DE7130508U - Kabel - Google Patents

Description

GESELLSCHAFT FÜR Karlsruhe, den 4.8.1971

¹KERNFORSCHUNg mbh pla 71/38 Hä/kr

Die Neuerung betrifft ein Kabel zum Übertragen von Meßsignalen bei hoher Umgebungstemperatur und unter Einwirkung von Kernstrahlung.

An Kernreaktoren und an Anlagen zum Aufbereiten bestrahlter Kernbrennstoffe zum Überwachen des Betriebszustandes eingesetzte Detektoren, wie z.B. Ionisationskammern, arbeiten.unter erschwerten Bedingungen, denen auch die Meßkabel während längerer Zeiträume mindestens teilweise ausgesetzt sind*

Temperatur- und Strahlenbelastung führen dabei zu einar relativ schnellen Zerstörung des Kabels, insbesondere des in diesem eingesetzten Isoliermaterials. Eine Übertragung von Strömen der Größenordnung bis zu 10 A, wie sie bei Ionisationskatrunern auftreten, ist unter diesen Voraussetzungen nur bedingt möglich,

da die Isolierstoffe bekannter Kabel den Anforderungen nicht genügen. Die bekannten Thermokoaxial-Kabel, die aus einer in einem keramischen pulverförmigen Isolierstoff koaxial eingebetteten Ader und einem äußeren Metallmantel bestehen, haben insbesondere

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Isolationswiderstand und ihre Flexibilität ist eingeschränkt. Die Größenordnung der zu übertragenden Meßsignale erfordert bei der zumindest in Teilbereichen des Kabels notwendigen Flexibilität eine Konstruktion, die statische Aufladungen durch Relativbewegungen zwischen Abschirmung und Isolierstoff mit Sicherheit ausschließt.

Aufgabe der Neuerung ist es deshalb, ein Kabel zur Verfugung zu stellen, das unter Einwirkung von Kernstrahlung und bei Umgebungstemperaturen von einigen hundert Grad Celsius Meßsignale

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der Größenordnung 10 A störungsfrei übertragen kann, einen

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Isolationswidorstand von mindestens 10*" Ohm und eine ausreichende Flexibilität besitzt.

Diese Aufgabe wird mit der Neuerung dadurch gelöst, daß die den Meßstrom leitende Ader durch die zentrale Bohrung aneinandergereihter Formkörper aus einem temperatur- und strahlenbeständigen hochohmigen Werkstoff geführt und dieses flexible System von einem schlauchförmigen Abschirmgeflecht umschlossen ist.

Da der Detektor in der Regel starr an einem Stopfen befestigt ist, der während der Messung nicht bewegt wird, können besondere Maßnahmen im Bereich des Stopfens zum Erreichen einer möglichst kleinen Mikrophonie entfallen. Am Ende dieses Bereiches kann nach der Neuerung in einfacher Weise ein Übergang auf ein mikrophoniearmes Kabel dadurch hergestellt werden, daß das vom Detektor abgewandte Ende mit einem raikrophoniearmen Kabel in der Weise verbunden wird, daß die Lötstelle der Adern in der Bohrung des letzten Formkörpers 3-i_eat und eine mit der Abschirmung der

zu verbindenden Kabel verlötete Metallhülse die Verbindungsstelle gegen mechanische Beanspruchungen sichert. An dem detektorseitigen Ende des Kabels wird die Ader durch mindestens eine, vorzugsweise zwei mit der Ader verbundene Hülsen an den Formkörper fixiert und das Ende der Abschirmung zur Zugentlastung des Kabels mit einer an dem Detektor anzuschließenden anderen Hülse verbunden.

Es hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, als Material für die Formkörper Quarzglas zu verwenden, weil dieses temperatur- und strahlenbeständig ist, einen hohen Isolationswiderstand besitzt und nicht hygroskopisch ist.

Die Stirnseiten der Formkörper können z.B. so ausgebildet werden, daß die Formkörper in Richtung der Ader einander überdecken und in Richtung senkrecht zur Ader bewegbar sind. Das kann z.B. dadurch erreicht werden, daß im wesentlichen walzenförmige Formkörper verwendet werden, deren Stirnseiten trichterförmig ausgebildet und alternierend mit kugelförmigen Formkörpern aneinander gereiht sind, oder daß z.B. die eine Stirnseite trichter- und die andere Stirnseite halbkugelförmig ausgebildet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Stopfen mit Meßkabel und Detektor, Fig. 2 Detektorseitiges Kabelende,

Fig. 5 Verbindung mit einem mikrophoniearmen Kabel.

In Figur 1 ist an eine Ionisationskammer 1 über eine Zugentlastung 2 ein temperatur- und strahlenbeständiges Kabel J> angeschlossen und durch einen Stopfen 4 zum Abschirmen von Kernstrahlung geführt. In einem außerhalb hoher Temperatur- und Strahlenbelastung

% befindlichen Bereich des Stopfens 4 ist ein Verbindungsteil 5

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zum Verbinden des Kabels 3 rcit einem mikrophoniearmen Kabel 6 angeordnet, dessen anderes Ende ?ur Meßwertverarbeitung führt.

Fig. 2 zeigt das detektorseitige Kabelende. Die Ader 7 wird durch Quarzglasformkörper 8 isoliert. Die Ader 7 ist an dem letzten dieser Formkörper durch mit der Ader verlötete Hülsen 9 fixiert. Der metallische Abschirmschlauch 10 ist etwa in der Mitte des fixierten Formkörpezs mit einer Hülse 11 verlötet. Das Lot füllt auch eine in der äußeren Oberfläche des Formkörpers angeordnete Ringnut (18) aus, so daß eine Zugentlastung des Kabelo ermöglicht wird.

Das vom Detektor abgewandte Ende des Kabels ist entsprechend Fig. J5 mit einem raikrophoniearmen Kabel 12 verbunden, dessen Ader 13 mit der Ader 7 so verlötet ist, daß die Lötstelle 14 etwa in der Mitte des letzten QuarzglEBforrakörpers 8 liegt und die Isolation 15 des Kabels 12 sich unmittelbar an den Formkörper 8 anschließt. Die Verbindungsstelle wire¹ gegen mechanische Beanspruchungen durch eine mit den Abschirmschiäuchen iO "und verlötete metallische Hülse 17 gesichert.

Eine entsprechende Kabelkonstruktion kann selbstverständlich auch für die Hochspannungsversorgung des Detektors verwendet werden.

Die Vorteile der Neuerung bestehen insbesondere darin, daß lange von Beanstandungen freie Betriebszeiten erreicht werden und eine Übertragung auch kleinster Meßsignale störungsfrei möglich ist.

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Claims (8)

GESELLSCHAFT FÜR Karlsruhe, den 4.8.1971 KERNFORSCHUNG MBH PLA 71/38 Hä/kr Schutzansprüche:

1. Kabel zum Übertragen von Meßsignalen bei hoher Umgebungstemperatur und unter Einwirkung von Kernstrahlung, dadurch gekennzeichnet, daß die den Meßstrom leitende Ader (7) durch die zentra\e Bohrung aneinandergereihter Formkörper (8) aus einem temperatur- und strahlenbeständigen hochohmigen Werkstoff geführt und dieses flexible System von einem schiauchförmigen Abschirmgeflecht (10) umschlossen ist.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Detektor (l) abgewandte Ende mit einem mikrophoniearmen Kabel (12) in der Weise verbunden ist, daß die Lötstelle (14) der Adern (7 u. 13) in der Bohrung des letzten Formkörpers (8) liegt und eine mit der Abschirmung (10,16) der zu verbindenden Kabel verlötete Metallhülse (17) die Verbindungsstelle ^egea mechanische Beanspruchungen sichert.

3. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ader (7) an ihrem detektorseitigen Ende durch mindestens eine, vorzugsweise zwei mit der Ader (7) verbundene Hülsen (9) an dem Formkörper (8) fixiert ist und das Ende der Abschirmung (10) zur Zugentlastung des Kabels mit einer an den Detektor (l) anzuschließenden anderen Hülse (11) verbunden ist.

4. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper (8) aus Quarzglas bestehen.

5· Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten der Formkörper so ausgebildet sind, daß die Formkörper in Richtung der Ader einander überdecken und in Richtung senkrecht zur Ader bewegbar sind.

!

6. Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hül

sen (9) zum Fixieren der Ader (7) ii.. Formkörper ^u) mit der Ader (7) durch Löten,Sei.reißen oder Quetschen verbunden sind.

!

7. Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse

j (H) zum Zugentlasten des Kabels mit dem Abschirmschlauch

ι (10) verlötet ist, daß die Lötstelle vorzugsweise am Mittel

teil eines Formkörpers (8) angeordnet ist und durch das Löten eine relativ feste Verbindung mit dem Formkörper erreicht wird.

8. Kabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der am detektorseltigen Ende letzte Formkörper an seiner äußeren Oberfläche eine ringförmige Nut (l8) besitzt.