Hermetikus kábelátvezetők üvegszigetelésű modulokkal

Atomerőművi kábelátvezetők szerepe és jellemzőik

 

A hermetikus kábelátvezetőket az atomerőművi blokkok hermetikus terének sugárvédelmi betonfalaiba építik be. Arra szolgálnak, hogy villamos összeköttetést teremtsenek a betonfalakon átvezetendő mérő, jelző, működtető, illetve erőátviteli kábelek között. Tehát villamos paramétereik tekintetében ki kell elégíteniük a rajtuk átvezetett kábelekkel szemben fennálló követelményeket. Ezt LOCA (primerköri csőtörés) körülményei között is teljesíteniük kell, elviselve a nagynyomású forró gőz és az intenzív gamma sugárterhelés egyidejű hatását. Az ezt követő dekontaminálás (savas és lúgos lemosás) sem tehet bennük kárt. Élettartamuknak összhangban kell lennie a blokk tervezett üzemidejével.

Minden egyéb tulajdonságukban viszont a hermetikus sugárvédelmi betonfalak jellemzői a mérvadóak. Azaz nem szivároghatnak át rajtuk a gázok nagyobb mértékben, mint amit a vonatkozó szabványok megengednek, hogy elkerüljük a környezet radioaktív szennyeződését. Ezen kívül tűzállóaknak, földrengésállóaknak kell lenniük, és a gamma-sugárzást is legalább olyan mértékben kell gyengíteniük, mint ahogyan azt a betonfal teszi, amelybe be vannak építve.

 

A hermetikus kábelátvezetők felépítése

 

A VISOLA Kft. 13 kábelátvezető típust fejlesztett ki és gyárt a Paksi Atomerőmű Zrt. számára. Ezek a típusok sok közös elemből épülnek fel. Elvi konstrukciójukat az 1. ábra szemlélteti.

A kábelátvezetők alkatrészeit egy vastagfalú, korrózióálló tokba szereljük be, amely speciális karimákban végződik. A tokban lévő három fő alkatrész a következő:

  • Hermetikus kábelátvezető modul (az esetek többségében megkettőzött gáztömör határfelülettel). A modul tömítetten csatlakozik a homlokkarimához. Viton O-gyűrűk és fém C-gyűrű adja a tömítést.
  • Kivezető kábelek, amelyek a kábelátvezető modulhoz csatlakoznak
  • Dupla gamma-sugár árnyékolás, amely körülveszi a modult, továbbá kitölti a kivezető kábelek közötti teret.

Az általunk alkalmazott kábelátvezető modulok üvegszigetelésűek, a Schott Electric Packaging GmbH termékei. Ezek gáztömörsége az u.n. előfeszített, üveg-fém kötéstechnikán alapul. E karbantartást nem igénylő termékeket világszerte alkalmazzák a szélsőséges igénybevételnek kitett berendezésekben. A VVER típusú atomerőművekhez azonban nekünk kellett adaptálnunk őket. Ugyanis ezen erőművek kábelátvezetőinek gammasugár védelemmel is kell rendelkezniük. Ezt fejlesztette ki a VISOLA Kft.

A gammasugár védelmi betét nagy fajlagos tömegű adalékokat tartalmazó epoxigyanta keverékből készül. A betét fajlagos tömege 4.59 g/cm3. Az anyag gammasugár árnyékoló képességét kísérleti atomreaktor kifolyási gamma-spektrumának felhasználásával határoztuk meg. Kábelátvezető modellen is folytak mérések. A különböző falvastagságokhoz tervezett kábelátvezetők sugárgyengítő képességét számítógépes szimulációval ellenőriztük. Az eredmények azt igazolták, hogy a kiválasztott konstrukciók hatásosabban gyengítik a gammasugárzást, mint maga a sugárvédelmi betonfal, amelybe beépülnek.

 

1. ábra: Készre szerelt hermetikus kábelátvezető elvi felépítése

 

Ezen kívül azt is megoldottuk, hogy ne szivároghasson be nevesség a primerkörből a kábelátvezető tokjába a kábel erek között. E hosszirányban gáztömörré tett kábelek korrózióálló tömszelencéken keresztül jutnak át a tok végkarimáján. Az összes tömítés LOCA-álló kivitelű.

A méréstechnikai kábelátvezetőkhöz gáztömör kábel kötődobozokat gyártunk, korrózióálló acélból, amelyek tovább fokozzák az üzemzavari hatásokkal szembeni védelmet is.

A kábelátvezetők moduljait a beszerelés után N2 gázzal töltik fel, a nyomásmérő monitorunkon keresztül. Ennek révén folyamatosan ellenőrizhető az üzemközbeni gázszivárgás mentesség.

 

A kábelátvezetők tulajdonságai

  • A kábelátvezető család tagjainak konstrukciója megegyezik, sok közös alkatrészük van.
  • A kényes alkatrészeket nagy szilárdságú tok védi.
  • A kábelátvezetőket készre szerelten szállítjuk. A beszerelésnél nincs meghibásodási kockázat.
  • A helyszíni mechanikai szerelés lényegében a két acél fedlap felhegesztésére korlátozódik.
  • A kábelátvezető modul oldható kötéssel van beszerelve. Csere esetén nem kell hegeszteni.
  • A kábelátvezetők típusvizsgáltak. Kielégítik az IEEE-317, IEEE-323 szabványokat.
  • A kábelátvezető modul üvegszigetelésű. Öregedése elhanyagolható, amit tapasztalat igazol.
  • Túlnyomórészt dupla gázzárású modulokat használunk, gáztömörség monitorozással.
  • A méréstechnikai kábelátvezetők gáztömör kábel kötődobozai mechanikai védelmet is adnak

 

A gyártott hermetikus kábelátvezető fajták

  • Erősáramúak (EHKA): 4 x 200 A, 8 x 100 A, 800-tól 1500 mm-es vastagságú falakba
  • Méréstechnikaiak (MHKA): 42 x 4 mm2, 118 x 1,5 mm2, 800-1500 mm-es falakba
  • Koaxiálisak (KHKA): 7 kábel, 50 Ω hullámellenállás, 800-1500 mm-es falakba

 

Referencia

 

A Paksi Atomerőmű Zrt-nek 345 db-ot szállítottunk. 1995-től van üzemi tapasztalat.

Reklamáció, vagy meghibásodás egyszer sem fordult elő.