RU2792227C1 - Sealed cable entry through the containment of a nuclear power plant - Google Patents

Sealed cable entry through the containment of a nuclear power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2792227C1
RU2792227C1 RU2022106962A RU2022106962A RU2792227C1 RU 2792227 C1 RU2792227 C1 RU 2792227C1 RU 2022106962 A RU2022106962 A RU 2022106962A RU 2022106962 A RU2022106962 A RU 2022106962A RU 2792227 C1 RU2792227 C1 RU 2792227C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
cable
carrying
sealed
insulator
Prior art date
Application number
RU2022106962A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Борисович Шишов
Сергей Владимирович Пудло
Илья Владимирович Скотников
Николай Анатольевич Смирнов
Светлана Михайловна Подзорова
Original Assignee
Акционерное общество "Русатом Автоматизированные Системы Управления" (АО "РАСУ")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Русатом Автоматизированные Системы Управления" (АО "РАСУ") filed Critical Акционерное общество "Русатом Автоматизированные Системы Управления" (АО "РАСУ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2792227C1 publication Critical patent/RU2792227C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: nuclear power plant.
SUBSTANCE: cable gland consists of a cylindrical metal case, with flanges installed on its ends, hermetically welded to the metal lining of the nuclear reactor shell. The flanges contain openings for inserting at least one module for sealed cable entry, containing a hollow cylindrical body with at least one current-carrying cable. External and internal bushings in the current-carrying module are additionally made of polymer glass, ceramics or fiberglass, and at least one current-carrying cable is passed through the holes in the said outer and inner bushings. In at least one outer and inner bushing insulators, grooves are made coaxially with the holes, where elastic sealing elements are installed to seal the insulators and at least one current-carrying cable located inside it. The gaps between at least one current-carrying cable and at least one insulator, as well as between at least one insulator and the walls of the current-carrying module housing, are sealed by simultaneous axial compression of the elastic sealing elements.
EFFECT: simultaneous increase in fire resistance, seismic resistance, radiation resistance and durability of a sealed cable gland.
10 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для обеспечения герметичного пропуска токоведущих жил кабелей, жгутов в электрических коммуникациях, (в том числе) а именно при создании герметичных модульных вводов электрических цепей в герметичную зону (контейнмент) атомных станций.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to ensure the hermetic passage of current-carrying conductors of cables, bundles in electrical communications, (including) in the creation of hermetic modular inputs of electrical circuits into the hermetic zone (containment) of nuclear power plants.

Из уровня техники известны герметичные кабельные вводы различных производителей, которые различаются конструкцией токоведущих модулей, а именно материалами и, как следствие, технологиями герметизации и изоляции токоведущих жил.From the prior art, sealed cable glands of various manufacturers are known, which differ in the design of current-carrying modules, namely, materials and, as a result, technologies for sealing and insulating current-carrying cores.

В частности, АО «Элокс-Пром» и АО «ПЗЭМИ» применяют при изготовлении токоведущего модуля технологию французской фирмы «Окситроль», суть которой заключается в том, что токоведущие жилы внутри модуля пропускаются через полимерные изоляторы и герметизируются методом радиального обжатия в нержавеющей трубе.In particular, JSC "Elox-Prom" and JSC "PZEMI" use the technology of the French company "Oxytrol" in the manufacture of the current-carrying module, the essence of which is that the current-carrying cores inside the module are passed through polymer insulators and sealed by radial compression in a stainless pipe.

Данный способ изготовления достаточно технологичен, так как позволяет в результате одной операции (обжатия металлической трубы) реализовать сразу две функции проходки - герметичность и электроизоляцию. Однако в этом случае надежность и долговечность герметичного кабельного ввода будет определяться свойствами примененного полимера, которые деградируют под действием радиационного излучения - образование радиационных дефектов сопровождается ухудшением механических характеристик полимера (потерей пластичности, вспучиванием, охрупчиванием, растрескиванием и др.). Поскольку кабельные вводы рассчитаны на длительный срок службы (не менее 60 лет), радиационные дефекты, накапливаясь, неизбежно приведут к разрушению материала. Работа в условиях повышенной температуры ускоряет этот процесс. Кроме того, рассматриваемые устройства обладают достаточно низкой огнестойкостью, так как температура плавления, например, полисульфона (материал применяется в герметичных кабельных вводах производства АО «Элокс-Пром») составляет 190°С. Для обеспечения требуемой огнестойкости такой конструкции требуется дополнительная тепловая защита, создание которой приведет к увеличению цены изделия и снижению его надежности.This manufacturing method is quite technologically advanced, as it allows, as a result of one operation (compression of a metal pipe), to realize two penetration functions at once - tightness and electrical insulation. However, in this case, the reliability and durability of a sealed cable gland will be determined by the properties of the polymer used, which degrade under the action of radiation - the formation of radiation defects is accompanied by a deterioration in the mechanical characteristics of the polymer (loss of plasticity, swelling, embrittlement, cracking, etc.). Since cable glands are designed for a long service life (at least 60 years), radiation defects, accumulating, will inevitably lead to the destruction of the material. Working at elevated temperatures speeds up this process. In addition, the devices under consideration have a rather low fire resistance, since the melting point, for example, of polysulfone (the material is used in sealed cable glands manufactured by Elox-Prom JSC) is 190°C. To ensure the required fire resistance of such a design, additional thermal protection is required, the creation of which will lead to an increase in the price of the product and a decrease in its reliability.

В герметичных кабельных вводах производства фирмы SCHOTT AG и АО «Красная звезда» применяется технология «металлостеклянного спая». Суть данной технологии заключается в том, что предварительно изготовленный стекляннометаллический модуль припаивается (приваривается) и к токонесущему проводнику, и к фланцу токоведущего модуля. В качестве герметизирующего и электроизоляционного материала в данном случае используется стекло. Технология изготовления герметичных кабельных модулей такой конструкции является более сложной, поскольку необходимо предпринимать особые меры, обеспечивающие хорошую адгезию стекла к металлу и позволяющие согласовать металлические и стеклянные части конструкции металлостеклянного модуля по коэффициенту теплового расширения. Как правило, это достигается использованием в качестве материала проводника специального сплава, например, ковара.Sealed cable glands manufactured by SCHOTT AG and JSC Krasnaya Zvezda use the glass-to-metal junction technology. The essence of this technology lies in the fact that a prefabricated glass-metal module is soldered (welded) both to the current-carrying conductor and to the flange of the current-carrying module. Glass is used as a sealing and electrically insulating material in this case. The manufacturing technology of hermetic cable modules of this design is more complex, since it is necessary to take special measures to ensure good adhesion of glass to metal and to match the metal and glass parts of the structure of the glass-to-metal module in terms of thermal expansion coefficient. As a rule, this is achieved by using a special alloy as the conductor material, for example, kovar.

Преимуществом «стеклянных» кабельных вводов по сравнению с «полимерными» является их высокая радиационная и огнестойкость (изолятор не горит и не разлагается под действием высоких температур), а также стойкость к воздействию дезактивирующих веществ.The advantage of "glass" cable glands in comparison with "polymer" ones is their high radiation and fire resistance (the insulator does not burn and does not decompose under the action of high temperatures), as well as resistance to decontaminating substances.

Основным их недостатком является их хрупкость, низкая стойкость к механическим нагрузкам и термоударам. Кроме того, данная технология имеет ограниченное применение при производстве измерительных герметичных проходок. Это связано с тем, что специальные сплавы, используемые для изготовления токоведущих жил гермопроходок отличаются по своим удельным электрическим характеристикам от меди, из которой изготавливаются подводящие кабели. Это приводит к возникновению паразитных термо ЭДС, существенно затрудняющих, а в ряде случаев делающих невозможным корректное измерение параметров слаботочных (единицы мкА) сигналов.Their main disadvantage is their fragility, low resistance to mechanical stress and thermal shock. In addition, this technology is of limited use in the production of sealed measurement penetrations. This is due to the fact that the special alloys used for the manufacture of current-carrying conductors of sealed penetrations differ in their specific electrical characteristics from copper, from which the supply cables are made. This leads to the appearance of parasitic thermoEMF, which significantly complicates, and in some cases makes it impossible to correctly measure the parameters of low-current (units of μA) signals.

Известен герметичный ввод электрических цепей в герметичную зону двойного контейнмента атомных электростанций, который содержит расположенный во внутренней стене закладной патрубок с жестко закрепленным внутри входным участком кабеля. Соосно патрубку установлено в наружной стене средство для компенсирования относительного движения между кабелем и наружной стенкой. Средство для компенсирования имеет трубу с сильфоном на наружном торце и вторым аналогичным сильфоном, симметрично установленным на противоположном торце трубы у внутренней поверхности наружной стены. Свободные концы обоих сильфонов выполнены конусообразными, внутренние поверхности которых являются опорными элементами для выходного участка кабеля, который свободно расположен в трубе с зазором относительно внутренней поверхности трубы (патент RU 2557669, 27.07.2015).Known hermetic input of electrical circuits in the sealed area of the double containment of nuclear power plants, which contains located in the inner wall of the embedded pipe rigidly fixed inside the input section of the cable. A means is installed coaxially with the branch pipe in the outer wall to compensate for the relative movement between the cable and the outer wall. The compensation means has a pipe with a bellows at the outer end and a second similar bellows, symmetrically mounted on the opposite end of the pipe near the inner surface of the outer wall. The free ends of both bellows are made cone-shaped, the inner surfaces of which are supporting elements for the outlet section of the cable, which is freely located in the pipe with a gap relative to the inner surface of the pipe (patent RU 2557669, 07/27/2015).

Данный герметичный ввод применяется только для высокого напряжения, в то время как на атомных электростанциях доля герметичных кабельных вводов высокого напряжения составляет около 10% и приблизительно 90% приходится на герметичные кабельные вводы среднего и низкого напряжения.This sealed gland is used only for high voltage, while in nuclear power plants the share of sealed high voltage cable glands is about 10% and about 90% is for medium and low voltage sealed cable glands.

Наиболее близким аналогом является герметичный электрический кабельный ввод сквозь контейнмент атомного реактора, установленный в закладной трубе, герметично приваренному к металлической облицовке оболочки атомного реактора посредством фланцев. Кабель имеет один или несколько модулей, уплотненных в корпусе модуля кольцом, выполненным из графитового материала, например, графлекса, и расположенным на поверхности корпуса модуля во фланце, а изоляторы из термостойкого материала размещены в зоне расположения отверстия для штуцера с манометром. (патент RU 171488 U1 02.06.2017).The closest analogue is a sealed electrical cable entry through the containment of a nuclear reactor, installed in a lay-in pipe, hermetically welded to the metal lining of the nuclear reactor shell by means of flanges. The cable has one or several modules sealed in the module case with a ring made of graphite material, for example, gramflex, and located on the surface of the module case in the flange, and insulators made of heat-resistant material are placed in the area of the opening for the fitting with a pressure gauge. (patent RU 171488 U1 06/02/2017).

Недостатком данного технического решения является низкая надежность и срок службы герметичного кабельного ввода, вследствие применения в данной конструкции в качестве герметизирующего материала полисульфона - полимерного материала, обладающего низкой радиационной и термической стойкостью (1,2×105 Гр при необходимой 1,2×106 Гр на срок службы 60 лет), кроме того применение термоизолирующей прослойки из слюдяной изоляции между токоведущей жилой и полисульфоном, существенно снижает надежность герметизации токоведущей жилы, так как слюда не является ни упругим ни пластичным материалом, а следовательно герметизация возможна только при условии разрушения и выдавливания слюды из зоны деформации.The disadvantage of this technical solution is the low reliability and service life of a sealed cable gland, due to the use in this design as a sealing material of polysulfone - a polymer material with low radiation and thermal resistance (1.2 × 10 5 Gy with the required 1.2 × 10 6 Gr for a service life of 60 years), in addition, the use of a thermally insulating layer of mica insulation between the current-carrying core and polysulfone significantly reduces the reliability of sealing the current-carrying core, since mica is neither elastic nor plastic material, and therefore sealing is possible only under the condition of destruction and extrusion micas from the deformation zone.

Техническая проблема заявленного изобретения заключается в повышении надежности, увеличении срока службы герметичного кабельного ввода.The technical problem of the claimed invention is to increase the reliability, increase the service life of the sealed cable gland.

Технический результат заключается в повышении огнестойкости, сейсмостойкости, радиационной стойкости и долговечности герметичного кабельного ввода.The technical result consists in increasing the fire resistance, seismic resistance, radiation resistance and durability of the sealed cable entry.

Указанный технический результат достигается в герметичном кабельном вводе сквозь контейнмент атомной электростанции состоящем из металлического корпуса цилиндрической формы на торцах которого установлены фланцы герметично приваренные к металлической облицовке контейнмента АЭС, при этом указанные фланцы содержат отверстия для введения по меньшей мере одного модуля для герметичного кабельного ввода, содержащего полый цилиндрический корпус, с по меньшей мере одним токоведущим кабелем, отличающийся тем, что в токоведущем модуле дополнительно выполнены внешние и внутренние проходные изоляторы из полимерного стекла, керамики или стеклотекстолита, а по меньшей мере один токоведущий кабель пропущен сквозь отверстия в указанных внешних и внутренних проходных изоляторах, причем по меньшей мере в одном внешнем и внутреннем проходных изоляторах, соосно отверстиям, выполнены проточки, в которые установлены упругие уплотнительные элементы для герметизации изоляторов и расположенного внутри него, по меньшей мере одного, токоведущего кабеля, при этом зазоры между по меньшей мере одним токоведущим кабелем и по меньшей мере одним изолятором, а также между по меньшей мере одним изолятором и стенками корпуса токоведущего модуля загерметизированы посредством одновременного осевого обжатия упругих уплотнительных элементов.The specified technical result is achieved in a sealed cable entry through the containment of a nuclear power plant, consisting of a cylindrical metal case at the ends of which flanges are hermetically welded to the metal lining of the containment of the nuclear power plant, while these flanges contain openings for introducing at least one module for a sealed cable entry containing a hollow cylindrical body with at least one current-carrying cable, characterized in that the current-carrying module additionally has external and internal bushings made of polymer glass, ceramics or fiberglass, and at least one current-carrying cable is passed through the holes in the said outer and inner bushings insulators, and in at least one outer and inner bushings, coaxially with the holes, grooves are made into which elastic sealing elements are installed to seal the insulators and located inside it, along at least one current-carrying cable, while the gaps between at least one current-carrying cable and at least one insulator, as well as between at least one insulator and the walls of the current-carrying module housing are sealed by simultaneous axial compression of the elastic sealing elements.

Дополнительной особенностью является то, что проточки изолятора модуля для герметичного кабельного ввода выполнены конусообразной или цилиндрической формы.An additional feature is that the grooves of the module insulator for sealed cable entry are cone-shaped or cylindrical.

Дополнительной особенностью является то, что в изоляторе токоведущего кабеля выполнены выступы для обжатия упругих уплотнительных элементов.An additional feature is that protrusions are made in the insulator of the current-carrying cable for compressing the elastic sealing elements.

Дополнительной особенностью является то, что упругие уплотнительные элементы для герметизации токоведущего кабеля выполнены в центральной части изолятора.An additional feature is that the elastic sealing elements for sealing the current-carrying cable are made in the central part of the insulator.

Дополнительной особенностью является то, что упругие уплотнительные элементы для герметизации изолятора выполнены его в торцевых частях.An additional feature is that the elastic sealing elements for sealing the insulator are made in its end parts.

Дополнительной особенностью является то, что упругие уплотнительные элементы выполнены из резины, полимеров, терморасширенного графита.An additional feature is that the elastic sealing elements are made of rubber, polymers, thermally expanded graphite.

Дополнительной особенностью является то, что корпус модуля для герметичного кабельного ввода выполнен в виде сварной металлической конструкции, состоящей из трубы и двух торцевых фланцев.An additional feature is that the housing of the module for sealed cable entry is made in the form of a welded metal structure consisting of a pipe and two end flanges.

Дополнительной особенностью является то, что внешние и внутренние изоляторы и уплотнительные элементы образуют конструкцию узла уплотнения, выполненную с возможностью обеспечения ограничения степени обжатий упругих уплотняющих элементов.An additional feature is that the outer and inner insulators and the sealing elements form a seal assembly structure capable of limiting the compression ratio of the resilient sealing elements.

Дополнительной особенностью является то, что конструкция узла уплотнения обеспечивает обжатие упругих уплотняющих элементов в закрытом пространстве.An additional feature is that the design of the sealing unit provides compression of the elastic sealing elements in a closed space.

Дополнительной особенностью является то, что конструкция узла уплотнения, выполнена с возможностью обеспечения перекрытия пространства обжатия упругих элементов до начала их деформации.An additional feature is that the design of the sealing unit is designed to provide overlapping of the compression space of the elastic elements before they start to deform.

Дополнительной особенностью является то, что степень ограничения величины обжатия упругих элементов устанавливается в соответствии с упругими свойствами материала и из расчета изменения первоначального объема упругого элемента, а также места его установки.An additional feature is that the degree of limitation of the amount of compression of the elastic elements is set in accordance with the elastic properties of the material and based on the change in the initial volume of the elastic element, as well as the location of its installation.

Заявленное изобретение поясняется на графических материалах, где:The claimed invention is illustrated on graphic materials, where:

На фиг. 1 - продольный разрез кабельного ввода электрического герметичногоIn FIG. 1 - longitudinal section of the cable entry of electrical sealed

На фиг. 2 - устройство узла герметизации токоведущих кабелей.In FIG. 2 - device for sealing current-carrying cables.

Заявленный герметичный кабельный ввод сквозь контейнмент атомной электростанции состоит из прочного металлического корпуса, изготовленного, как правило в виде трубы, заваренной с обеих концов фланцами. Во фланцах выполнены сквозные отверстия для введения модулей для герметичного кабельного ввода, представляющих собой металлическую трубу, внутри которой пропущены токоведущие кабели (один или несколько). Токоведущие кабели герметизируются с обеих сторон трубы и изолируются по всей длине трубы.The claimed hermetic cable entry through the containment of a nuclear power plant consists of a strong metal case, usually made in the form of a pipe, welded at both ends with flanges. Through holes are made in the flanges for the introduction of modules for sealed cable entry, which is a metal pipe, inside which current-carrying cables (one or several) are passed. Current-carrying cables are sealed on both sides of the pipe and insulated along the entire length of the pipe.

Модули для герметичного кабельного ввода устанавливаются в отверстия корпуса герметичного кабельного ввода и герметизируются в обоих фланцах.The sealed cable entry modules are installed in the openings of the sealed cable entry housing and are sealed in both flanges.

На корпусе герметичного кабельного ввода также установлены штуцер и манометр для контроля герметичности. Таким образом обеспечивается два барьера герметичности, контроль герметичности (за счет избыточного давления), достаточная прочность и необходимая изоляция токоведущих жил.A fitting and a manometer for tightness control are also installed on the housing of the sealed cable gland. This provides two sealing barriers, sealing control (due to overpressure), sufficient strength and the necessary insulation of the current-carrying conductors.

Сущность изобретения заключается в том, чтобы для герметизации токоведущих кабелей (одного или нескольких) внутри металлического корпуса модуля для герметичного кабельного ввода применить упругие уплотнительные элементы и проходные изоляторы, предварительно изготовленные таким образом, чтобы в одном изоляторе соосно отверстиям для токоведущих кабелей были выполнены проточки (цилиндрической или конической формы) для установки в них уплотнительных элементов, а во втором проточном изоляторе выступы для обжатия уплотнительных элементов. С обеих сторон корпуса модуля для герметичного кабельного ввода зазоры, как между токоведущим кабелем и проточным изолятором, так и между проточным изолятором и стенкой корпуса токоведущего модуля герметизируются методом обжатия терморасширенного графита. В данной конструкции хрупкий элемент (изолятор) упруго (через слой терморасширенного графита) зажат между металлическим элементом токоведущего модуля (стенкой трубы) и токоведущим проводом. Упругость герметизирующего материала призвана компенсировать возникающие в конструкции токоведущего модуля деформации и, тем самым, обеспечить его герметичность.The essence of the invention lies in the fact that to seal the current-carrying cables (one or more) inside the metal case of the module for sealed cable entry, apply elastic sealing elements and bushings, pre-made in such a way that grooves are made in one insulator coaxially with the holes for current-carrying cables ( cylindrical or conical shape) for installing sealing elements in them, and in the second flow insulator there are protrusions for compressing the sealing elements. On both sides of the module housing for hermetically sealed cable entry, the gaps, both between the current-carrying cable and the flow insulator, and between the flow insulator and the wall of the current-carrying module housing are sealed by shrinking thermally expanded graphite. In this design, a fragile element (insulator) is elastically (through a layer of thermally expanded graphite) clamped between the metal element of the current-carrying module (pipe wall) and the current-carrying wire. The elasticity of the sealing material is designed to compensate for the deformations that occur in the design of the current-carrying module and, thereby, to ensure its tightness.

Применение данного конструктивного выполнения изобретения позволяет решать задачи по изоляции токоведущего кабеля и ее герметизации раздельно, то есть для решения задачи по изоляции проводника использовать наиболее походящие для конкретных условий применения изоляторы (полимеры, стеклотекстолит, стекло, керамику и др.), а для герметизации уплотнители с наиболее приемлемыми характеристиками (резины, полимеры, терморасширенный графит и др.), что существенно расширяет возможности как по применению материалов, используемых в качестве изолятора и уплотнителя, так и выбора конструктивных решений при создании герметичных кабельных вводов. Для обеспечения высокого уровня огнестойкости, радиационной стойкости и сейсмостойкости одновременно, например, при создании герметичных кабельных проходок для АЭС в качестве изолятора используют высокопрочную алюмосиликатную керамику или полимерное стекло, а в качестве уплотнителя терморасширенный графит, резину, полимеры.The use of this constructive embodiment of the invention allows solving the problems of insulating a current-carrying cable and sealing it separately, that is, to solve the problem of insulating a conductor, use insulators that are most suitable for specific conditions of use (polymers, fiberglass, glass, ceramics, etc.), and for sealing seals with the most acceptable characteristics (rubbers, polymers, thermally expanded graphite, etc.), which significantly expands the possibilities both for the use of materials used as an insulator and sealant, and the choice of design solutions when creating sealed cable glands. To ensure a high level of fire resistance, radiation resistance and seismic resistance at the same time, for example, when creating sealed cable penetrations for nuclear power plants, high-strength aluminosilicate ceramics or polymer glass are used as an insulator, and thermally expanded graphite, rubber, and polymers are used as a sealant.

Пример осуществления изобретения заключается в следующем. Герметичный кабельный ввод сквозь контейнмент атомной электростанции 1 содержащий металлический корпус герметичного кабельного ввода 2 сквозь защитную оболочку атомного реактора 3 и приваренный к металлической облицовке контейнмента 4 через фланцы 5, имеет штуцер 6 для контроля качества приварки давлением, снабжен биологической защитой 7, одним или более модулями для герметичного кабельного ввода 8, представляющими собой сварную металлическую конструкцию, состоящий из цилиндрического пустотелого корпуса и двух торцевых фланцев, с керамическими или стеклянными проходными изоляторами 9 и 10, с токоведущими кабелями 11, с упругими кольцевыми уплотнителями, для герметизации проходных изоляторов 12, установленными в их торцевых частях, и с упругими кольцевыми уплотнителями для герметизации токоведущих кабелей выполненными в центральной части токоведущего модуля 13, с обжимной гайкой 14, с биологической защитой от проникновения ионизирующего излучения вдоль модуля 15. Проходные изоляторы 9 и 10, упругие уплотнители 12 и 13, токоведущие кабели 11 и винт 14 образуют узел герметизации модуля, выполненную с возможностью обеспечения ограничения степени обжатий упругих уплотняющих элементов в закрытом пространстве, во внутреннем объеме модуля. Степень ограничения величины обжатия упругих элементов устанавливается в соответствии с упругими свойствами материала, из которого выполнены уплотнители и из расчета изменения первоначального объема упругого элемента, а также места его установки.An exemplary embodiment of the invention is as follows. Sealed cable entry through the containment of a nuclear power plant 1 containing a metal case of a sealed cable entry 2 through the protective shell of a nuclear reactor 3 and welded to the metal lining of the containment 4 through flanges 5, has a fitting 6 for quality control of pressure welding, is equipped with biological protection 7, one or more modules for sealed cable gland 8, which are a welded metal structure consisting of a cylindrical hollow body and two end flanges, with ceramic or glass bushings 9 and 10, with current-carrying cables 11, with elastic ring seals, for sealing bushings 12 installed in their end parts, and with elastic ring seals for sealing current-carrying cables made in the central part of the current-carrying module 13, with a crimp nut 14, with biological protection against the penetration of ionizing radiation along the module 15. Bushing insulators 9 and 10, elastic seals 12 and 13, current-carrying cables 11 and screw 14 form a module sealing unit, designed to limit the degree of compression of the elastic sealing elements in a closed space, in the internal volume of the module. The degree of limitation of the amount of compression of the elastic elements is set in accordance with the elastic properties of the material from which the seals are made and based on the change in the initial volume of the elastic element, as well as the place of its installation.

Для осуществления герметизации токоведущих кабелей 11 необходимо установить внутри корпуса упругие уплотнители 12 и 13, проходные изоляторы 9 и 10 с отверстиями для токоведущих кабелей, винт 16 с гайкой, пропустив токоведущие кабели через отверстия. Герметизация токоведущих кабелей относительно проходных изоляторов производится деформацией упругих уплотнителей 12 и 13, предварительно установленных в проточки проходного изолятора 10 при помощи винта 16 с гайкой.To carry out sealing of current-carrying cables 11, it is necessary to install elastic seals 12 and 13 inside the case, bushings 9 and 10 with holes for current-carrying cables, screw 16 with a nut, passing current-carrying cables through the holes. The sealing of current-carrying cables relative to the bushings is carried out by deformation of the elastic seals 12 and 13, pre-installed in the grooves of the bushing 10 using a screw 16 with a nut.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет устранить главные недостатки существующих конструкций герметичных кабельных вводов:Thus, the proposed technical solution allows to eliminate the main disadvantages of the existing designs of hermetic cable glands:

для технологии с применением полимерных изоляторов - низкую радиационную стойкость и огнестойкость, отсутствие упругой составляющей в узле герметизации;for technology with the use of polymer insulators - low radiation resistance and fire resistance, the absence of an elastic component in the sealing unit;

для технологии с применением металлостеклянных и металлокерамических спаев - хрупкость и необходимость применения специальных сплавов в качестве токоведущего кабеля.for technology with the use of glass-to-metal and metal-ceramic junctions - fragility and the need to use special alloys as a current-carrying cable.

Надежность герметичности модуля для герметичного кабельного ввода с применением данного изобретения обеспечивается за счет упругой составляющей уплотнителей, размещенных между хрупкими элементами - керамическими или стеклянными изоляторами.The reliability of the tightness of the module for sealed cable entry using this invention is ensured by the elastic component of the seals placed between fragile elements - ceramic or glass insulators.

Дополнительным преимуществом предложенной конструкции является ее улучшенная ремонтопригодность - при необходимости может быть заменен не только модуля для герметичного кабельного ввода в составе герметичного кабельного ввода, но и отдельный токоведущий кабель в составе модуля для герметичного кабельного ввода.An additional advantage of the proposed design is its improved maintainability - if necessary, not only the module for sealed cable entry as part of the sealed cable entry can be replaced, but also a separate current-carrying cable as part of the module for sealed cable entry.

Claims (10)

1. Герметичный кабельный ввод сквозь контейнмент атомной электростанции, состоящий из металлического корпуса цилиндрической формы, на торцах которого установлены фланцы, герметично приваренные к металлической облицовке контейнмента атомного реактора, при этом указанные фланцы содержат отверстия для введения по меньшей мере одного модуля для герметичного кабельного ввода, содержащего полый цилиндрический корпус, с по меньшей мере одним токоведущим кабелем, отличающийся тем, что в токоведущем модуле дополнительно выполнены проходные изоляторы из полимерного стекла, керамики или стеклотекстолита, а по меньшей мере один токоведущий кабель пропущен сквозь отверстия в указанных проходных изоляторах, причем по меньшей мере в двух проходных изоляторах, соосно отверстиям, выполнены проточки, в которые установлены упругие уплотнительные элементы для герметизации изоляторов и расположенного внутри него, по меньшей мере одного, токоведущего кабеля, при этом зазоры между по меньшей мере одним токоведущим кабелем и по меньшей мере одним изолятором, а также между по меньшей мере одним изолятором и стенками корпуса токоведущего модуля загерметизированы посредством одновременного осевого обжатия упругих уплотнительных элементов.1. Sealed cable entry through the containment of a nuclear power plant, consisting of a cylindrical metal case, on the ends of which flanges are installed, hermetically welded to the metal lining of the containment of the nuclear reactor, while these flanges contain openings for introducing at least one module for sealed cable entry, containing a hollow cylindrical body, with at least one current-carrying cable, characterized in that in the current-carrying module bushings are additionally made of polymer glass, ceramics or fiberglass, and at least one current-carrying cable is passed through the holes in these bushings, and at least in at least two bushing insulators, coaxially with the holes, grooves are made into which elastic sealing elements are installed to seal the insulators and at least one current-carrying cable located inside it, while the gaps between at least one current the driving cable and at least one insulator, as well as between at least one insulator and the walls of the housing of the current-carrying module, are sealed by simultaneous axial compression of the elastic sealing elements. 2. Герметичный кабельный ввод по п. 1, отличающийся тем, что проточки изолятора модуля для герметичного кабельного ввода выполнены конусообразной или цилиндрической формы.2. Sealed cable entry according to claim 1, characterized in that the grooves of the module insulator for the sealed cable entry are cone-shaped or cylindrical. 3. Герметичный кабельный ввод по п. 1, отличающийся тем, что в изоляторе токоведущего кабеля выполнены выступы для обжатия упругих уплотнительных элементов.3. Sealed cable gland according to claim 1, characterized in that the insulator of the current-carrying cable has protrusions for crimping the elastic sealing elements. 4. Герметичный кабельный ввод по п. 1, отличающийся тем, что упругие уплотнительные элементы для герметизации токоведущего кабеля выполнены в центральной части изолятора.4. Sealed cable gland according to claim 1, characterized in that the elastic sealing elements for sealing the current-carrying cable are made in the central part of the insulator. 5. Герметичный кабельный ввод по п. 1, отличающийся тем, что упругие уплотнительные элементы для герметизации изолятора выполнены в его торцевых частях.5. Sealed cable gland according to claim 1, characterized in that the elastic sealing elements for sealing the insulator are made in its end parts. 6. Герметичный кабельный ввод по п. 1, отличающийся тем, что упругие уплотнительные элементы выполнены из резины, полимеров, терморасширенного графита.6. Sealed cable gland according to claim 1, characterized in that the elastic sealing elements are made of rubber, polymers, thermally expanded graphite. 7. Герметичный кабельный ввод по п. 1, отличающийся тем, что проходные изоляторы, уплотнительные элементы и, по меньшей мере один, токоведущий кабель образуют узел уплотнения, выполненный с возможностью обеспечения ограничения степени обжатий упругих уплотняющих элементов.7. Sealed cable entry according to claim. 1, characterized in that the bushings, sealing elements and at least one current-carrying cable form a sealing assembly designed to limit the degree of compression of the elastic sealing elements. 8. Герметичный кабельный ввод по 7, отличающийся тем, что конструкция узла уплотнения обеспечивает обжатие упругих уплотняющих элементов в закрытом пространстве.8. Sealed cable gland according to 7, characterized in that the design of the sealing unit provides compression of the elastic sealing elements in a closed space. 9. Герметичный кабельный ввод по 7, отличающийся тем, что конструкция узла уплотнения выполнена с возможностью обеспечения перекрытия пространства обжатия упругих элементов до начала их деформации.9. Sealed cable entry according to 7, characterized in that the design of the sealing unit is configured to provide overlapping of the compression space of the elastic elements before they begin to deform. 10. Герметичный кабельный ввод по п. 1, отличающийся тем, что степень ограничения величины обжатия упругих элементов устанавливается в соответствии с упругими свойствами материала и из расчета изменения первоначального объема упругого элемента, а также места его установки.10. Sealed cable gland according to claim 1, characterized in that the degree of limitation of the amount of compression of the elastic elements is set in accordance with the elastic properties of the material and based on the change in the initial volume of the elastic element, as well as the place of its installation.
RU2022106962A 2022-03-17 Sealed cable entry through the containment of a nuclear power plant RU2792227C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792227C1 true RU2792227C1 (en) 2023-03-21

Family

ID=

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101567545A (en) * 2008-04-25 2009-10-28 马志强 Cable house service device
DE112008000804A5 (en) * 2007-04-19 2010-02-18 Voss Automotive Gmbh Connecting device for media lines in the region of a wall duct and wall element
DE102009008506B3 (en) * 2009-02-12 2010-08-26 Airbus Deutschland Gmbh Cable connection device, thus provided line feedthrough and use of the same
RU2502145C2 (en) * 2012-01-10 2013-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС") Sealed cable lead-in
RU142107U1 (en) * 2013-11-12 2014-06-20 Закрытое акционерное общество "Подольский завод электромонтажных изделий" (ЗАО "ПЗЭМИ") CABLE INPUT
RU2557669C1 (en) * 2014-02-26 2015-07-27 Акционерное общество "Атомэнергопроект" (АО "Атомэнергопроект") Sealed cable gland through outer and inner walls of protective cover for nuclear power plant
RU2567763C1 (en) * 2014-05-13 2015-11-10 Открытое акционерное общество "Корпорация стратегические пункты управления" Cable entry and procedure for its mounting
RU171100U1 (en) * 2016-12-28 2017-05-22 Акционерное общество "Подольский завод электромонтажных изделий" (АО "ПЗЭМИ") CABLE INPUT
RU171488U1 (en) * 2016-12-28 2017-06-02 Акционерное общество "Подольский завод электромонтажных изделий" (АО "ПЗЭМИ") SEALED ELECTRICAL CABLE INPUT
RU2685542C2 (en) * 2017-03-24 2019-04-22 Дмитрий Иванович Королев Sealed input of power electrical conductors through a protective shell

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112008000804A5 (en) * 2007-04-19 2010-02-18 Voss Automotive Gmbh Connecting device for media lines in the region of a wall duct and wall element
CN101567545A (en) * 2008-04-25 2009-10-28 马志强 Cable house service device
DE102009008506B3 (en) * 2009-02-12 2010-08-26 Airbus Deutschland Gmbh Cable connection device, thus provided line feedthrough and use of the same
RU2502145C2 (en) * 2012-01-10 2013-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС") Sealed cable lead-in
RU142107U1 (en) * 2013-11-12 2014-06-20 Закрытое акционерное общество "Подольский завод электромонтажных изделий" (ЗАО "ПЗЭМИ") CABLE INPUT
RU2557669C1 (en) * 2014-02-26 2015-07-27 Акционерное общество "Атомэнергопроект" (АО "Атомэнергопроект") Sealed cable gland through outer and inner walls of protective cover for nuclear power plant
RU2567763C1 (en) * 2014-05-13 2015-11-10 Открытое акционерное общество "Корпорация стратегические пункты управления" Cable entry and procedure for its mounting
RU171100U1 (en) * 2016-12-28 2017-05-22 Акционерное общество "Подольский завод электромонтажных изделий" (АО "ПЗЭМИ") CABLE INPUT
RU171488U1 (en) * 2016-12-28 2017-06-02 Акционерное общество "Подольский завод электромонтажных изделий" (АО "ПЗЭМИ") SEALED ELECTRICAL CABLE INPUT
RU2685542C2 (en) * 2017-03-24 2019-04-22 Дмитрий Иванович Королев Sealed input of power electrical conductors through a protective shell

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3781453A (en) Electrical penetration assembly
US9601240B2 (en) High-voltage insulator
RU2322717C1 (en) Hermetically sealed bushing insulator for passing conductors through shielding enclosure
GB2463356A (en) Electrical lead-through with silicone conductor sheath
US4168394A (en) Electric penetration assembly
GB2533059A (en) Downhole cable termination system
RU168026U1 (en) SEALED ELECTRIC LOW VOLTAGE CABLE INPUT
RU2792227C1 (en) Sealed cable entry through the containment of a nuclear power plant
US3604830A (en) Space and temperature accommodating self-cleaning weather casing and high voltage insulating structure employing the same
EP1717822B1 (en) Electrical hermetic penetrant structure of low voltage
CN102623073B (en) Electrical penetration piece sealed by ceramics and metal and used for nuclear reactor
CN202662300U (en) Electrical penetration assembly in nuclear reactor
CN112186679A (en) Wall bushing
US3660593A (en) Pressure vessel power lead-through
US3242251A (en) Bushing device for introducing current conductor into compressed gas switch chambers
CN114388153A (en) Glass-metal sealed electrical penetration assembly for pressurized water reactor containment
RU171100U1 (en) CABLE INPUT
WO2006088387A1 (en) Electrical hermetic penetrant structure of average voltage
US4166194A (en) Gas-insulated bushing with self-adjusting bushing flange seal
RU210997U1 (en) SEALED ELECTRIC GATE
CN112310913A (en) Wall bushing
US3882263A (en) Electrical penetration for withstanding voltage surge on the conductor
RU219179U1 (en) germovvod
HU203610B (en) High-current sealed lead-through insulator
US2099666A (en) High voltage liquid-filled bushing