परमाणु ऊर्जा स्टेशनों और संबंधित परीक्षण आवश्यकताओं के लिए विशेष केबलों का वर्गीकरण

न्यूक्लियर पावर प्लांट केबल्स का इस्तेमाल मुख्य रूप से न्यूक्लियर रिएक्टर बिल्डिंग, न्यूक्लियर असिस्टेंट बिल्डिंग और स्टीम टर्बाइन बिल्डिंग में किया जाता है। आमतौर पर, केबल बिछाने के लिए पाइपलाइन या केबल नलिकाओं का उपयोग किया जाता है, जिनके लिए विश्वसनीय सेवा जीवन, थर्मल स्थिरता, नमी प्रतिरोध, रासायनिक स्थिरता और विकिरण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।

सिस्टम डिज़ाइन की उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित करने और उपकरण क्षति के कारण होने वाले गंभीर आर्थिक परिणामों से बचने के लिए, आमतौर पर मल्टी-चैनल स्वतंत्र लाइन सिस्टम और उपकरणों को अपनाया जाता है। आमतौर पर, बिजली के तारों के लिए स्वतंत्र लाइन सिस्टम के दो सेट का उपयोग किया जाता है और नियंत्रण केबल के लिए स्वतंत्र लाइन सिस्टम के तीन सेट का उपयोग किया जाता है।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए सामान्य प्रकार के केबल हैं: 6 / 10kV और 0.6 / 1kV पावर केबल, 0.6 / 1kV नियंत्रण केबल, 300 / 500V उपकरण केबल और 300 / 500V मुआवजा केबल।

निम्नलिखित तालिका एक घरेलू कंपनी की विनिर्देश तालिका है:

तालिका 11E क्लास परमाणु ऊर्जा संयंत्र केबल मॉडल नाम

मॉडल का नाम

1E वर्ग K3 पावर केबल YJYK3 कॉपर कोर के लिए crosslinked पॉलीथीन अछूता हलोजन मुक्त कम धुआं polyolefin sheathed परमाणु ऊर्जा संयंत्र

YJY23K3 तांबे के कंडक्टर क्रॉसलिंक किए गए पॉलीथीन अछूता स्टील टेप बख़्तरबंद हैलोजन मुक्त कम धुआं पॉलीओलफ़िन sheathed परमाणु ऊर्जा संयंत्र वर्ग 1E K3 बिजली केबल

कॉपर कोर crosslinked पॉलीथीन अछूता हलोजन मुक्त कम धुआं लौ लौ retardant थर्मोसेटेबल म्यान परमाणु ऊर्जा संयंत्र 1E वर्ग K1 बिजली केबल

YJYJ23K1 कॉपर कोर crosslinked पॉलीथीन अछूता स्टील टेप बख़्तरबंद हैलोजन मुक्त कम धुआँ लौ retardant थर्मोसेटेबल sheathed परमाणु ऊर्जा संयंत्र कक्षा 1E K1 बिजली केबल

KYJYK3 कॉपर कोर क्रॉसलिंक किए गए पॉलीथीन अछूता हैलोजन मुक्त कम धुआं पॉलीओलफिन sheathed परमाणु ऊर्जा संयंत्र 1E क्लास K3 नियंत्रण संकेत केबल

KYJY23K3 तांबे के कंडक्टर क्रॉसलिंक किए गए पॉलीथीन अछूता स्टील टेप बख़्तरबंद हैलोजन मुक्त कम धुआं पॉलीओलफ़िन sheathed परमाणु ऊर्जा संयंत्र वर्ग 1E K3 नियंत्रण संकेत केबल

कॉपर कोर, क्रॉसलिंक किए गए पॉलीइथाइलीन अछूता, हलोजन-मुक्त, कम धुआं, लौ मंदक, थर्मोसेटेबल म्यान परमाणु ऊर्जा संयंत्र, कक्षा 1 ई के K1 नियंत्रण संकेत केबल

कॉपर कोर crosslinked पॉलीथीन अछूता स्टील टेप बख़्तरबंद हलोजन मुक्त, कम धुआं, लौ retardant थर्मोसेटेबल म्यान परमाणु ऊर्जा संयंत्र वर्ग 1E K1 नियंत्रण संकेत केबल

नाभिकीय ऊर्जा संयंत्रों की सुरक्षा श्रेणियों के अनुसार परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में प्रयुक्त कक्षा 1 ई केबल को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: के 1, के 2 और के 3।

सुरक्षा श्रेणियां K1, K2 और K3 को निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:

क्लास K1 इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर।

एक परमाणु रिएक्टर के संस्थापन के भीतर स्थापित और सामान्य पर्यावरणीय परिस्थितियों में और एसएल 2 (सुरक्षित बंद भूकंप) लोड के दौरान और एक दुर्घटना के बाद अपने निर्धारित कार्यों को करने में सक्षम है।

K2 वर्ग इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर।

एक परमाणु रिएक्टर के समावेश के भीतर स्थापित और सामान्य पर्यावरणीय परिस्थितियों में और एसएल 2 (सुरक्षित बंद भूकंप) भार के तहत अपने निर्धारित कार्यों को करने में सक्षम है।

क्लास के 3 इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर्स।

परमाणु रिएक्टर के नियंत्रण के बाहर स्थापित, यह सामान्य पर्यावरणीय परिस्थितियों में और एसएल 2 (सुरक्षित बंद भूकंप) भार के तहत अपने निर्धारित कार्य करता है।

तीन प्रकार के केबलों का ऑपरेटिंग वातावरण बहुत अलग है, जिनमें से K1 वर्ग में सबसे गंभीर ऑपरेटिंग वातावरण और केबलों पर सबसे कठोर प्रदर्शन आवश्यकताएं हैं। कूलेंट लॉस एक्सीडेंट (LOCA) टेस्ट का अनुकरण करके ही केबल्स को परिचालन में लाया जा सकता है।

केबल के वास्तविक ऑपरेटिंग वातावरण के अनुसार, एलओसीए के परमाणु ऊर्जा संयंत्र में होने पर कंटेनरमेंससेल के अंदर और बाहर दोनों का गंभीर परीक्षण किया जाएगा।

कुछ लोग सोचते हैं कि परमाणु रिएक्टर भवन में स्थापित केबल को एलओसीए परीक्षण का अनुकरण किया जाना चाहिए;

दूसरे, केवल कक्षा 1 ई K1 केबल का उत्पादन करने में सक्षम होने से यह साबित किया जा सकता है कि केबल निर्माता परमाणु ग्रेड केबल बनाने में पूरी तरह से सक्षम है। रिएक्टर भवन और परमाणु सहायक भवन के दो ऑपरेटिंग वातावरण की विशिष्ट परिस्थितियों के अनुसार केबलों के संरचनात्मक डिजाइन और प्रदर्शन संकेतक निर्धारित करना सबसे अच्छा है।

1. परीक्षण सामग्री

(1) केबल के बुनियादी प्रदर्शन का प्रकार परीक्षण;

(2) केबल्स EEE383 में निर्दिष्ट बंडल-गठित केबलों के ऊर्ध्वाधर दहन परीक्षण को पारित करने में सक्षम होंगे;

(3) धुआँ सांद्रता परीक्षण;

(4) दहन के दौरान तैयार केबल शीथ सामग्री का गैस रिलीज परीक्षण;

(5) बिजली के तारों का इलेक्ट्रिक एजिंग टेस्ट;

(6) इन्सुलेशन और म्यान सामग्री के लिए लंबे समय तक गर्मी प्रतिरोध मूल्यांकन परीक्षण;

(7) थर्मल एजिंग सिमुलेशन टेस्ट ऑपरेशन के 50 साल के बराबर;

(() ५० वर्षों तक चलने वाला समतुल्य विकिरण वृद्धावस्था सिमुलेशन परीक्षण;

(9) नकली भूकंपीय परीक्षण;

(10) समतुल्य 50-वर्ष LOCA विकिरण जोखिम परीक्षण, LOCA सिमुलेशन परीक्षण (उच्च तापमान, उच्च दबाव जल वाष्प);

(११) प्रदर्शन निरीक्षण परीक्षण।

उनमें से, (1) ~ (3) टाइप टेस्ट हैं, (7) ~ (10) पर्यावरण सिमुलेशन टेस्ट हैं, और (8) और (10) दोनों ही 7 वें टेस्ट के बाद आयोजित किए जाते हैं।

प्रदर्शन निरीक्षण परीक्षणों में वोल्टेज परीक्षण, दहन परीक्षण, इन्सुलेशन और म्यान की तन्य शक्ति की माप, विराम पर बढ़ाव आदि शामिल हैं।

ऑपरेटिंग वातावरण की विशिष्ट स्थिति निर्धारित की जाती है।

2. परीक्षण विधि

A. 5000h पर बिजली के तारों के लिए इलेक्ट्रिक एजिंग टेस्ट

पावर केबल्स 5000h के लिए इलेक्ट्रिकल एजिंग टेस्ट पास करेगा, जो lEC60502 के अनुसार किया जाएगा।

परीक्षण की शर्तें इस प्रकार हैं:

(1) केबल नमूने की लंबाई: 30 मीटर से कम नहीं;

(2) वोल्टेज लागू: वोल्टेज चरणों के बीच लागू किया जाता है (केबल कंडक्टरों के बीच रेटेड बिजली-आवृत्ति वोल्टेज है);

(3) वर्तमान लागू करें: कंडक्टर का तापमान 95 ~ 100 ℃ तक पहुंचाने के लिए धारा को केबल से गुजरना चाहिए;

(4) एक चक्र की अवधि: 8 घंटे के लिए हीटिंग, फिर 16 घंटों के लिए ठंडा;

(5) परीक्षण की अवधि 5000h (अर्थात 209 तापमान चक्र) से कम नहीं होगी।

परीक्षण के परिणाम: परीक्षण के दौरान केबल को नहीं तोड़ना चाहिए।

परीक्षण वोल्टेज और परीक्षण का समय एक निश्चित सुरक्षा मार्जिन के साथ केबल इन्सुलेशन जीवन सूचकांक (एन) के आधार पर निर्धारित किया जाता है। विद्युत उम्र बढ़ने के जीवन समीकरण है: अनट्यूट=सी [(1), यू केबल पर लागू वोल्टेज है; n जीवन सूचकांक है; टी बिजली के टूटने का समय है; C एक स्थिरांक है (संरचना से संबंधित, आदि)]।

यदि इस्तेमाल किए गए क्रॉसलिंक किए गए पॉलीइथाइलीन का जीवन सूचकांक एन the9 है, तो परमाणु ऊर्जा संयंत्र के केबल जीवन को 50 साल तक की आवश्यकता होती है। वोल्टेज और समय संबंध की गणना के लिए समीकरण (1) का उपयोग किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, यदि कार्यशील वोल्टेज U=10kV, आवश्यक कार्य समय t=348000h (50 वर्ष);

जब परीक्षण वोल्टेज 20kV है, तो परीक्षण समय 5000h होना आवश्यक है।

उपरोक्त मापदंडों को समीकरण (1) में बदलकर, यह प्राप्त किया जा सकता है:

समाधान n=6.45, 9 से कम के रूप में प्राप्त किया जा सकता है, यह दर्शाता है कि परीक्षण विधि में एक सुरक्षा मार्जिन है।

B. इन्सुलेशन और म्यान सामग्री के दीर्घकालिक गर्मी प्रतिरोध के लिए मूल्यांकन परीक्षण

IEC60216 मानक और IEEE383-74 मानक के अनुसार, अधातु पदार्थों की उम्र बढ़ने में तेजी लाने के लिए अनुशंसित गणितीय मॉडल Arrhenius&# 39 है; अनुभवजन्य सूत्र: इन=अब / टी (2), उत्पाद के कामकाजी जीवन को संदर्भित करता है तापमान टी (एच) में;

टी ऑपरेटिंग तापमान (के) है;

ए और बी अनिर्धारित गुणांक हैं।

फॉर्मूला (2) दशकों से लागू है, और यह कई मामलों में प्रभावी होने के लिए सत्यापित है।

निर्धारित कार्य तापमान के आधार पर अनिर्धारित गुणांक ए और बी की गणना की जा सकती है, और फिर जीवन काल की गणना के लिए सूत्र (2) का उपयोग करें। यदि इसका मूल्य अपेक्षित से अधिक है, तो डिजाइन जीवन की आवश्यकताओं को संतुष्ट किया जाएगा।

(1) परीक्षण तापमान और समय का निर्धारण।

पारंपरिक उम्र बढ़ने का परीक्षण 135 ℃ और 168h है, इसलिए 135 ℃ न्यूनतम परीक्षण तापमान के रूप में निर्धारित किया जा सकता है।

टेस्ट प्रोटोकॉल IEC60216 जीजी उद्धरण का संदर्भ देते हैं; थर्मल उम्र बढ़ने परीक्षण प्रक्रियाओं का निर्धारण करने के लिए और!

परीक्षण के परिणामों के मूल्यांकन के लिए सामान्य प्रक्रिया" और IEEE383 मानक।

प्रत्येक स्तर का जीवन मूल्यांकन परीक्षण तापमान अंतर 15 ℃ है, चार परीक्षण तापमान बिंदु हैं, अधिकतम परीक्षण तापमान 180 ℃ है।

प्रयोग लगभग 5000 घंटों तक चला।

(2) जीवन समाप्ति मापदंडों का चयन।

इन्सुलेशन सामग्री की थर्मल उम्र बढ़ने की प्रक्रिया में, दो विशिष्ट पैरामीटर हैं, अर्थात् तन्य शक्ति और टूटने पर बढ़ाव। इस परीक्षण में, ब्रेक पर बढ़ाव की गिरावट की दर तन्य शक्ति की तुलना में तेज है, इसलिए ब्रेक पर बढ़ाव को जीवन मूल्यांकन पैरामीटर के रूप में लिया जाता है।

केबल बिछाने के झुकने त्रिज्या की गणना के अनुसार, इन्सुलेशन का वास्तविक बढ़ाव 10% से अधिक नहीं होगा।

मापा गया नमूना के विराम पर मूल बढ़ाव 160% था। यह मानते हुए कि जीवन समाप्ति बिंदु के रूप में विघटन की प्रतिधारण दर 50% थी, विराम पर बढ़ाव अभी भी 80% था, जो ऑपरेशन में केबल के लिए पर्याप्त सुरक्षा कारक प्रदान करता था।

(3) डाटा प्रोसेसिंग और जीवन गणना।

IEC60216-1 और संबंधित गणितीय सिद्धांतों के अनुसार, अरहेनियस वक्र को पहली बार जीवन के अंत बिंदु के अनुसार ड्राइंग विधि के साथ तैयार किया गया था।

एक ही समय में, अनिर्धारित गुणांक ए और बी का परीक्षण तापमान और जीवन के बीच संबंध को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। जब गणना की गई जीवन मूल्य 90 ℃ पर 50 वर्ष से कम नहीं होती है, तो सामग्री को 50 वर्षों के योग्य जीवन के लिए आंका जाता है।

C. थर्मल एजिंग सिमुलेशन टेस्ट ऑपरेशन के 50 वर्षों के बराबर

THE IEEE383-74 मानक के अनुसार, अरहेनियस तकनीक द्वारा विकसित किए गए डेटा का उपयोग करके एक निश्चित तापमान और समय पर केबल को वायु संचलन ओवन में रखने से तैयार केबल नमूनों का थर्मल एजिंग सिमुलेशन परीक्षण किया गया था।

इन्सुलेशन और म्यान सामग्री की थर्मल विशेषताओं थर्मल जीवन मूल्यांकन परिणामों पर आधारित होगी।

अरहेनियस वक्र और 50 वर्षों के सेवा जीवन के साथ स्थापित सामग्रियों के तापमान और जीवन के बीच संबंध का उपयोग तैयार उत्पादों के केबल उम्र बढ़ने के सिमुलेशन परीक्षण डेटा को निर्धारित करने के लिए आधार के रूप में किया गया था।

Arrhenius वक्र और तापमान और जीवन के बीच संबंध स्थापित किए गए हैं, जो कि जीवन के अंत से पहले बिंदु माना जाता है जब सामग्री जीजी का ब्रेक प्रतिधारण दर पर बढ़ाव 50% है। 50 साल के बराबर तैयार केबल नमूनों के लिए थर्मल एजिंग सिमुलेशन टेस्ट 90 डिग्री सेल्सियस पर आयोजित किया जाना चाहिए।

Arrhenius वक्र में, एक नया वक्र और तापमान और समय के बीच संबंध समीकरण (2) और ज्ञात ढलान के अनुसार स्थापित किया जाता है ताकि सिमुलेशन परीक्षण के तापमान और समय का चयन किया जा सके।

डी। समतुल्य विकिरण उम्र बढ़ने सिमुलेशन परीक्षण 50 वर्षों के लिए चल रहा है

विकिरण परीक्षणों के लिए तैयार किए गए केबल के नमूनों को थर्मल एजिंग सिमुलेशन परीक्षणों के 50 साल के ऑपरेशन के बराबर होना चाहिए।

50 वर्षों से संचालित समतुल्य रेडिएशन एजिंग सिमुलेशन टेस्ट रेडियोधर्मी स्रोत के रूप में C60 लेता है, और विकिरण दर 1.0 × 104Gy / h से अधिक नहीं है और विकिरण खुराक 2.5 × 105Gy है, जो केबल के विकिरण प्रतिरोध प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करता है। परमाणु सहायक संयंत्र और रिएक्टर संयंत्र में सामान्य विकिरण खुराक पर्यावरणीय स्थिति।

ई। नकली भूकंपीय परीक्षण

कम से कम एक मोड़ के लिए केबल का नमूना 20D (D केबल का बाहरी व्यास है) के साथ परीक्षण सिलेंडर के चारों ओर घाव है, और फिर प्रक्रिया को एक चक्र, कुल दो चक्रों के लिए विपरीत दिशा में दोहराया जाता है।

घुमावदार चक्र के बाद, सिलेंडर पर नमूना घाव को 24 घंटों के लिए केबल के रेटेड ऑपरेटिंग तापमान पर गरम ओवन में डाल दिया गया था। ठंडा करने के बाद, निर्दिष्ट प्रदर्शन निरीक्षण परीक्षण किया गया था।

एफ। समकक्ष

LOCA के संचालन के 50 वर्षों के दौरान विकिरण जोखिम परीक्षण, सिम्युलेटेड LOCA परीक्षण (उच्च तापमान और उच्च पेयजल पानी के तहत जोखिम)

LOCA (Lossofcoolantaccident) को हल्के जल रिएक्टरों में जल हानि दुर्घटना के रूप में भी जाना जाता है।

शीतलक हानि दुर्घटना कभी-कभी पाइप रिसाव या अन्य कारणों के कारण उबलते पानी रिएक्टर (बीडब्ल्यूआर) या दबाव वाले पानी रिएक्टर (पीडब्ल्यूआर) प्रणालियों में होती है।

इस मामले में, केबल, अंदर और बाहर, दोनों ही पोत के अंदर, गर्मी और दबाव की भिन्न डिग्री, रासायनिक स्प्रे और ऐतिहासिक रूप से गामा विकिरण की उच्च खुराक के अधीन होते हैं।

इस सिम्युलेटेड LOCA स्थिति के माध्यम से परीक्षण किए गए केवल केबलों का उपयोग परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में सुरक्षित रूप से किया जा सकता है।

इसलिए, रिएक्टर के निर्माण में, कब्ज़ के अंदर और बाहर दोनों जगहों पर कैबलिंग को LOCA का परीक्षण किया जाना चाहिए।

जी। प्रदर्शन निरीक्षण परीक्षण

प्रदर्शन निरीक्षण परीक्षणों में सम्मिलित परीक्षण, दहन परीक्षण, इन्सुलेशन प्रतिरोध के परीक्षण, इन्सुलेशन और म्यान की तन्य शक्ति और विराम पर बढ़ाव के परीक्षण शामिल हैं। इन्सुलेशन प्रतिरोध, तन्य शक्ति और विराम में वृद्धि के परीक्षण केवल संदर्भ के लिए हैं।

वोल्टेज परीक्षण को समझें: नमूना में केबल व्यास के 40 गुना झुकने वाले व्यास के साथ नमूना को मोड़ें, और फिर 5min के लिए 3.15kV / मिनट के ढाल के साथ वोल्टेज लागू करें। केबल को तोड़ना नहीं चाहिए।