CS232496B1 - Způsob těsněni kabelových koncovek a kabelových spojek - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu těsnění kabelových koncovek a kabelových spojek, vystavených zvýšené teplotě, tlaku, vlhkosti, rpdiaci'a případná chemická agresivitě. Těsněný spoj nebo koncovka se zalévají do pouzdra zhotoveného z olověného plechu. Kovový povrch pláště kabelu, případně kovový povrch nátrubku průchodky se před zalitím opatří adhezní vrstvou, která má Vyšší součinitel tepelné roztažnosti, než zalévací hmota. Součinitel tepelné roztažnosti zalévací hmoty je srovnatelný se součinitelem tepelné roztažnosti materiálů kovových povrchů. Adhezní hmota je např. epoxidové lepidlo. Pláště kabelů vyrobené za zesilovaného polyetylénu, PVC nebo podobného materiálu se neopatřujl adhezní Vrstvou, nebot polyetylén i PVC mají součinitel tepelné roztažnosti srovnatelný se součinitelem tepelné roztažnosti adhezní vrstvy. Při zvýšeném tepelném namáhání adhezní vrstva nebo plastový plášt kabelu ZvětSlije svůj objem více, než kovové těsněné díly a zalévací hmota a tím působí zvýšeným těsnicím účinkem.

Description

(54) Způsob těsněni kabelových koncovek a kabelových spojek

Vynález se týká způsobu těsnění kabelových koncovek a kabelových spojek, vystavených zvýšené teplotě, tlaku, vlhkosti, rpdiaci'a případná chemická agresivitě.

Těsněný spoj nebo koncovka se zalévají do pouzdra zhotoveného z olověného plechu. Kovový povrch pláště kabelu, případně kovový povrch nátrubku průchodky se před zalitím opatří adhezní vrstvou, která má Vyšší součinitel tepelné roztažnosti, než zalévací hmota. Součinitel tepelné roztažnosti zalévací hmoty je srovnatelný se součinitelem tepelné roztažnosti materiálů kovových povrchů. Adhezní hmota je např. epoxidové lepidlo. Pláště kabelů vyrobené za zesilovaného polyetylénu, PVC nebo podobného materiálu se neopatřujl adhezní Vrstvou, nebot polyetylén i PVC mají součinitel tepelné roztažnosti srovnatelný se součinitelem tepelné roztažnosti adhezní vrstvy. Při zvýšeném tepelném namáhání adhezní vrstva nebo plastový plášt kabelu ZvětSlije svůj objem více, než kovové těsněné díly a zalévací hmota a tím působí zvýšeným těsnicím účinkem.

Obr. 1

Vynález se týká způsobu těsnění kabelových koncovek a kabelových spojek, vystavených zvýšenému tepelnému, tlakovému a radiačnímu namáhání, při kterém se těsněná část ze£évá do pouzdra.

V jaderné energetice je třeba předávat řídící povely a přenášet informace mezi hermetickou zónou, která je vysoce radioaktivní a nehermetickou zónou, ve které je radioaktivit ta podstatně menší.

žíly kabelů, které přenášejí tyto povely a informace, se připojují buj lisovanými spojkami nebo pájením na jednotlivá vodiče hermetické kabelové průchodky, která je zabudována ve stěně oddělující obě zóny.

Spoje kabelů s žilami kabelové průchodky je třeba v hermetická zóně chránit obalem, který zajistí, aby po dobu 10 hod, při teplotě okolí 423 °K, při tlaku 0,5 MPa, při úrovni radiace 1 x 10^ Gy/hod o při vlhkosti odpovídající intenzivnímu sprchování agresivními roztoky horkých kyselin a louhů nevnikla ke spojům vlhkost, která by mohla způsobit zkrat mezi vodiči a tím znemožnit řízení chodu^- reaktoru.

Stejné požadavky se kladou na utěsňování konců kabelů před vstupem do přístroje nebo čidla a na utěsňování žil rezervních kabelových průchodek. Proto je třeba spoje a konce kabelů a žíly průchodek chránit obalem, který zajistí těsnost pláětě kabelu proti obalu, povrchu nátrubku hermetické kabelové průchodky proti obalu, pláště kabelu proti jádru žíly a každého spoje proti sobě a proti plášti kabelu.

Je známo několik způsobů, jak tyto jednotlivé části mezi sebou těsnit. Je známá těsnění pomocí soustavy teplem smrštitelných trubic ze zesilovaného polyetylénu, která jsou opatřeny vnitřní lepivou vrstvou.

Těmito trubicemi se těsní spoje jednotlivých žil, povrch kabelů s obalen spoje, obal spoje s povrchem nátrubku kabelové průchodky a povrch kabelu s povrchem žil. Dále je známý způsob, u kterého se těsní plášl žil proti plášti kabelu zalávacím silikonovým kaučukem a jednotlivé spoje se těsní teplem smrštitelnou trubicí ze zesítovaného polyetylénu, která vytváří zároveň obal spoje.

Obal spoje se těsní na nátrubek kabelová průchodky a plášt kabelu soustavou lepidel a lepivých pásek ze silikonového kaučuku. Konečně je známý způsob těsnění pomocí kovová skříně, u kterého jsou spoje jednotlivých žil umístěny v kovové skříni, a jednotlivé spoje žil se těsní teplem smrštitelnou trubicí se zesítovaného polyetylénu.

Hermetická kovová skříň se těsní na nátrubek kabelová průchodky a na pláli kabelů těsněním ze silikonového kaučuku. Nevýhodou těsnění, která používají tepelní amrltitelných trubic ze zesilovaného polyetylénu je, že vyžadují poměrně široký sortiment trubic a tvarovek, který .je závislý na počtu kabelů připojených na jeden nátrubek kabelová průchodky, na rozdílnosti průměrů kabelů a žil.

Montáž teplem smrštitelných trubic je pracná a jejich mechanická pevnost za vyšších teplot je nízká. Aby nedošlo k polkození spojů je nutno spoje překrývat tepelnými oohrannými kryty.

Nevýhodou uspořádání s hermetickou kovovou skříní je nedostatečná utěsnění jádra lil proti plášti kabelu a nedostatečná utěsnění vnitřku kabalu. Tím se zvyšuje nebezpečí proniknutí vlhkosti do skříně při poruše pláště kabelů mimo spoj.

Utěsnění jak mezi skříní a povrchem kabelů, tak mami skříní a neobrobeným povrchem kabelové průchodky je pracné a drahé a obvykla ne dost spolehlivé. Skříň, která má být hermetická je výrobně náročná a drahá.

Těsnicí místa jsou v důsledku volného vnitřního prostoru ve ekříni namáhána plným vnějším přetlakem při «výšená teplotě.

Tyto nedostatky odstraňuje spůsob tšsnšní kabelových koncovek a kabelových spojek ill kabelů a žilaai průchodky, při kterém se těsněné íásti zalévají do pousdra. Podstata vynálesu spočívá v tom, ie spojky a koncovky kabelů se salávají v pousdru salávaeí hmotou, Jejíž souSinitel tepelná rostainosti, srovnatelný se součinitelem tepelná rostainosti kovů je nejnánš pětkrát menší, nei eoušinitel tepelná rostainosti naterlálů pláitš kabelů a iil a nejméně pětkrát menší, nei součinitel tepelná rostainoeti vrstvy adhesnlho materiálu, Jinii jsou opatřeny kovová povrchy těsněných dílů před salitia.

Po zalití salávaeí hmotou při svýěenám tepelnáa namáhání koncovek a spojek zvyšuje adhezní vrstva a materiál pláětě kabelů a iil ve srovnání s kovovými těsněnými díly a salévací hmotou, nejméně pětkrát více svůj objem, Čími působí zvýšeným těsnicím účinkem.

Výhodou způsobu těsnění podle vynálezu je, ie vytváří hermetické těsnění věech těsněných dílů s poměrně malým počtem komponent. Dosahuje ee dokonalého utěsnění bes ohledu na rozdílné rozměry těsněných dílů.

Přibližně stejná tepelná roztažnost zalévael hmoty a tepelná roztažnost kovu těsněných dílů v kombinaci s vyšěí tepelnou roztažnosti adhezní vrstvy a materiálů pláětě kabelů a žil a vysoká zatékavost zalévací hmoty, zajiětúje dokonalé utěsnění spojů žil kabelové průchodky až na jádro.

Těsnicí účinek se zvyšuje se vzrůstající teplotou. Těsnění je dostatečně odolné proti účinkům horkých kyselin a louhů, obsažených v dezaktlvečních roztocích a tuto odolnost je možno zvýšit zalitím do pouzdra vytvořeného z olověného plechu, které navíc chrání před radiačními účinky a dobře přijímá další vrstvu protipožárního nátěru, při jehož použití odpadá nutnost používání tepelných ochranných krytů. Utěsnění spojek i koncovek je velmi jednoduché a rychlé a zabraňuje pronikání vlhkosti ke spoji i v případě porušení pláětě kabelu mimo spoj.

Další výhodou je velký izolační odpor, velká mechanická pevnost a vysoká životnost. Těsnění spojek i koncovek je možno provádět z běžně dosažitelných a relativně levných tuzemských materiálů.

Konkrétní příklady způsobu těsnění podle vynálezu jsou znázorněny na připojených výkresech. Na obr. 1 je spoj jednoho kabelu s olověným pláštěm s jedním nátrubkem kabelová průchodky, jehož jedna polovina je v nárysném pohledu a druhá polovina v nárysném řezu, na obr. 2 je utěsnění spoje 3 kabelů s plastovým pláštěm s jedním nátrubkem kabelové průchodky, jehož jedna polovina je v nárysném pohledu a druhá polovina v nárysném řezu, na obr. 3 je utěsnění konce jednoho kabelu s olověným pláštěm, jehož jedna polovina je v nárysném pohledu a druhá polovina v nárysném řezu a na obr. 4 je utěsnění 2 kabelů s plastovým pláštěm sdružených do jednoho pletence, jehož jedna polovina je v nárysném pohledu a druhá polovina v nárysném řezu.

Při utěsňování spoje g žil £ nátrubku g hermetické kabelové průchodky s žilaai 2 jednoho kabele £, opatřeného kovovým pláštěm, se nejprve válcové olověné pouzdro 1 (obr. 1) navlékne na kabel £,.

Potom se vytvoří předepsaným postupem spoje mezi žilám,i £ nátrubku g kabelové průchodky s žilami 2 kabele 6. Spoje 2 se vytváří buň izolovanými spojkami nebo pájením cínovou pájkou.

Celý kovový povrch pláště kabelu 6 a kovový povrch nátrubku g kabelové průchodky se opatři adhezní vrstvou o tlouštce cca 0,5 mm. Adhezní vrstva 2, je vytvořena z materiálu, jeho* součinitel tepelné roztažnosti je podstatné vyšší, než součinitel tepelné roztažnosti salévací hmoty 2> kterou se posdéji spoj 2 žaleje. Adhezní vrstva i může být např. lepidlo na bázi epoxidových, pryskyřic, které má dobré adhezní vlastnosti vůči kovům a zalévzcí hmotě.

Ve srovnání se zalévací hmotou 2 má-tato adhezní-vrstva i nejméně pětinásobně větěí tepelnou roztažnoat. Tepelná roztažnost zalévací hmoty 2. je srovnatelná s tepelnou roztažností kovů, ze kterého je vytvořen nátrubek 2 kabelové průchodky a pláší kabele g.

Pouzdro 1, které je vytvořeno z olověné trubky se přetáhne přes spoj 2 konce pouzdra 1 a mechanicky se dotlačí na povrch pláště kabelu g a kovový povrch nátrubku 2 kabelové průchodky,, jejichž povrchy jsou v místě domáčknutl opatřeny vrstvou tmelu zabraňující vytékání zalévací hmoty.

Na to se celý vnitřní prostor pouzdra χ zalije zalévací hmotou 2, která se do pouzdra X nalévá otvorem g. Zalévací hmoty 2 je směs epoxidové pryskyřice s epoxibutylešterem mastných jcyselin sojového oleje, předpolymerem póly vinil chloridu, kysličníkem titaničitým a kysličníkem křemičitým, vytvrzovaná dietyltriaminem, jejíž základní viskozita je 12 Pas, koeficient tepelné roztažnosti 10® x ,6 1/°K, měrný vnitřní odpor Ιθ'^/ohm cm, navlhavost 0,3 9, pevnost v tahu min. 20 MPa a teplotní rozsah použití 213 - 423 °K.

Zalévací otvor g se po dokončení celé operace uzavře např. přiletováním olověné zátIty. Při utěsňování spoje 2 9Íee kabelů g s plastovým pláítěm (obr. 2) je postup stejný. Nesdílný je pouze tvar utěsnění konce pouzdra X na straně kabelů g a to, že plastový pláší kabelů se neopatřuje adhezní vrstvou 1 vzhledem k tomu, že plast má obdobné těsnicí vlastnosti jako adhezní vrstva i nanesená na kovové povrchy.

Má-li se těsnit konec kabelu g opatřeného Olověným pláštěm do pletence 13 (obr. 3), potom se v potřebné délce odizolují žíly X kabelů g a opatří se lepivou páskou ze silikonového kaučuku.

Olověné pouzdro X se na jednom konci dotlačí na pláší kabelu g, opatřeného v místě styku vrstvou tmelu, který je opatřen předem adhezní vrstvou g, Na strenš pletence li se dotlačí konec pousdra χ na povrch lepivé pásky ze silikonového kaučuku, opatřený v místě styku vrstvou tmelu a zalije ze.

Vnitřní prostor pousdra X se zaplní zalévací hmotou 2' Wi tepelném namáhání zvětšuje adhezní vrstva i svůj objem více, než zalévací hmota 2> která ji obklopuje a působí tak zvýženýa těsnicím účinkem.

Utěsnění konců kabelů g nebo sdružení několika kabelů g, jejichž pláší je vyroben za zesilovaného polyetylénu nebo podobného materiálu do jednoho pletence li (obr. 4), se provádí obdobné a tím rozdílem, že plastový pláží kabelů se neopatřuje adhezní vrstvou i.

Vynálezu se využije při těsněni kabelových koncovak a kabelových spojek v prostředí zvýšeného tepelného, tlakového a radiačního namáhání, zejména v oblasti hermetické zóny jaderných elektráren.

Claims (1)

1. P S I DM 1 I VYNÁLEZU

   Způaob těsnění kabelových koncovek a kabelových spojek Sil kabelů s Sílaní průchodek, vystavenýchizvýěené teplotě a tlaku, při které· se těsněné čésti zalévají do pouzdra, vyznačující aa tía, Se kabelová spojky a kabelová koncovky se zalévají zalévací hmotou, její! součinitel tepelné roztažnostl, srovnatelný se součinitele· tepelná roztaSnostl kovů, ja nejméně pětkrát naněí, než součinitel tepelná roztaSnostl Materiálu pláětě kabelů a žil a nejméně pětkrát naněí, neě součinitel tepelná roztaSnostl vrstvy adhesního materiálu, jíně se opatřují kovová povrchy těsněných dílů před ěalltía, takže po zalití zalévací hmotou, při zvýienán tepelném namáhání koncovek a spojek, zvyěuje adhezní vrstva a materiál pláětě kabelů a Sil, ve srovnání s kovovými těsněnými díly a zalévací hmotou, nejméně pětkrát více svůj objem, čímž působí svyěujícin těsnicím účinkem.