[0001] 本发明涉及核电站配套器件制造技术领域，尤其涉及一种连接器组件。

[0002] 核电站安全壳内仪表用电连接器组件与电缆配套，用于连接安全壳内仪表与安全壳上的贯穿件，以满足安全壳内仪表信号与传输至壳体外设备或机柜之间信号传递的需求。

[0003] 核电站供热堆安全壳内长期工作温度高达282℃，在严重事故工况下温度会短时达到300℃以上。如果仪表电连接器组件无法满足严重事故工况下的密封及绝缘要求，会导致安全壳内仪表故障，进而导致核电站发生安全事故，甚至核泄露。

[0004] 核电站电气设备只有一个核安全等级，被称为1E级，其它设备均为“级外设备” 。1E级设备能够实现完成下列功能：
――自动停堆；
――安全壳隔离；
――堆芯的应急冷却；
――堆内及反应堆厂房内的热量导出；
――预防及限制事故状态下放射性释放。

[0005] 现有电连接器组件无法满足该1E级要求，即无法满足核电站供热堆安全壳内的工作环境下对绝缘和密封的要求。

[0025] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0026] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0027] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0028] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

[0029] 在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

[0030] 此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

[0031] 图1示出了本发明一个实施例的连接器组件的结构示意图。图2出了本发明一个实施例的铠装电缆的结构示意图。图3是图1中的插头的结构示意图。图4是图3的爆炸图。图5是图1中的插座的结构示意图。图6是图5的爆炸图。如图所示，一种适用于核电站安全壳内的高温仪表的连接器组件主要包括第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b、插头200和插座300。

[0032] 参考图2，第一铠装电缆100a和第二铠装电缆100b分别包括沿其径向由内向外依次层叠设置的导体芯线101、屏蔽层102、绝缘层103和金属层104。在屏蔽层102内填充绝缘材料105以包裹导体芯线101。第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b通过绝缘层103和绝缘材料105，提供对导体芯线101的双层绝缘保护，提升了连接器组件的绝缘性能。

[0033] 参考图1、图3和图4，插头200包括插头壳体组件210、插孔组件220和第一插针组件230。插头壳体组件210为中空结构。插孔组件220和第一插针组件230设置在插头壳体组件
210内且相互连接。第一插针组件230包括第一插针231。第一插针231头端插入插孔组件
220。第一铠装电缆100a的一端伸入插头壳体组件210内，且第一铠装电缆的导体芯线与第一插针231的尾端压接后通过激光焊接固定。插头壳体组件210包括第一并紧螺母214。第一铠装电缆100a表面与第一并紧螺母214通过激光焊接固定。

[0034] 参考图1、图5和图6，插座300包括插座壳体组件310和第二插针组件320。第二插针组件320与插座壳体组件310结合具有第二插针321。第二铠装电缆的一端伸入插座壳体组件310内，第二铠装电缆的导体芯线与第二插针321的尾端压接后激光焊接固定。插座壳体组件310包括第二并紧螺母313。第二铠装电缆表面与第二并紧螺母313通过激光焊接固定。

[0035] 易于理解的，插头200与插座300接插配合，以使第二插针321头端插入插孔组件220。第二插针321与第一插针231形成电连接。高温仪表通过插头内的第一插针231和插座内的第二插针321与安全壳外的设备通信。

[0036] 需要说明的是，导体芯线101与第一插针231和第二插针321之间先压接后激光焊接技术进行固定。该种双重连接方式，不仅确保了导体芯线101与插针之间的紧密结合，更使得信号传输更加稳定可靠。与此同时，第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b表面与第一并紧螺母214和第二并紧螺母313之间运用激光焊接技术进行固定。通过精细的激光焊接工艺，使得第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b与并紧螺母之间形成了牢固的连接，极大地增强了该连接部位的机械强度和稳定性，显著提升了连接器组件的密封性能。激光焊接耐热温度可达到3000摄氏度以上，可以满足连接器组件的使用环境要求。此外，采用激光焊接工艺能有效地防止外界物质如灰尘、水分等的侵入，为连接器组件的正常运行提供了可靠的保障。在安全壳内的特殊环境中，即使长时间的工作状态下，也能确保连接器组件的安全性和稳定性，进一步提高了设备的可靠性和使用寿命。

[0037] 在一个实施例中，参考图3和图4，插头壳体组件210包括连接螺母211、锁紧环212和插头尾罩213。连接螺母211通过锁紧环212与插头尾罩213配合固定。其中，连接螺母211和锁紧环212通过端部锯齿固定，锁紧环212和插头尾罩213卡接固定。第一并紧螺母214与插头尾罩213的端部螺纹配合固定。

[0038] 在一个实施例中，插孔组件220包括插头连接件221、第一插孔绝缘体222、双插孔件223和第一插孔绝缘体222盖板。第一插孔绝缘体222设置在插头连接件221内。第一插孔绝缘体222具有一个或多个通道。双插孔件223一端穿设在第一插孔绝缘体222的通道内，另一端伸入第一插孔绝缘体盖板224。双插孔件223的一端伸入第一插孔绝缘体222，另一端伸入第一插孔绝缘体盖板224。

[0039] 在一个实施例中，第一插针组件230还包括第一壳体232、第一固定座233和第一单插孔件234。第一固定座233设置在第一壳体232内且与第一插孔绝缘体盖板224相对。第一单插孔件234设置在第一固定座233内，第一插针231设置于第一单插孔件234且部分插入双插孔件223。

[0040] 在一个实施例中，第一壳体232、第一固定座233、第一单插孔件234和第一插针231烧结为一体。烧结工艺是通过高温钎焊将多个零件紧密结合，以有效降低泄漏率。

[0041] 在一个实施例中，第一插针组件230还包括压缩弹簧235和遮盖板237。压缩弹簧235与锁紧环212配合提供压紧力，使第一插针组件230保持固定。遮盖板237套设在锁紧环
212外，用于遮盖连接螺母211和锁紧环212的连接位置。第一插针组件230还包括第一卡圈
238和第二卡圈236，用于固定第一插针组件230的整体结构，防止第一单插孔件234的位置滑动。

[0042] 在一个实施例中，插孔组件220还包括第一卡珠225和第二卡珠226，设置在第一并紧螺母214和插头尾罩213之间。第一卡珠225和第二卡珠226用于提高第一并紧螺母214和插头尾罩213螺纹连接的可靠性，防止在振动或交变载荷的环境下，两者的螺纹连接产生松动。

[0043] 在一个实施例中，插座壳体组件310还包括插座尾罩312。第二并紧螺母313与插座尾罩312的端部螺纹配合固定。

[0044] 在一个实施例中，第二插针组件320还包括第二壳体322、第二固定座323和第二单插孔件324。第二壳体322与插座尾罩312头部插接配合，第二固定座323设置在第二壳体322内，第二单插孔件324设置在第二固定座323内。第二插针321部分设置于第二单插孔件324且部分露出于第二壳体322内。

[0045] 在一个实施例中，第二壳体322、第二固定座323、第二单插孔件324和第二插针321烧结为一体，以有效降低泄漏率。

[0046] 在一个实施例中，插座300还包括第三卡圈325。第三卡圈325用于固定第二固定座323，防止第二单插孔件324的位置滑动。

[0047] 在一个实施例中，插座壳体组件310还包括第三卡珠314和第四卡珠315，用于提高第二并紧螺母313和插座尾罩312螺纹连接的可靠性，防止在振动或交变载荷的环境下，两者的螺纹连接产生松动。

[0048] 在一个实施例中，第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b的绝缘层103由二氧化硅制成。第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b的屏蔽层102内填充的绝缘材料105为二氧化硅。二氧化硅的化学性质稳定，不易吸潮，具有较高的耐火、耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀性能。且二氧化硅的熔点为1723℃，纯二氧化硅作为绝缘材料105能保证第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b的绝缘电阻在常态常温（25℃）以下≥1000MΩ，在280℃的高温下仍能≥10MΩ。

[0049] 在一个实施例中，第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b的屏蔽层102为铜管。参考图3和图5，屏蔽层102通过导线106分别接入第一单插孔件234和第二单插孔件324，进而通过插座300接入安全壳外的屏蔽地。具体来说，由于安全壳内并没有安全的屏蔽地。屏蔽层102通过导线106接入第一插针231，经由插座300连接到安全壳外的屏蔽地。设置屏蔽层102的目的是防止导体芯线101受安全壳内的电磁辐射干扰。

[0050] 在一个实施例中，导体芯线101由热电偶导体材料或铜导体材料制成，金属层为不锈钢层。由热电偶导体材料制成的导体芯线101适用于连接安全壳内的仪表类型为热电偶温度计。而由铜导体材料制成的导体芯线101适用于除热电偶温度计以外的仪表及限位开关。

[0051] 在一个实施例中，导体芯线101的数量为2根、3根、4根或8根。导体芯线101的数量根据所接入的仪表类型确定。对于安全壳内的常规仪表，2根、3根或4根导体芯线101能够满足需求，而对于特殊仪表，则需要使用8根导体芯线101。更佳地，若导体芯线101的数量为22
根、3根或4根，则单根导体芯线101的截面积为1.5mm ；若导体芯线101的数量为8根，则单根
2
导体芯线101的截面积为1mm。

[0052] 在一个实施例中，第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b的直径为10mm±0.04mm，金属层104的厚度为0.6mm～0.7mm。基本保证第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b的绝缘电阻在25℃以下大于1000MΩ，在280℃以上大于10MΩ。

[0053] 在一个实施例中，插头200中的第一固定座233、第一插孔绝缘体222、第一壳体232，以及插座300的第二固定座323由95%陶瓷材料制成。“95% 陶瓷” 是一种具有特定组成和特性的材料，其陶瓷成分占到了总体的 95%。95%陶瓷与二氧化硅同样具有高绝缘电阻性、高化学稳定性以及耐高温等性能。且95%陶瓷的熔点为1600℃，采用95%陶瓷材料能保证第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b的绝缘电阻在常态常温（25℃）下≥1000MΩ，在280℃的高温下也能≥10MΩ。

[0054] 以下结合附图详细说明连接器组件的制造方法。

[0055] 第一步，将第一壳体232、第一固定座233、第一单插孔件234和第一插针231烧结为一体，整体设置于插头壳体组件210内。将第二壳体322、第二固定座323、第二单插孔件324和第二插针321烧结为一体，装入插座壳体组件310内。该烧结工艺是通过高温钎焊将多个零件紧密结合，使得其氦质谱检测泄漏率可达1×10‑9Pa•m³/s以上。

[0056] 第二步，将第一铠装电缆100a依次穿入第一并紧螺母214和插头壳体组件210，将导体芯线101端部与第一插针231压接后激光焊接固定；将第二铠装电缆100b穿入第二并紧螺母313和插座壳体组件310，将导体芯线101端部与第二插针321压接后激光焊接固定。焊接时增加辅助焊料以确保焊接牢固。需要说明的是，辅助焊料是非有机材料，从而保证在整个连接器组件制造过程中未使用任何有机材料，不存在热老化机理被应用的可能。由于安全壳内异常工况下环境温度短时间能达到300°以上，采用激光焊接能避免发生焊接不牢固、焊点开裂等情况。

[0057] 第三步，将第一并紧螺母214拧紧到插头尾罩上，两者螺纹配合固定，将第一铠装电缆100a表面与第一并紧螺母214的圆周表面上采用激光焊接固定。将第二并紧螺母313拧紧到插座尾罩312上，两者螺纹配合固定，将第二铠装电缆100b表面与第二并紧螺母313的圆周表面上采用激光焊接固定。焊接完成后对表面进行抛光，去除激光焊接痕迹，增强零件之间的美观性。采用激光焊接，使得插头壳体组件210及插座壳体组件310内部形成密封腔体，高温水汽难以从焊接位置进入密封腔体，保证第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b的裸露部位绝缘性能不会因水汽增多而降低。

[0058] 较佳地，第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b在制造过程中，先将二氧化硅材料碾碎，并将二氧化硅材料注入到屏蔽层102内以及屏蔽层102和金属层104之间，通过金属层104的数次拉伸，使得屏蔽层102内的二氧化硅颗粒之间能够紧密结合，屏蔽层102和金属层
104之间的二氧化硅材料形成绝缘层103，以确保第一铠装电缆100a、第二铠装电缆100b优异的电性能。需要说明的是，激光焊接操作采用填充焊料或者不填充焊料的形式。在平均厚度1mm的金属激光焊接中焊接部位能耐受8MPa以上的压强。

[0059] 本发明的一种1E级核电站用高温仪表连接器组件使用了耐高温绝缘体以及高温烧结的方式，并通过多处激光焊接来达到耐高温的目的。电缆为1E级矿物质铠装电缆，该铠装电缆所有零件均可在高温中使用且电缆绝缘体采用二氧化硅，在高温下绝缘性能仍可满足要求。铠装电缆和插头的结合也采用激光焊接，在高温环境下不会发生焊接不牢固、焊点开裂等情况。该连接器组件能够满足在长期工作温度282℃、异常事故温度300℃以上以及6.2Mpa环境压力的条件下工作。同时该连接器组件也能通过低温、高温、温度变化、振动、冲击、化学水淹和耐辐照试验。

[0060] 本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。