CN101717846B - 人员闸门自动控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人员闸门的自动控制系统，旨在通过增加检测元件和保护电路对系统进行改进。包括增加2个温度开关，并联接在PLC的输入端电路上；增加两个温度开关，一个接在PLC的输入端电路，一个以其常闭点接在103PP控制盘岛内控制电源的进线上；增加一个温度开关，一个压力开关和一个湿度开关并联接在PLC的输入端电路上；增加一个温度开关、一个压力开关和一个湿度开关并联接在PLC输入端电路的同时再增加一个常闭点的温度开关，一个常闭点的压力开关和一个常闭点的湿度开关串接在103PP控制盘岛内控制电源的进线上，确保系统在LOCA失水事故下不产生危害安全的故障，提高了系统的安全等级，实现了系统的多重保护。

Description

人员闸门自动控制系统
技术领域
本发明涉及核电站的辅助设备，尤其涉及人员和小型设备进出CPR、EPR型核反应堆安全壳的闸门自动控制装置。
背景技术
人员闸门或应急闸门是核电站安全壳上的关键设备，是安全壳内、外的重要通道。因此，对其安全级别要求很高。在现有技术中，由于人员闸门结构的特殊性，整机无法进行LOCA失水试验，使其安全防护措施显得尚不完善，还不能确保在LOCA失水事故情况下的设备安全。失水LOCA事故下的设备安全性，就是确保安全壳及人员闸门内的电控设备在失水LOCA事故时能承受的环境条件是空气+硼水+碱+氢的最大压力为0.42MPa表压，最高温度为150℃，最大湿度为100％的条件下不产生危害安全的故障。为了实现这个目的，对现有的人员闸门的电控系统进行改进，进一步提高其安全等级就显得尤其重要。
发明内容
本发明的目的在于，确保安全壳及人员闸门内的电控设备在失水(LOCA)事故条件下不产生危害安全的故障，提高现有类似装置的安全等级，而设计的一种带有温度、压力和湿度多重保护电路的人员闸门自动控制系统。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
一种人员闸门的自动控制系统，包括安101AR主控制柜、101PP控制盘、102PP控制盘和103PP控制盘，其中的101AR主控制柜中装有变频器、PLC装置和接线端子排，其特征在于：所述变频器供电电路中装交流接触器KM01；在所述PLC装置的输入端电路上并联接入两个温度开关和故障复位钥匙开关。或者
一种人员闸门的自动控制系统，包括101AR主控制柜、101PP控制盘、102PP控制盘和103PP控制盘，其中的101AR主控制柜中装有变频器、PLC装置和接线端子排，其特征在于：所述变频器供电电路中装有交流接触器KM01；在所述103PP控制盘的岛内24V控制电源的进线上接一个常闭点的温度开关，另一个常开点的温度开关及故障复位钥匙开关接入PLC装置的输入端。或者
一种人员闸门的自动控制系统，包括101AR主控制柜、101PP控制盘、102PP控制盘和103PP控制盘，其中的101AR主控制柜中装有变频器、PLC装置和接线端子排，其特征在于：所述变频器供电电路中装有交流接触器KM01；在所述PLC装置的输入电路上并联装有一个温度开关、一个压力开关和一个湿度开关以及故障复位钥匙开关。或者
一种人员闸门的自动控制系统，包括安装在安全壳外控制室内的101AR主控制柜，安装在安全壳外1101PP控制盘、安装在人员闸门内的102PP控制盘和安装在安全壳内的103PP控制盘，其中的101AR主控制柜中装有变频器，PLC装置和接线端子排，其特征在于：所述变频器供电电路中装有交流接触器KM01；在所述PLC装置的输入端电路上并联装有一个温度开关、一个压力开关和一个湿度开关以及故障复位钥匙开关；同时还有一个常闭的温度开关，一个常闭的压力开关和一个常闭的湿度开关串接在103PP控制盘的岛内24V控制电源的进线上。
与现有技术相比较，本发明的优点是显而易见的，主要表现在采用温度、压力和湿度多重保护措施，大幅度提高了设备的安全等级，保证了安全壳内外相关设备在失水事故情况下的安全运行。
附图说明
本发明有附图13幅，其中：
图1是本发明的闸门控制设备布置图；
图2是本发明的闸门供电原理图；
图3是本发明方案1PLC接线原理图；
图4是本发明方案2PLC接线原理图；
图5是本发明方案3PLC接线原理图；
图6是本发明方案4PLC接线原理图；
图7是本发明方案1闸门电气电缆图；
图8是本发明方案2闸门电气电缆图；
图9是本发明方案3闸门电气电缆图；
图10是本发明方案4闸门电气电缆图；
图11是本发明的原有闸门电气电缆图；
图12是本发明的实施方案PLC接线原理图；
图13是本发明的PLC输出回路接线原理图；
图14是原有PLC接线原理图。
在图中：1.101AR控制柜，2.101PP控制盘，3.102PP控制盘，4.103PP控制盘，5.分线盒，6.温度开关，7.压力开关，8.湿度开关，9.钥匙开关。
具体实施方式
如图1～图13所示的一种人员闸门的自动控制系统。该系统包括控制柜101AR和应急闸门的控制柜201AR。控制柜内装有：电机调速用的变频器，逻辑动作控制系统PLC装置，控制回路和信号回路的直流稳压设备，电磁离合器的供电装置，接触器，继电器，风机，变压器，接线端子排等主要电控器件。同时包括3个操作台，分别是安装在安全壳的外侧外门附近的101PP、安装在闸门通道内的102PP和安装在安全壳的内侧内门附近的103PP。控制台装有向运行人员提供信息的信号灯及操作按钮，三个操作台的面板上均装有相应灯试验按钮及用于各种操作的按钮。为方便接线，还设有11个接线箱，分别配置在不同的位置上，其特征在于：通过增加检测元件及电路，对原有电路进行改进，利用多种方式模拟LOCA事故状态，从而大幅度提高了设备的安全性。具体改进方案包括：
(1)方案1：增加两个温度开关用来提高安全等级，具体方案见附图3。
因为103PP在岛内，在LOCAL事故发生时，环境温度会快速升高，最高达150℃。因此在103PP电气柜上装两个温度开关用来检测岛内温度，一旦温度提高到设定温度，温度开关立即发出报警信号，PLC迅速封锁所有输入端，同时，使变频器供电接触器KM01失电，切断电机的供电回路，以确保失水事故LOCA条件下不产生危害安全的故障。
(2)方案2：分别装一个常开温度开关和一个常闭温度开关用来提高安全等级，具体方案见附图4。
一个接入PLC的温度开关的功能与方案1相同，另一个温度开关常闭点接在岛内控制电源的进线上，一旦温度提高到设定温度，温度开关立即发出报警信号，PLC迅速封锁所有输入端，并使变频器供电接触器KM01失电，切断电机的供电回路；同时，串在岛内控制电源的进线上的常闭触电断开，从硬件上亦起到保护作用，该方案可起到双保险的作用。
(3)方案3：增加一个压力开关、一个湿度开关及一个温度开关用来提高安全等级，具体方案见附图5。
一旦温度提高到设定温度85℃、压力增加到设定压力0.4Mpa表压或湿度达到100％，三个控制开关可能同时，也可能某一个开关立即发出报警信号，PLC迅速封锁所有输入端，同时，使变频器供电接触器KM01失电，切断电源回路，以确保失水事故LOCA条件下不产生危害安全的故障。
(4)方案4：增加一个压力开关、一个湿度开关及一个温度开关，同时还加一个常闭温度、压力、湿度开关，用来提高安全等级，具体方案见附图6。
接入PLC的三个温度、压力、湿度开关的常开点功能与方案3相同，另三个温度、压力、湿度开关常闭点接在岛内控制电源的进线上；一旦出现故障现象，立即发出报警信号，PLC迅速封锁所有输入端，使变频器供电接触器KM01失电，切断电机的供电回路；同时，串在岛内控制电源的进线上的常闭触点断开，从硬件上起到保护作用，做到万无一失。作为一个实施例，对于岛内控制柜103PP中两个门的开启开关133T0，134T0采用常闭点输出；同时在柜体上安装两个温度开关TPBG，并联使用，将信号送至PLC输入端I1.7，这样，既从软件上实现了超温保护——KM01失电，断开主电机供电电源，又同时断开了控制电源。主控柜101AR中，设一个钥匙开关作为故障复位开关104TO，确保系统即使故障现象不再存在，也不能自行复位；只有故障安全处理完后，方能由专人使开关复位，系统方能重新启动，投入运行。见图2、图9、图10。
本发明所采用的低压电器，如按钮、钥匙开关等均采用施耐德产品，指示灯采用EAO产品；PLC采用西门子产品；温度开关、压力开关、湿度开关均选用德国久茂产品。其中：温度开关型号为：608301/10 85℃；压力开关型号为：401001 0.42Mpa；湿度开关型号为：90.7032 100％RH。

Claims (4)

1.一种人员闸门的自动控制系统，包括101AR主控制柜(1)和分别安装在安全壳的外侧外门附近的101PP控制盘(2)、安装在闸门通道内的102PP控制盘(3)及安装在安全壳的内侧内门附近的103PP控制盘(4)，其中所述的101AR主控制柜(1)中装有变频器、PLC装置和接线端子排，所述变频器供电电路中装交流接触器KM01；其特征在于：所述103PP控制盘(4)上装两个温度开关(6)并联接入所述PLC装置的输入端电路，一旦温度提高到设定温度，温度开关立即发出报警信号，PLC迅速封锁所有输入端，同时使交流接触器KM01失电，切断电机的供电回路，确保LOCA条件下不产生危害安全的故障。
2.一种人员闸门的自动控制系统，包括101AR主控制柜(1)、和分别安装在安全壳的外侧外门附近的101PP控制盘(2)、安装在闸门通道内的102PP控制盘(3)及安装在安全壳的内侧内门附近的103PP控制盘(4)，其中所述的101AR主控制柜(1)中装有变频器、PLC装置和接线端子排，所述变频器供电电路中装有交流接触器KM01；其特征在于：所述103PP控制盘(4)上装两个温度开关(6)，其中一个常开点温度开关接入所述PLC输入端，一个常闭点的温度开关串接在岛内24V控制电源的进线上；一旦温度提高到设定温度，温度开关立即发出报警信号，PLC迅速封锁所有输入端，并使交流接触器KM01失电，切断电机供电回路，同时控制电源进线上的常闭触点断开。
3.一种人员闸门的自动控制系统，包括101AR主控制柜(1)和分别安装在安全壳的外侧外门附近的101PP控制盘(2)、安装在闸门通道内的102PP控制盘(3)及安装在安全壳的内侧内门附近的103PP控制盘(4)，其中所述的101AR主控制柜(1)中装有变频器、PLC装置和接线端子排，所述变频器供电电路中装有交流接触器KM01；其特征在于：所述103PP控制盘(4)上装有一个温度开关(6)、一个压力开关(7)和一个湿度开关(8)，并联接入所述PLC装置的输入电路上，一旦温度提高到设定温度85℃，压力增加到0.4Mpa表压或湿度达到100％，上述温度、压力或湿度开关同时和/或不同时发生报警信号，PLC迅速封锁所有输入端，同时使交流接触器KM01失电，切断电源回路，确保LOCA条件下不产生危害安全的故障。
4.一种人员闸门的自动控制系统，包括101AR主控制柜(1)和分别安装在安全壳的外侧外门附近的101PP控制盘(2)、安装在闸门通道内的102PP控制盘(3)及安装在安全壳的内侧内门附近的103PP控制盘(4)，其中所述的101AR主控制柜(1)中装有变频器，PLC装置和接线端子排，所述变频器供电电路中装有交流接触器KM01；其特征在于：所述的103PP控制盘(4)上装有2只温度开关(6)、2只压力开关(7)和2只湿度开关(8)，分别取1只温度开关、1只压力开关和1只湿度开关并联接入所述PLC装置的输入端电路，同时还有一个常闭的温度开关、一个常闭的压力开关和一个常闭的湿度开关串接在岛内24V控制电源的进线上，一旦出现故障现象，立即发出报警信号，PLC迅速封锁所有输入端，使交流接触器KM01失电，切断电机供电回路，同时，串接在控制电源的进线上的常闭触点断开，从硬件上起到保护作用。
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