的右端从中空压紧接头的右端穿出后与第二接头连接。
进一步的，所述绝缘填充件的材质为PTFE材料，轴向裸金属线和屏蔽层裸金属线的材质均为T2电工用铜线，所述第一接头和第二接头均为BNC接头，可选地，第一接头为外NBC接头11，第二接头为内BNC接头12。
连接时，首先将屏蔽层的各个屏蔽层裸金属线8相互连通，然后轴向裸金属线7和屏蔽层裸金属线8的两端分别与两个BNC接头连接，注意轴向裸金属线和屏蔽层之间的间距始终相同，并用绝缘封套包裹连接段外表面。
进一步的，所述中空压紧接头还设有用于与压力容器密封连接的贯穿密封螺纹10。
通过旋紧压紧接头1的贯穿密封螺纹10和压力容器之间的螺纹来实现贯穿件在承压边界上的密封安装。其贯穿密封的压力可达30MPa。
本发明实施例的贯穿密封结构，采用在轴向裸金属线周边等距离密封一圈同电势裸铜线的方法构建贯穿件内部的屏蔽层；轴向裸金属线与边缘屏蔽层的距离和同轴电缆相同；轴向裸金属线与屏蔽层之间使用高阻抗绝缘材质的PTFE进行隔离绝缘。这种贯穿密封结构能够克服现有贯穿件中同轴线缆结构不连续、屏蔽不完全、抗干扰能力差的缺点。
本发明实施例极具便利性，使用螺纹与压力容器贯穿密封，结构简单，拆装方便；同时通过BNC接头连接同轴线缆非常便利；体积较小，可适用于各种微窄型空间。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种贯穿密封结构，其特征在于，包括：
绝缘套，包括：
中空压紧接头，填充有绝缘填充件；以及
中空压紧螺帽，用于与中空压紧接头螺纹连接；
随动压柱，设于中空压紧螺帽内，用于挤压绝缘填充件以实现绝缘套内部密封；
轴向孔，贯穿随动压柱和绝缘填充件的中心轴向，用于轴向裸金属线穿过；
若干个穿行孔，每个穿行孔贯穿随动压柱和绝缘填充件，每个穿行孔用于屏蔽层裸金属线穿过，各个穿行孔与所述中心轴向平行且呈圆形分布，每个穿行孔与轴向孔的距离相同；以及
环形腔，设于随动压柱的远离绝缘填充件的一侧，用于设置与每个屏蔽层裸金属线连接的屏蔽层。
2.如权利要求1所述贯穿密封结构，其特征在于，所述屏蔽层为屏蔽网，所述屏蔽网包括若干个裸金属线与每个屏蔽层裸金属线编织而成的金属网。
3.如权利要求1所述贯穿密封结构，其特征在于，所述绝缘填充件包括：
锥形密封件，用于填充中空压紧接头的锥形腔；以及
绝缘柱，用于填充中空压紧接头的圆柱形腔；
所述锥形腔设于靠近中空压紧螺帽的一侧，所述圆柱形腔与锥形腔连接，所述随动压柱用于挤压锥形密封件和绝缘柱以实现绝缘套内部密封。
4.如权利要求1所述贯穿密封结构，其特征在于，所述随动压柱与中空压紧接头之间的间隙处设有用于防止随动压柱随中空压紧螺帽旋转的限位件。
5.如权利要求1所述贯穿密封结构，其特征在于，还包括用于与同轴电缆连接的第一接头和第二接头；轴向裸金属线的一端从中空压紧螺帽的一端穿出后与第一接头连接；环形腔内的屏蔽层与第一接头连接；轴向裸金属线的另一端从中空压紧接头穿出后与第二接头连接；屏蔽层裸金属线从中空压紧接头穿出后与第二接头连接。
6.如权利要求5所述贯穿密封结构，其特征在于，所述绝缘填充件的材质为PTFE材料，轴向裸金属线和屏蔽层裸金属线的材质均为T2电工用铜线，所述第一接头和第二接头均为BNC接头。
7.如权利要求1所述贯穿密封结构，其特征在于，所述中空压紧接头还设有用于与压力容器密封连接的螺纹。
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