ITER高壓線纜接合裝置在ITER主機中用于連接不同類型、不同結(jié)構(gòu)的耐極低溫高壓測量線纜和信號線,并為之提供絕緣保護、結(jié)構(gòu)支撐以及干擾信號的屏蔽。由于裝置工作在高真空、極低溫、強電磁、輻照條件下,因此對其材料和結(jié)構(gòu)都提出了較高的要求�，F(xiàn)有的用于電力傳輸?shù)碾娎|接頭很難滿足聚變裝置對材料的要求,而目前國際上多數(shù)聚變堆中也尚未用到這一結(jié)構(gòu)。本論文主要從ITER高壓線纜接合裝置的材料設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、電性能與力學(xué)性能分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、裝配工藝研究和性能測試等方面出發(fā),開展了新型ITER關(guān)鍵部件的研究,主要研究內(nèi)容包括:根據(jù)聚變堆對高壓線纜接合裝置的材料要求,對其結(jié)構(gòu)材料進行了選擇,并主要針對耐極低溫環(huán)氧樹脂及玻璃纖維增強復(fù)合材料開展了研究:首先,對雙酚A環(huán)氧樹脂體系的增韌方法進行了研究,提高了樹脂體系在低溫下的力學(xué)強度;第二,通過采用硅烷偶聯(lián)劑和等離子體處理的方法提高了玻璃纖維和環(huán)氧樹脂的界面粘接強度;第三:通過向環(huán)氧樹脂中添加納米氧化鋁顆粒的方法降低了其介電系數(shù),提高了信號傳輸?shù)目煽啃浴５谒?針對玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的線膨脹系數(shù)和放氣率進行了實驗研究,實驗結(jié)果表明性能指標(biāo)達到預(yù)期要求。根... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?ＩＴＥＲ裝置結(jié)構(gòu)示意圖??ＩＴＥＲ裝置中的超導(dǎo)磁體系統(tǒng)按照其位置和作用的不同，可分為校正場??

?第１章緒論???類似的電纜的接頭結(jié)構(gòu)目前在高壓電力傳輸系統(tǒng)中被應(yīng)用用于交聯(lián)聚乙烯??（ＸＬＰＥ）絕緣高壓電纜與傳輸電纜之間的連接【９】。為了保證高壓供電和傳輸?shù)目??靠性，人們設(shè)計了各種不同結(jié)構(gòu)的電力電纜接頭裝置Ｗ１１］。圖１．５給出了一種典??型的１０ｋＶ電力電纜接頭的截面圖，高壓電纜接頭中包括各種連接壓塊、屏蔽罩、??應(yīng)力錐、硅橡膠主絕緣等重要結(jié)構(gòu)，兩根不同的電纜芯線通過接頭中的壓接管連??接起來，硅橡膠主絕緣層提供了壓接接頭位置的絕緣保護作用，應(yīng)力錐用來壓緊??兩組電纜，同時通過圓弧狀結(jié)構(gòu)解決接頭內(nèi)部連接位置的應(yīng)力集中以及局部電場??分布不均勻的問題。??／／／／／／?／／?／??圖１．Ｓ?１０ｋＶ電力電纜接頭結(jié)構(gòu)示意圖??１－高壓電纜外絕緣，２－薄膜繞包絕緣結(jié)構(gòu)，３－鍍銀（錫）編織銅網(wǎng)，４－半導(dǎo)電材料層，５－壓??塊或應(yīng)力錐，６－內(nèi)絕緣管，７－屏蔽罩，８－電纜壓接導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，９－電纜中心導(dǎo)體??在高壓電力輸電領(lǐng)域，電纜接頭絕緣安全研宄也是目前一個較為熱門的研究??課題。據(jù)統(tǒng)計，高壓電力運行故障中７０％左右來源于包括電纜接頭在內(nèi)的附件故??障［１２］。高壓電力電纜接頭在運行中發(fā)生故障的主要原因在于配件在制造、安裝過??程中可能產(chǎn)生的各種結(jié)構(gòu)缺陷：如接頭內(nèi)部材料不同界面處的雜質(zhì)或氣隙，未按??規(guī)定的工藝流程進行裝配，在裝配過程中混入了雜質(zhì)氣體、雜質(zhì)顆粒，外絕緣破??損或者絕緣劣化，連接位置出現(xiàn)尖端、毛刺以及部件在裝配過程中錯位等；接頭??結(jié)構(gòu)不同材料之間的界面缺陷，如壓應(yīng)力不足形成的氣隙、運行過程中發(fā)生的絕??緣老化、進水、化學(xué)腐蝕等因素也會導(dǎo)致電纜接頭結(jié)構(gòu)的絕緣劣化［１３］，甚至產(chǎn)生??局部放電或者沿

?第２章用于ＩＴＥＲ■高壓線纜接合裝置的材料研究???課題組長期從事磁約束核聚變絕緣材料制造及其工程應(yīng)用的基礎(chǔ)研宄，研制??的絕緣材料已成功的應(yīng)用在國內(nèi)外重要磁約束核聚變實驗裝置上。先后解決了??ＥＡＳＴ?（東方超環(huán)）、印度重建的ＳＳＴ－１裝置、德國建造的Ｗ７－Ｘ中的關(guān)鍵絕緣??問題以及在建的國際熱核實驗堆（ＩＴＥＲ）裝置上有關(guān)電流引線絕緣、超導(dǎo)磁體絕??緣、低溫管道絕緣等方面的重大問題。由于線纜接合裝置使用的材料對材料低溫??力學(xué)性能、電氣性能、材料氦氣密封性、抗輻照性能等方面與早期ＩＴＥＲ軸向氦??氣密絕緣子的要求相近，因此本項目在絕緣材料應(yīng)用方面延續(xù)了?ＩＴＥＲ裝置低溫??氦氣密絕緣子在材料研宄工作，并針對線纜接合裝置在極低溫環(huán)境、信號傳輸和??介電方面的要求做了相應(yīng)的優(yōu)化。圖２．１展示了早期課題組研發(fā)的ＩＴＥＲ高壓復(fù)??合材料絕緣子。??丨??？?ｉ?＜?二?｜｜??Ｉ??ｉｊ麵《？＊？�。撸�??■■?Ｎ－ｎｎｉｎ＾ｙ?????播??圖２．１用于ＩＴＥＲ裝置的低溫氦氣密絕緣子??１７??

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3415156