Расчет температуры трубы корпуса, проводников и максимально допустимого тока нагрузки гермовводов, предназначенных для ввода кабелей в АЭС со стальной защитной оболочкой

• Автор: Дусткам Мехди
• Шифр специальности: 05.09.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 105 с. : ил.

Глава 1. Конструкция, свойства. и условия работы герметичных 8 вводов

1.1. Назначение и место установки герметичных вводов, 8 требования к вводам

1.2. Конструкции гермовводов и радиационная стойкость

материалов

1.2.1. Герметизация и изоляция полимерами

1.2.2. Изолирование и герметизация стеклом

1.3. Г ерметизация вводов металло керамическими узлами

1.4. Расчеты тепловых полей и допустимого тока нагрузки в 26 гермовводах

1.4.1. Номинальные токи и токи короткого замыкания в вводах

ВГКК

1.4.2. Общие формулы для расчета максимально допустимого 27 тока нагрузки

1.4.3. Расчет тепловых сопротивлений внутри закладной трубы и 31 трубы корпуса ввода
1.4.4. Расчет теплового сопротивления при теплоотводе от 33 закладной трубы
1.4.5. Расчет мощности потерь энергии в стальной трубе и 37 фланцах одножильных гермовводов
1.4.6. Расчет максимально допустимого тока нагрузки в четырех 44 - и восьмижильных вводах
1.4.7. Расчет допустимых токов нагрузки гермовводов 45 контрольных и силовых кабелей в стальной герметичной оболочке АЭС
1.5. Выводы по главе 1 и задачи исследований по диссертации
Глава 2. Расчет температур и максимально допустимых токов в
гермовводах с модульной конструкцией и с применением кабелей КМЖ
2.1. Постановка задачи
2.1.1. Модульная конструкция гермопроходок
2.2. Общие формулы для расчета температуры проводников и 62 допустимого тока нагрузки
2.3. Расчет температуры трубы гермоввода
2.4. Определение численных значений для температуры трубы 69 корпуса гермоввода
2.5. Учет влияния теплового потока вдоль медного проводника
2.5.1. При расчете теплового сопротивления внутри модуля 71 принята система правильной скрутки по повивам (как жилы силовых кабелей)

2.5.2. Расчет теплового сопротивления между модулем и трубой
корпуса гермоввода (11тмт)
2.6. Расчет температур и максимально допустимых токов 77 нагрузки в гермовводах с кабелями КМЖ
2.7. Выводы по главе 2
Глава 3. Экспериментальное применение температур на модули
гермоввода
3.1 Измерение температуры по данным фирмы Е1ох
3.2 Расчет температуры проводников при их выходе в горячую 99 («грязную») зону
Выводы
Литература
Перечень публикаций

Актуальность
Герметичные вводы кабелей играют большую роль в обеспечении работоспособности АЭС не только в нормальных условиях эксплуатации, но и в аварийных и после аварийных режимах.
К гермовводам кабелей нормами безопасности предъявляются особо жесткие требования в целях обеспечения герметичности и прочности системы локализации аварий, надежности передачи электрического сигнала и сохранения его формы, радиационной и пожарной устойчивости всех элементов ввода, сохранение работоспособности в течении заданного срока эксплуатации.
Требования к гермовводам, он должен:
• Обеспечивать биологическую защиту, эквивалентную толщине стены защитной стальной оболочки;
• Выдерживать испытательное давление под оболочкой 0,56 МПа;
• Выдерживать не менее 20 малых и одну большую течь в любой последовательности и сохранять в течении трех месяцев при давлении 0,05 -0,12 МПа и температуре до 60°С герметичность и работоспособность при

интегральной радиации с учетом всех аварий 5x10 рад;
• Сохранять герметичность и работоспособность во всем диапазоне сейсмических воздействий до максимального расчетного землетрясения 9 баллов по шкале МК-64;
• Выдерживать вибрацию в диапазоне частот 0,5 - 100 1/с при максимальном ускорении 19,62 м/с2 (2§);
• Допускать многократный обмыв дезактивирующими растворами;

Rtkb = l/(ndkak), dk - наружный диаметр кабеля, м; ak - коэффициент теплопередачи от кабеля к воздуху в трубе, принята равным 6 Вт/(м2 °С), ак -0,006м. Приняты значения R^ = 0,32; RTKB = 8,8; RTi = 0,16°См / Вт.
В многожильном гермовводе (п = 44 - 144) не все кабели одновременно работают одновременно с полной нагрузкой. Коэффициент загрузки по определению:
k3 = I/IM (1.47)
1М - максимально допустимый ток нагрузки кабелей при длительном режиме работы, I - фактический средний ток нагрузки для всех кабелей в гермовводе.
По формуле (1.45) рассчитывается максимально допустимый ток в одном кабеле, при условии, что все остальные кабели работают с коэффициентом нагрузки кз. Результаты расчетов приведены в таблице 1.4.
Таблица 1
Зависимость тока нагрузки от числа кабелей КМ Ж в гермовводе
Коэфф. загрузки, к3 Ток, А, при числе кабелей в гермовводе
20 30 40 50 60 80 100 150
1,0 24 21,4 19,6 18,3 17 15,4 14 11,2 10,3
0,8 26 24 22,3 21 20 18 16,7 14,2 12,6
0,6 28,4 27 25,5 24,4 23,3 21,7 20,2 17,7 15,9
1.5. Выводы по главе 1 и задачи исследований по диссертации.
1. Рассмотрены существующие конструкции гермовводов, описанные в литературных источниках. Установлено, что наибольшее применение получили вводы «Элокс», которые, в частности, будут