Наша продукция

Металлокерамические узлы в новой технике

Надежная работа элктротехнического оборудования и стабильное снабжение потребителей электроэнергией во многом зависят от электрокерамических изоляторов и изделий из различных видов керамики. Для удовлетворения потребностей народного хозяйства страны в электрокерамических изделиях в 1938г. был образован Государственный электрокерамический институт (ГИЭКИ). За 73 года своей работы институт (в настоящее время Закрытое Акционерное общество Научно-Производственное Предприятие "Электрокерамика") стал одним из лидеров в разработке новых видов электротехнической керамики, металлокерамических узлов и прогрессивных технологий для отечественных и зарубежных предприятий.

При создании новых видов высоковольтной аппаратуры постоянно возрастают требования к керамическим материалам. Наше предприятие постоянно совершенствует свои изделия и разрабатывает новые, уделяя основное внимание надежности разработок. Создаются новые технологии изготовления различных видов огнеупорных изделий, керамических диэлектриков, металлокерамических вакуумплотных изделий, в том числе для атомных электростанций.

Решение ряда задач современной техники невозможно без использования в качестве конструктивных элементов металлокерамических узлов (МКУ), которые применяются в электронно-лучевых приборах, проходных устройствах и системах защиты АЭС, преобразователях энергии на гидроэлектростанциях, а также в кабельной технике

Разработка МКУ позволила создать новые типы приборов различного назначения. Прежде всего это электронно-лучевые пушки, где создается мощный сфокусированный поток электронов. Такие пушки, как правило, применяются для получения сверхчистых металлов и в других целях.

Разработанные нами изоляторы позволили впервые в мире создать коммутирующие установки мощностью до 500 кВт для систем электрофильтров. Они эффективно используются для очистки воздуха от загрязнения пылеобразными продуктами отходов производства.

Для электронно-лучевых приборов разработана серия МКУ типа ИАКВ, изготовляемых из керамического материала муллитокорундового типа.

Фото 1. МКУ серии ИАКВ, рассчитанные на напряжение 60 кВ (наружный диаметр до 256 мм; секция ускорительной трубки).

Соединение с армирующими металлическими деталями вакуумплотное и может быть выполнено с использованием серебросодержащих припоев и меди. Максимальные размеры изоляторов по диаметру спая около 400 мм, по высоте 350 мм. Номинальное напряжение постоянного тока до 200 кВ. Изоляторы выдерживают перепад температур между внутренней и наружной стенками 200С, охлаждение до температуры минус 60С и длительный нагрев при 600 - 650С. Температура эксплуатации до 300. Изоляторы термостойки и выдерживают многократное изменение температур по режиму 20-300-20С без нарушения вакуумной плотности. Натекание гелия при проверкена течеискателе типа ТИ-1-14 составляет не более 7,5х10 мПа/с.

Для инжектора электронов разработана серия МКУ также типа ИАКВ, которые изготавливаются из высокоглиноземистого материала УФ-46 (ГОСТ 20419-83, подгруппа 620.1).

Фото 2. МКУ серии ИАКВ для инжектора электронов.

Конструктивно МКУ представляют собой проходные керамические цилиндры, имеющие с двух сторон вакуумплотные охватывающие конические спаи с металлическими обоймами, с внутренним диаметром от 38 до. В зависимости от межэлектродного расстояния они выдерживают испытательное напряжение постоянного тока от 5 до 60 кВ. Металлокерамические узлы устойчивы к технологическому прогреву до температуры 650С с выдержкой при этой температуре в течение 10 час. Они вакуумплотны при проверке на течеискателе, чувствительном к потоку гелия 7,5х10 -12 мПа/с.

Растущая роль атомных электростанций в энергетическом балансе нашей страны ставит задачи создания новых типов электрооборудования, обладающего повышенной надежностью. Проходные силовые устройства применяются на атомных электростанциях для вывода энергии. Такие устройства включают МКУ серии ИПВУ, сохраняющие вакуумную плотность при воздействии высоких температур (пожар в течение 90 мин), мощного потока нейтронов, а также различных дезактивирующих растворов. Устройства сейсмоустойчивы. Рабочее напряжение до 10 кВ, величина тока до 600А. Металлокерамические узлы серии ИПВУ для проходных устройств атомных электростанций надежно работают в качестве выводов энергии различной мощности.

Фото 3. МКУ серии ИПВУ для силовых кабелей АЭС.

Герметичный ввод контрольных цепей и цепей управления и защиты (СУЗ) энергетического атомного реактора под защитную оболочку АЭС является на порядок более сложной задачей, чем ввод герметичных силовых цепей. Количество контрольных цепей в десятки раз больше, чем силовых. Условия эксплуатации силовых и контрольных вводов одинаковы.

Через герметичные вводы должно быть проведено 16 типов контрольных кабелей, отличающихся количеством и сечением жил, назначением, типом изоляции и оболочки, наличием или отсутствием экранов у отдельных жил или кабеля в целом, номинальными (напряжение, ток, частота) и рабочими характеристиками.Наиболее надежны в эксплуатации при этих условиях работы металлокерамические конструкции, выполненные путем металлизации и пайки серебросодержащими припоями керамических изоляторов с металлической арматурой.

Нашим предприятием разработаны герметичные армированные керамические изоляторы для одномодульных проходок на напряжение до 1 кВт и номинальный ток до 100 А.

Фото.4. МКУ серии ИП для контрольных кабелей АЭС.

Для герметизации полости приводов системы управления и защиты атомных электростанций разработан армированный проходной изолятор ИП-0,4 УХЛ4 из корундового материала с содержанием A 2 O 3 97%. Рабочая температура эксплуатации изолятора свыше 300С.Изоляторы вакуумплотны и работоспособны при абсолютном давлении окружающей среды от 0,085 до 0,61 МПа. Сопротивление электрической изоляции при нормальных условиях не менее 500 Мом, а при температуре 300С не менее 20 МОм.

Разработан гермоввод из корундового материала с содержанием AL 2 O 3 97%, предназначенный для подвода электроэнергии к блоку катушек датчика ДПШ ВГТ-0,22-15х0,85 с рабочим напряжением 220В. Электрическое сопротивление изоляции при нормальных условиях между токоведущими контактами, а также между каждым контактом и корпусом составляет не менее 2000 МОм, при 150С не менее 150 МОм.

Фото 5. Устройства для герметизации полости приводов системы управления АЭС.

Созданы МКУ для работы в агрессивных средах, например, армированные изоляторы катода и анода для химических источников тока. Эти изоляторы в течение длительного времени выдерживают разрушающее воздействие агрессивной органической среды и электрохимического потенциала. Разработанные для этих целей МКУ выполнены из корундового материала с содержанием AL 2 O 3 99,8%.

Фото 6. Изоляторы для работы в агрессивных средах.

Значительное место в решении поставленной задачи занимала разработка новых металлизирующих составов. Найдены оптимальные металлизирующие составы для пайки муллитокорундовой керамики при использовании серебросодержащих припоев и меди, низкотемпературные металлизирующие составы для металлизации крупногабаритных изоляторов из указанной керамики. Разработан ряд железосодержащих составов, заменяющих серебросодержащие покрытия для металлизации электротехнического фарфора и муллитокорундовой керамики для пайки мягкими припоями. В конструкциях МКУ применяются разные типы спаев: цилиндрические, конические, охватывающие, штырьковые, торцовые.

Для металлизации керамических изоляторов применяются различные методы нанесения металлизирующих покрытий. Разработан и успешно применяется солевой метод металлизации изоляторов из муллитокорундовой керамики.

Сконструированная для пайки металлокерамических узлов оснастка не только обеспечивает надежность при эксплуатации изделий, но и дает возможность получить заданные геометрические размеры при пайке крупногабаритных изоляторов, в том числе диаметром спая более 400 мм

Разработанные изделия освоены в производстве и выпускаются серийно.




НПП "ЭЛЕКТРОКЕРАМИКА"
Тел. +7 (499) 476-21-67

конструктор сайтов Сайтодром