CN1009509B - 用于连接核反应堆电气设备的接线装置 - Google Patents

Abstract

核反应堆接线装置。包含多根第一多芯电缆。每根至少从某些设备伸到远离设备端。在堆容器顶盖上的第一接头终止。多根第二多芯电缆。每根与各自的一根第一多芯电缆相连，每根有第一段，其第一多电缆连接器有多个电触片，接到第一段各芯线上，第一多电缆连接器至少对十根独立的第一段是公共的。每根还有第二段。其第二多电缆连接器有多个电触片。接到第二段的各芯线上，并与第一段的各芯线对应，用于与第一多电缆连接器作可移动连接。

Description

本发明是关于核反应堆电气设备的接线装置，核反应堆容器有一个可移动的顶盖，其电气设备是指测量控制棒束位置的敏感元件;这些控制棒束的驱动机构;热电偶等。本发明特别适用于、且不仅仅限于有大量控制棒束的、以轻水冷却和慢化的反应堆。在更换有缺陷的电缆时，或作连接电气设备或断开电气设备的操作期间，这些控制棒束会引起一些问题。

用于连接核反应堆电气设备的接线装置已经有人使用。文件FR-A-2567，305与反应用美国专利752，426对应，表示了这类装置，它包括许多连到一个电气设备的第一电缆，每根第一电缆从上述的一个电气设备伸展到位于反应堆容器顶盖上面的一个第一固定接头。它还包含许多第二电缆，每根第二电缆对应于各自的第一电缆，並在其端部有两个接头。一个接头用于与位于反应堆容器顶盖上面的一个第一固定接头作可断开的连接;而另一个接头用于与装在远离反应堆容器的一块盘上的第二固定接头，作可断开的连接。第二电缆有第一段，放在一根位于反应堆容器顶盖上面水平安装的密封套管内;它还有第二段，用于与放在远离反应堆的盘上的第二固定接头相连接。

这一接线装置解决了许多问题。然而，当打开反应堆容器顶盖时，必须断开许多电缆和它们各自的电缆段，以便能接近容器内部。与此相反，当盖上反应堆容器顶盖时，所有这些电缆必须一一重新连接，这有出错的风险。

举例来说，一个常见的有四个冷却回路的、压水型核反应堆，其 控制棒束和停堆棒束数为73;热电偶数为52。每一根控制棒束有一根向控制棒束驱动机构供电的电缆，和一根与测量控制棒束位置的敏感元件相连接的测量电缆。每个热电偶也有一根测量电缆，使得电缆总数达到198根。

安装这些电缆需在难以接近的条件下进行，是费时和难做的操作。此外，在打开或盖上反应堆容器顶盖的操作期间，不同接头的连接是在存在堆芯辐照的恶劣环境下进行的。

在某些情形，电缆必须弯成小的曲章丰经，而且反应堆容器顶盖上面提供的很小空间不允许出现额外的多余的长度。这就必须在现场的上述困难条件下切断多余的电缆。

本发明的一个目的是提供一种改进的接线装置。特别是要提供一种装置，它可能做到：

-对反应堆的干扰时间缩短，从而改善了核反应堆生产电力的可利用率，並使工作人员所受的辐照最小。

-接线装置上电缆连接的损伤较小。

-在打开、盖上反应堆容器顶盖后，或更换已损坏电缆时，电缆重新连接出错的风险减少。

为此，本发明提出与核反应堆容器的可移动顶盖相结合，用于与反应堆电气设备作电气连接的接线装置包含：

（G）多根第一多芯电缆，每根至少从上述设备中的某些设备伸展到远离所述设备的一端，在位于反应堆容器顶盖上面的一个第一接头终止。

（b）多根第二多芯电缆，每根用于与各自的第一多芯电缆连接，並且多根有：

（b₁）第一段，在其近端有一个用于与上述第一接头作可断开 连接的第二接头;在其远端有一个第三接头。

（b₂）第二段，在其近端有一个用于与上述第三接头作可断开连接的第四接头;在其远端有一个第一多电缆连接器，它有多个电气触片与上述第二段各自的电缆芯线连接。上述的第一多电缆连接器至少对十根独立的第二段是公共的。

（b₃）第三段，在其近端有一个第二多电缆连接器，它有多个电气触片与上述第三段各自的电缆芯线连接，並与上述第二段各自的电缆芯线对应。上述第二多电缆连接器至少对与上述独立的第二段对应的十根独立的第三段是公共的，用于与上述第一多电缆连接器作可移动的连接。在其远端有一个第五接头，用于与固定在远离反应堆容器的盘上各自的第六接头连接。

存在多电缆连接器就能快速连接和断开，显著减少操作对反应堆的干扰时间。在重新连接期间，出错的风险度进一步消除了。

本发明的另一个目的是提供一个接线装置，它还包含支承第二多芯电缆的一些装置，有：

-第一段支承装置。它包含多根刚性导管，在反应堆容器顶盖上面、与反应堆容器轴线垂直、布置成多层。每一层的导管互相之间平引。

-导管支承装置。它包含一个金属构件，支承上述各层的每一层。

本发明的另一个目的是提供一种接线装置，其中上述第二多芯电缆的支承装置还包含第三段支承装置。它安排成能绕一个固定支点旋转，用于支承第二多芯电缆的第三段，对应于与其相连的予定数目的第二多电缆连接器。在多电缆连接器断开后，籍助于使支承置旋转，使反应堆容器顶盖上部可以容易地空出来。

在其它优良的实施方案中，以采用下列安排中的一种：

-刚性导管每根由密封的金属管构成，用以容纳多根第二多芯电缆的第一段。上述第一段被引入抗辐照的绝缘体中。

-第一多芯电缆通过贯穿孔穿入相应的刚性导管内。上述贯穿孔有规则地配置在上述导管的侧表面上，与连接到上述第一多芯电缆的各设备的位置相对应。

-每个第二接头是固定在一根相应导管的表面上的。

-至少有一些第二多芯电缆，其第三接头固定在相应导管的侧表面上。

-第一多电缆连接器和相应的第二多电缆连接器，是自动地连接和断开的。

通过对一个特定的具体实施方案的下列叙述，将会更好地理解本发明。给出的这一具体实施方案只是一个例子，並不受它限制。

图1a是在混凝土堆坑内的核反应堆侧视示意图，包含一个按照本发明的接线装置。

图2是一个立体示意图，表示本发明的设备和它所处的环境。

图3以顶视图表示多电缆连接器标高处，本发明的接线装置的细节。

图4是一个多电缆连接器的支承装置的立面视图。

图5是压水型核反应堆控制棒束的操作机构的部分顶视图，表示了往下引到设备去的供电电缆和控制电缆。

图6表示一个多电缆连接器的原理性具体实施方案。

图7表示本发明的多电缆连接器的另一种可能的实施方案的原理性正视图。

图1a表示位于混凝土堆坑3内的带顶盖2的反应堆容器1。配备了电气设备，诸如控制棒束的控制机构，热电偶或侧量控制棒束在堆芯内的位置的敏感元件。这些已知的部件没有表示出来。这些设备通过电缆供电，电缆在管子4内穿过。这类管子还用于引导传送控制信息的电缆，以便控制这些设备的运行，以及传送从位置敏感元件和温度敏感元件来的信息。

然后，这些电缆横向分布，並由反应堆容器顶盖上面水平位置的支承装置5支承。这些电缆然后连接到第一多电缆连接器6，它至少包含十根不同的电缆，最好包含占十根这样的电缆。每个第一多电缆连接器6本身又连接到一个第二多电缆连接器6′上。第二多电缆连接器6′也有相应数目的电缆与其连接，这些电缆继续伸展並由电缆通路7支承，然后各自通过接头连接到远离反应堆的固定盘8上。

图1b是图1a的顶视图。

图2精细地表示了本发明的电气设备接线装置。

设备9位于反应堆容器1的里面或外面，有一根第一多芯电缆10连接到设备9;电缆另一端与设备反向连接到一个过桥接头即第一接头11，它位于反应堆容器顶盖上面。第二多芯电缆12在其近端有一个可移动的第二接头13，用于与过桥接头即第一接头11作可断开的连接;在其远端有一个活动的第五接头14，用于与固定在远离反应堆容器的盘8上的一个固定的第六接头15作可断开的连接。

如图1a和图2所示，配备了支承装置4，16，7，17，使得第二电缆12能固地固定在其位置上。

第二电缆12包含第一段18，在其一端有一个可移动的第二接 头13;在另一端有一个可移动的第三接头19，用于与第二段21的第四接头20作可断开的连接。这一第二段21，在其一端有一个上述的第四接头20;在另一端有一个多电缆连接器6，它至少有其它十根独立的第二段与其连接，通常与其连接的第二电缆的第二段有占十根。

第二电缆的第三段23包含一个第二多电缆连接器6′，与其连接的还有其它第二电缆的独立的第三段。连接器6′适合于与第一多电缆连接器6作快速连接和快速断开。第三段在其远端有可移动的第三接头14，适合于与固定在远离反应堆的盘8上的固定的第六接头相连接。多电缆连接器6′放在反应堆上面水平布置的电缆层的外表面。第二电缆的支承装置包含：

-第一段的支承装置。它包括几组刚性的部件或导管16，在反应堆容器顶盖上面布置成平行的层（见图1a，图1b和图2）。

-刚性管棒的支承装置。它包括一个金属构件30，示于图1b中，並在图2中以点划线表示出来，在图3和图5中也作了表示。它将每一层平行的管棒固定在其位置上，並为一直伸展到相应的多电缆连接器6的第二电缆12的第二段21，至少提供了一部分通路。

在同一层内的管棒是相同的，並可赋予同样的功能。其长度随它们在反应堆容器顶盖上面的占何位置，以及随与它有关连的电气设备的数目而变。所谓同样的功能应理解成都是供电功能，或都是温度控制功能等等。管棒可以容易地予先制造，並安放在支承框架30上。这样可以使安装简化，更容易拆卸。第二电缆的支承装置还包括支承第三段23的装置7，它适合于围绕至少一个支点引旋转。这些支承7 把所有与第二多电缆导体有关的第三段单独地分成一组，这些第二多电缆导体最好相对于反应堆放在同一位置。用于支承第二电缆12的第一段18的刚性管棒16，由一根密封的金属套管构成，包含埋入抗辐照绝缘体中的部分。

多电缆连接器6和6′，如图6所示，可以手动连接和断开;或者如图7所示，可以自动地连接和断开。

图6表示了一个多电缆连接器，它的公插针成第二电缆12的第三段23的电气触片，被插入到母插座33。母插座33有对应第二段21的电气触片。装置34使得多电缆连接器6可以不出差错地连接到它对应的多电缆连接器6′上。一个把多电缆连接器6夹紧並固定在多电缆连接器6′上的装置在图中用35表示，它保证了组件能很好地抵抗可能的外力。

在图6中，多电缆连接器6′籍固定在连接器6′上的吊链装置36操作，用钩子37钩住属于连接器6′的吊环38。

在图7中，表示了两个可自动地连接和断开的多电缆连接器，装在第二段21上的多电缆连接器40，被固定在支承17上。装在第三段23上的多电缆连接器42，籍一台行车（图中未示出）予以定位。带钩子45的吊链44，固定在吊环46上，吊环紧固在多电缆连接器42上。每一个连接器有一个适当的装置47，用于使连接器42向连接器40作横向的移动，然后定位。导向装置48，例如可由滑块构成，它能籍一个适当的装置47推动连接器42向连接器40接近，将一个连接器插入另一个连接器。

安全自锁和对中装置49，50，可使得多电缆连接器的定位，不会有任何出错的风险。

在如图2所说明的一种本发明的批荐实施方案中，第二电缆12的第一段18的入口或出口适合于分别连到第一电缆10的过桥接头即接头11，並位于反应堆容器顶盖上面。第二电缆12的第一段18，其入口和出口被有规则地配置在对应的管棒16的侧面部分，取决于位于反应堆容器顶盖上面的连接入口和出口的固定接头的位置。

类似地，最好使第二电缆的第二段端部接头19，位于每根第二电缆第一段的支承管棒16的入口处。

这些管棒16可以容易地予先制造，並安装到支承框架30上，这使得有可能简便地一层一层安装。分配点可以是电缆出口或者一个多针接头，分配点沿管棒均匀配置，位于向其提供电源或信息的部件的间距位置。

图3表示了标高为多电缆连接器6处的顶视图。电缆21的引入线来自管棒16。

图4表示了三层重叠管棒16的详细立面视图，其中装置的电缆按照本发明伸展，支承17使得本发明的一个多电缆连接器可以固定其上。

图5表示本发明的一个装置的更加详细的顶视图。可以看到金属构件13，也可以看到在反应堆容器外面的、控制棒束17的上部部件。为第一电缆10过桥的接头11，籍第一段的可动连接头13 （未示出）连接到管棒16上。

按照本发明制造的一个电气设备接线装置，在拆卸期间进行的操作，将简要的说明如下：

一方面在多电缆连接器标高处，另一方面在远离反应堆容器的固定的中间盘标高处，予先安排好属于同一个电缆连接器的多芯电缆被同时断开。然后，第二电缆的第三段的支承7，通过旋转被升起，从而可自由接近反应堆上面。然后，在移动反应堆容器顶盖的同时可以移走装置的其余部分。

Claims (7)

1、与带可移动顶盖的核反应堆容器相结合的一种接线装置，它用于核反应堆多个电气设备(9)的控制电缆和供电电缆的电气连接，包含：

(a)多根第一多芯电缆(10)，每根至少从上述设备(9)中的某些设备伸展到远离上述设备的一端，在位于上述反应堆容器顶盖(2)上面的第一接头(11)终止，

(b)多根第二多芯电缆(12)，每根用于连接各自的一根第一电缆，第二多芯电缆(12)在其一端有可移动的第二接头(13)，可与第一电缆(10)的接头(11)连接，在其另一端有可移动的第五接头(14)，可与第六接头(15)连接，接头(15)固定在远离反应堆容器的盘(8)上，并且每根第二多芯电缆有：

第一段(18)，在其近端有可移动的第二接头(13)，用于与上述的第一接头之一作可断开的连接，在其远端有可移动的第三接头(19)，

第二段(21)，在其近端有可移动的第四接头(20)，用于与上述的第三接头(19)作可断开的连接，

其特征在于

各第二电缆的第二段(21)在其远端有第一多电缆连接器(6)，它有多个电气触片连接上述第二段的各芯线，并且至少对十根独立的其它第二段是公共的，

每根第二多芯电缆还有第三段(23)，

其近端有第二多电缆连接器(6′)，它有多个电气触片连接上述第三段的各芯线，并与上述第二段的各芯线对应，它至少对十根独立的其它第三段是公共的，并与上述独立的第二段(21)相对应，用于与上述第一多电缆连接器(6)作可移动的连接并可快速插入第一多电缆连接器(6)，

其远端有可移动的第五接头(14)，用于与固定在远离反应堆容器的盘上的各自的第六接头(15)连接，

该接线装置还包括第三段支承装置(7)，它支承着以预定数目组合在第二多电缆连接器(6′)上的第三段(23)，各支承装置(7)可以在两个位置，即第二多电缆连接器可与第一多电缆连接器成对连接的位置和支承装置(7)在反应堆上方留出操作空间的位置，之间移动。

2、按照权利要求1的一种接线装置，其特征在于还包括如下的第二多芯电缆支承装置：

第一段支承装置（5），它包含多根相互平行分层设置在反应堆容器顶盖上方的刚性导管（16），其与反应堆容器的轴线垂直，

刚性导管支承装置（30），它包含组合式金属构件，用以支承彼此平行的各层导管，并使第二段（21）稳妥地连通到在其一端的相应的第一多电缆连接器（6）上。

3、按照权利要求2的一种接线装置，其特征在于上述刚性导管每根由一根密封的金属管构成，用于容纳多根第二多芯电缆的第一段，上述第一段引导到抗辐照的绝缘体中。

4、按照权利要求2的一种接线装置，其特征在于第一多芯电缆经贯穿孔穿入相应的刚性导管里面，上述贯穿孔按照连接到上述第一多芯电缆的设备位置，有规律地配置在上述导管的侧表面上。

5、按照权利要求2的一种接线装置，其特征在于每个第二接头是固定在相应导管的表面上的。

6、按照权利要求2的一种接线装置，其特征在于至少有一些第二多芯电缆，它们的第三接头固定在相应导管的侧表面上。

7、按照权利要求1的一种接线装置，其特征在于第一多电缆连接器和对应的第二多电缆连接器可自动地连接和断开，

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