Каблови за нуклеарне електране углавном се користе у зградама нуклеарних реактора, помоћним нуклеарним зградама и зградама парних турбина. Генерално се за полагање каблова користе цевоводи или кабловски канали који морају да имају поуздан радни век, термичку стабилност, отпорност на влагу, хемијску стабилност и отпорност на зрачење.
Да би се осигурала висока поузданост дизајна система и избегле озбиљне економске последице проузроковане оштећењем опреме, обично се усвајају поновљени вишеканални независни линијски системи и уређаји. Обично се за енергетске каблове користе два сета независних линијских система, а за управљачке каблове три сета независних линијских система.
Уобичајени типови каблова за нуклеарне електране су: 6 / 10кВ и 0,6 / 1кВ енергетски каблови, 0,6 / 1кВ контролни каблови, 300 / 500В инструмент каблови и 300 / 500В компензациони каблови.
Следећа табела је табела спецификација домаће компаније:
Табела 11Е Назив модела кабла нуклеарне електране класе
Назив модела
Кабл за напајање класе 1Е за бакарно језгро ИЈИК3 умрежени полиетилен изоловани халогени, без халогена, нуклеарна електрана са полиолефинским омотачем
ИЈИ23К3 бакарни проводник умрежени челични трак изолиран полиетиленом оклопљени безхалогени полиолефински плашт са заштитом од халогена и заштитним кабловима класе 1Е К3
Нуклеарна електрана 1Е класа К1 енергетски каблови од бакреног језгра умрежени полиетилен изолован без халогена, термосетибилни плашт, термички незадовољавајући пламен
ИЈИЈ23К1 Бакарно језгро умрежени челични трак изолиран полиетиленом оклопљена безхалогена термостабилна нуклеарна електрана класе 1Е К1 енергетски каблови са заштитом од пламена
КИЈИК3 бакарно језгро умрежени полиетилен изоловани безхалогени халогени нуклеарна електрана 1Е класе К3 са контролним сигналним каблом у плашту са полиолефинским омотачем
КИЈИ23К3 бакарни проводник умрежени челични трак изолиран полиетиленом оклопљена нуклеарна електрана са заштитним сигналним каблом класе 1Е К3 без халогена и полиолефина са плаштом
Бакарно језгро, умрежени полиетилен изолован, без халогена, мало дима, успоривач пламена, термостабилна нуклеарна електрана у плашту, К1 контролни сигнални каблови класе 1Е
Бакарно језгро умрежени челични трак изолиран полиетиленом, оклопљен без халогена, термосетабилни плашт нуклеарне електране класе 1Е К1 са контролним сигналним каблом са ниским нивоом дима и термосетабилним плаштем
Каблови класе 1Е који се користе у нуклеарним електранама подељени су у три категорије према безбедносним категоријама опреме електричног система нуклеарне електране: К1, К2 и К3.
Категорије безбедности К1, К2 и К3 су дефинисане на следећи начин:
Електрични погон класе К1.
Инсталиран у затвореном простору нуклеарног реактора и способан да обавља своје прописане функције под нормалним условима околине и под оптерећењима СЛ2 (земљотрес сигурно заустављање) и током или након несреће.
Електрични погон класе К2.
Инсталиран у затвореном простору нуклеарног реактора и способан да обавља своје прописане функције под нормалним условима околине и под оптерећењима СЛ2 (земљотрес сигурно заустављање).
Електрични актуатори класе К3.
Инсталиран изван затвора нуклеарног реактора, он обавља своје прописане функције под нормалним условима околине и под оптерећењима СЛ2 (земљотрес сигурно заустављање).
Радно окружење три врсте каблова је веома различито, међу којима К1 класа има најтеже радно окружење и најстроже захтеве у погледу перформанси каблова. Само симулацијом теста губитка расхладне течности (ЛОЦА) могу се пустити каблови у рад.
Према стварном радном окружењу кабла, унутрашњост и спољашњост ЦонтаинментВессел-а биће строго тестирани када се ЛОЦА догоди у нуклеарној електрани.
Неки сматрају да кабл инсталиран у згради нуклеарног реактора треба симулирати ЛОЦА тест;
Друго, само способношћу производње каблова класе 1Е К1 може се доказати да је произвођач каблова у потпуности способан да производи каблове нуклеарне класе. Најбоље је одредити структурни дизајн и показатеље перформанси каблова према специфичним условима два радна окружења зграде реактора и нуклеарне помоћне зграде.
1. Садржај теста
(1) Типски тест основних перформанси кабла;
(2) Каблови морају бити у стању да прођу тест вертикалног сагоревања свежњева обликованих каблова наведених у ЕЕЕ383;
(3) Тест концентрације дима;
(4) Испитивање испуштања гаса готовог материјала плашта кабла током сагоревања;
(5) Испитивање електричног старења енергетских каблова;
(6) Дуготрајни тест процене отпорности на топлоту за изолационе материјале и материјале плашта;
(7) Симулациони тест термичког старења еквивалентан 50 година рада;
(8) еквивалентни тест симулације старења зрачењем који траје 50 година;
(9) Симулирани сеизмички тест;
(10) Еквивалентни 50-годишњи тест излагања зрачењу ЛОЦА, симулациони тест ЛОЦА (висока температура, водена пара под високим притиском);
(11) Тест инспекције перформанси.
Међу њима су (1) ~ (3) типски тестови, (7) ~ (10) симулациони тестови околине, а (8) и (10) се спроводе након 7. теста.
Испитивања инспекције перформанси укључују испитивање напона, испитивање сагоревања, мерење влачне чврстоће изолације и плашта, издужење при прекиду итд.
Утврђују се специфични услови радног окружења.
2. Метода испитивања
А. Тест електричног старења за енергетске каблове на 5000х
Каблови за напајање ће проћи тест електричног старења током 5000х, који ће се спровести у складу са ИЕЦ60502.
Услови испитивања су следећи:
(1) Дужина узорка кабла: не мање од 30м;
(2) Примењени напон: Напон примењен између фаза (представља називни напон фреквенције снаге између кабловских проводника);
(3) Применити струју: Струја треба да прође кроз кабл да би температура проводника достигла 95 ~ 100 ℃;
(4) Трајање циклуса: грејање 8х, затим хлађење 16х;
(5) Трајање испитивања не сме бити мање од 5000х (односно 209 температурних циклуса).
Резултати теста: Кабл се не сме сломити током теста.
Испитни напон и време испитивања одређују се на основу индекса животног века изолације кабла (Н) са одређеном сигурносном резервом. Једначина животног века електричног старења је: Унт=Ц [(1), У је напон на каблу; н је индекс живота; Т је време електричног слома; Ц је константа (повезана са структуром, итд.)].
Ако је индекс века коришћења умреженог полиетилена Н ≥9, животни век нуклеарне електране мора бити 50 година. Једначина (1) се може користити за израчунавање односа напона и времена.
На пример, ако је радни напон У=10кВ, потребно радно време т=348000х (50 година);
Када је испитни напон 20кВ, време испитивања мора бити 5000х.
Заменом горњих параметара у једначину (1) може се добити да:
Решење се може добити у облику н=6,45, мање од 9, што указује да метода испитивања има сигурносну маргину.
Б. Испитни тест за дуготрајну отпорност топлоте на изолационе и обложне материјале
Према стандардима ИЕЦ60216 и ИЕЕЕ383-74, препоручени математички модел за убрзавање старења неметалних материјала је Аррхениус ГГ # 39; емпиријска формула: Ин=аб / Т (2), односи се на радни век производа У температура Т (х);
Т је радна температура (К);
А и Б су неодређени коефицијенти.
Формула (2) се примењује деценијама, а у многим случајевима је верификована као ефикасна.
Неодређени коефицијенти А и Б могу се израчунати на основу задате радне температуре, а затим употребити формулу (2) за израчунавање животног века. Ако је вредност већа од очекиване, захтеви за животни век пројекта биће задовољени.
(1) Одређивање температуре и времена испитивања.
Конвенционални тест старења је 135 ℃ и 168 сати, па се 135 ℃ може одредити као минимална температура испитивања.
Испитни протоколи се односе на ИЕЦ60216 ГГ куот; за одређивање поступака испитивања термичког старења и!
Општа процедура за оцењивање резултата испитивања ГГ и ИЕЕЕ383 стандард.
Разлика температуре испитивања животног века на сваком нивоу је 15 ℃, постоје четири тачке на испитној температури, максимална температура испитивања је 180 ℃.
Експеримент је трајао око 5000х.
(2) Избор параметара прекида живота.
У процесу термичког старења изолационих материјала постоје два карактеристична параметра, а то су влачна чврстоћа и издужење при прекиду. У овом тесту, брзина опадања издужења при прекиду је бржа од влачне чврстоће, па се издужење при прекиду узима као параметар за процену животног века.
Према прорачуну радијуса савијања полагања кабла, стварно издужење изолације не сме бити веће од 10%.
Првобитно издужење при прелому измереног узорка износило је 160%. Под претпоставком да је стопа задржавања издужења при прекиду била 50% као животна крајња тачка, издужење при прекиду је и даље било 80%, што је обезбедило довољан фактор сигурности за рад кабла.
(3) Обрада података и прорачун животног века.
Према ИЕЦ60216-1 и сродним математичким принципима, Аррхениусова крива је прво нацртана методом цртања према претпостављеној тачки краја живота.
Истовремено се израчунавају неодређени коефицијенти А и Б да би се утврдио однос између температуре и века испитиваног материјала. Када израчуната вредност животног века није мања од 50 година на 90 ℃, процењује се да материјал има квалификовани век од 50 година.
Ц. Симулациони тест термичког старења еквивалентан 50 година рада
Према стандарду ТХЕ ИЕЕЕ383-74, тест симулације термичког старења готових узорака каблова изведен је стављањем кабла у рерну са циркулацијом ваздуха на одређену температуру и време користећи податке развијене од Аррхениус технологије.
Термичке карактеристике материјала за изолацију и плашт морају се заснивати на резултатима процене топлотног века.
Као основа за одређивање података симулационих испитивања старења каблова готових производа коришћена је Аррхениусова крива и однос температуре и века употребе утврђених материјала са животним веком од 50 година.
Утврђена је Аррхениусова крива и веза између температуре и века трајања, за коју се претпоставља да је тачка пред крај животног века када је издужење материјала ГГ # 39 при стопи задржавања прекида 50%. Тест симулације термичког старења за готове узорке каблова еквивалентан 50 година треба провести на 90 ° Ц.
У Аррениусовој кривој успоставља се нова крива и однос температуре и времена према једначини (2) и познатом нагибу за одабир температуре и времена симулационог теста.
Д. Еквивалентни тест симулације старења зрачењем који траје 50 година
Готови узорци каблова за испитивање зрачења треба да прођу симулационе тестове термичког старења који су еквивалентни 50 година рада.
Еквивалентни тест симулације старења зрачења, који се спроводи 50 година, узима Ц60 као радиоактивни извор, а брзина зрачења није већа од 1,0 × 104Ги / х, а доза зрачења је 2,5 × 105Ги, што задовољава захтеве отпорности каблова под отпорношћу на зрачење нормални услови околине дозе зрачења у нуклеарном помоћном постројењу и реакторском постројењу.
Е. Симулирани сеизмички испитивања
Узорак кабла се намотава око испитног цилиндра пречника 20Д (Д је спољни пречник кабла) најмање један завој, а затим се поступак понавља у супротном смеру за један циклус, укупно два циклуса.
После циклуса намотавања, узорак намотан на цилиндру стављен је у рерну загревану на номиналну радну температуру кабла током 24 сата. Након хлађења, извршен је наведени тест инспекције перформанси.
Ф. еквивалент
Испитивања изложености зрачењу током 50 година РАДА ЛОЦА, симулирани ЛОЦА тестови (излагање под високом температуром и воденом паром под високим притиском)
ЛОЦА (Лоссофцоолантаццидент) је такође позната и као несрећа са губитком воде у лаким воденим реакторима.
Несреће са губитком расхладне течности понекад се дешавају у реакторима са кључалом водом (БВР) или у реакторима под притиском (ПВР) због цурења цеви или других узрока.
У овом случају, каблови, како унутар тако и изван посуде за задржавање, подвргавају се различитом степену топлоте и притиска, хемијским спрејевима и историјски високим дозама гама зрачења.
Само каблови тестирани кроз ово симулирано стање ЛОЦА могу се сигурно користити у нуклеарним електранама.
Према томе, КАБЛОВАЊЕ у згради реактора, како унутар тако и изван затвора, треба тестирати ЛОЦА.
Г. Тест инспекције перформанси
Испитивања инспекције перформанси укључују испитивања притиска, испитивања сагоревања, испитивања отпорности изолације, влачне чврстоће изолације и плашта и испитивања издужења при прекиду. Испитивања отпорности изолације, влачне чврстоће и издужења при прекиду су само за референцу.
Испитивање издржљивости напона: савијте узорак пречника савијања 40 пута већег од пречника кабла у узорку, а затим примените напон са градијентом од 3,15 кВ / мин током 5 минута. Кабл се не би требао покварити.