ПРОХОДКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОММУНИКАЦИЙ Российский патент 2010 года по МПК H01B17/26 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для обеспечения герметичного пропуска проводников (проводов, кабелей, жгутов) электрических коммуникаций с возможностью их замены через герметичную перегородку, отделяющую зону обслуживания от зоны с ионизирующим излучением, на атомных станциях, испытательных стендах и других аналогичных объектах.

Известно устройство для ввода электрических проводников в загрязненную зону атомного реактора через герметичную перегородку, содержащее разъемный корпус, состоящий из полого тонкостенного цилиндра и герметично состыкованного с ним днища, подвижно закрепленного на стержнях, заделанных в установленный на вводе фланец (см. патент РФ №2079912, Н01В 17/26).

Недостатком этой конструкции является недостаточный уровень биологической защиты, определяемый в основном материалом фланца.

Известна также проходка электрических коммуникаций, содержащая корпус, в котором расположены объединенные в модули электрические проводники, корпус под закладным элементом выполнен с отверстием, а его фланцы (торцы) с двойными стенками, внутренние из которых соединены герметично заделанными в них трубами. При этом средства соединения с элементами внешней цепи выполнены в виде размещенных на концах модулей герметичных вилок, закрепленных в отверстиях наружных стенок фланцев (горцев). В качестве биологической защиты проходки использована чугунная дробь, засыпанная между внешним (с отверстием) корпусом и соединяющими внутренние стенки фланцев трубами, а также кольца, одетые на проводники (см. патент РФ №2077100, Н01В 17/26).

Недостатком этой конструкции является то, что, если проводники выполнены с толстой изоляцией относительно жилы (так спроектированы термометрические, контрольные и провода управления для АЭС), или проводников мало, то плотность жгута меньше плотности защитной бетонной оболочки реактора и такой жгут не способен ослабить ионизирующее излучение в необходимой степени, т.е. не может служить элементом биологической защиты.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является проходка электрических коммуникаций проводников (кабелей) в отделенную герметичной перегородкой зону с ионизирующим излучением, содержащая цилиндрический корпус с собственной биологической защитой и закрепленными в его торцах модулями, образованными электрическими проводниками, в которой элементы биологической защиты модулей выполнены в виде разнесенных вдоль их оси вставок цилиндрической формы с пазами для размещения проводников, а вставки установлены вдоль оси одна относительно другой и повернуты относительно друг друга таким образом, чтобы обеспечить перекрытие их пазов (см. патент РФ №2264014, Н01В 17/26).

Недостатком данного устройства является низкая надежность модулей в условиях механических воздействий на проводники (при вибрации и при токах короткого замыкания), так как биологическая защита модулей не закреплена относительно корпуса проходки, а амплитуда колебаний проводников не ограничена, что снижает надежность конструкции.

Задача, на выполнение которой направлено заявленное изобретение, - повышение надежности модулей при воздействии на проводники.

Технический результат - обеспечение надежности конструкции, приспособленной к условиям серийного производства проходок.

Этот результат достигается тем, что модули снабжены оболочкой, выполненной в виде ложементов, подвижно скрепленных друг с другом и каждый из которых соединен одним концом с соответствующим изолятором.

Элементы биологической защиты, выполненные в виде разнесенных вдоль оси вставок цилиндрической формы с пазами для размещения проводников, соединены с ложементами цилиндрической частью.

На фиг.1 приведена конструктивная схема заявленного устройства.

На фиг.2 приведены поперечные сечения:

- сечение А-А соответствует модулю с биологической защитой из проводников;

- сечение Б-Б соответствует модулю с биологической защитой, выполненной с использованием вставок.

Проходка 1, установленная в герметичную перегородку 2, содержит цилиндрический корпус 3 с собственной биологической защитой 4 и закрепленными в его торцах модулями, образованными электрическими проводниками 5, герметичными изоляторами 6, и снабженными оболочкой, выполненной в виде подвижно скрепленных, например, скобками 7 ложементов 8. К ложементам 8 прикреплены вставки 9 биологической защиты модулей.

Предложенное устройство работает следующим образом. Передача тока из одной зоны объекта в другую осуществляется с помощью электрических проводников 5. Герметичные изоляторы 6 обеспечивают герметичность корпуса 3 проходки и надежность ее электрических линий. Скрепленные друг с другом ложементы 8 образуют оболочку, которая ограничивает поперечные перемещения проводников 5, предохраняя их от разрушения при механических воздействиях, например, при резонансе или при прохождении тока короткого замыкания.

Тепловые расширения корпуса 3 проходки и монтажные неточности при установке модулей компенсируются благодаря взаимной подвижности в продольном направлении ложементов 8, обусловленной тем, что каждый из них только одним концом прикреплен к соответствующему изолятору 6, другой же конец остается свободным. Между свободными концами ложементов 8 и изоляторами 6 предусмотрен зазор В, необходимый для реализации указанной компенсации. Обеспечение подвижности в продольном направлении ложементов 8 относительно друг друга обеспечивается с помощью скобок 7, каждая из которых жестко соединена только с одним из ложементов 8.

Для ослабления ионизирующего излучения в модуле, не полностью заполненного проводниками, установлены дополнительные элементы биологической защиты в виде разнесенных вдоль оси проходки цилиндрических вставок 9 с пазами для размещения проводников 5, причем каждая из вставок 9 прикреплена цилиндрической поверхностью только к одному из ложементов 8, что обеспечивает полное перекрытие ионизационного потока, поскольку вставки 9 при этом развернуты относительно друг друга и полностью перекрывают поперечное сечение модуля.

Повышение надежности модулей и, соответственно, всего устройства связано с предотвращением разрушения проводников при механических воздействиях с помощью ложементов 8.

Снижение затрат при серийном производстве проходок связано с возможностью изготовления ложементов 8 высокопроизводительными известными технологическими приемами, например штамповкой.

Другим положительным техническим результатом является возможность установки ложементов 8 после монтажа электрических линий, что позволяет проводить монтаж, проверку и ремонт этих линий до окончательной сборки модулей, причем вставки 9 биологической защиты крепятся к ложементам 8 заранее и не создают дополнительных сложностей при изготовлении модулей. Ложементы 8 (со вставками 9) монтируются в модули методом наложения, что также соответствует технологиям серийного производства.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для обеспечения герметичного пропуска проводников в виде проводов, кабелей, жгутов в электрических коммуникациях с возможностью их замены через герметизирующую перегородку, отделяющую зону обслуживания от зоны ионизирующего облучения, например, на атомных станциях. Сущность изобретения состоит в том, что предлагаемое устройство содержит цилиндрический корпус с собственной биологической защитой и закрепленными в его торцах модулями, образованными электрическими проводниками, герметичными изоляторами и элементами биологической защиты в виде цилиндрических вставок с пазами для размещения проводников, причем модули снабжены оболочкой, выполненной в виде ложементов, подвижно скрепленных в продольном направлении друг с другом, каждый из которых только одним концом прикреплен к соответствующему герметичному изолятору. Кроме того, элементы биологической защиты, выполненные в виде цилиндрических вставок с пазами, соединены с ложементами цилиндрической частью. Такое выполнение устройства способствует повышению надежности проходки при механическом воздействии, повышению качества изготовления и монтажа, увеличению эффективности биологической защиты при упрощении конструкции проходки, что обеспечивает снижение затрат при серийном производстве. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Проходка электрических коммуникаций проводников (кабелей) в отделенную герметичной перегородкой зону с ионизирующим излучением, содержащая цилиндрический корпус с собственной биологической защитой и закрепленными в его торцах модулями, образованными электрическими проводниками, герметичными изоляторами и элементами биологической защиты в виде цилиндрических вставок с пазами, отличающаяся тем, что модули снабжены оболочкой, выполненной в виде ложементов, подвижно скрепленных в продольном направлении друг с другом, и каждый из которых соединен одним концом с соответствующим герметичным изолятором.

2. Проходка по п.1, отличающаяся тем, что элементы биологической защиты соединены с ложементами цилиндрической частью.