CN1096084C - 用于反应堆头部密封装置上的可移动式电缆布线装置 - Google Patents

Abstract

一种电缆布线装置，为位于安全壳之内的核反应堆容器而提供。该安全壳内部的结构其特征在于，一个以近侧面围绕反应堆容器(1)，且限定一个腔(9)的壁(5)，一个在该腔外面的操作平台(15)，一个在该平台(15)之下，且在与近侧面隔开的壁(5)的远侧面(19)上的子空间(17)，以及一个在平台(15)之上的操作区域(21)。该装置包括一个可动架(41)，支持穿过该架(41)延伸的多条电缆(23)，各条电缆以第一端可连接到反应堆容器上的一个头部密封装置(7)上，并且各条电缆有位于子空间(17)内的第二端。该架(41)在第一位置与第二位置之间可连带电缆移动，第一位置位于子空间(17)外面与头部密封装置(7)贴近，为反应堆正常操作期间电缆(23)连接到头部密封装置(7)上的位置，第二位置则位于子空间内，为更换燃料期间电缆(23)从头部密封装置(7)拆下时的位置。在一个优选实施例中，架(41)在第一位置时大致以水平取向跨在壁(5)的顶部，绕头部密封装置(7)远侧的一端枢轴旋转到大致为垂直取向的中间位置，并且当保持垂直取向时，沿子空间内的一个导轨(57)引导到第二位置。

Description

用于核电站的组合式头部密封装置的 电缆托架

根据美国能源部授予高级反应堆协会的合作协议DE-FC02-92-NE342657，美国政府对本发明享有权力。

技术领域

本发明涉及连接到核反应堆的组合式头部密封装置(head package)的电缆的电缆托架，并且特别涉及允许从组合式头部密封装置同时移走所有电源和控制电缆，并把它们贮藏在一个受保护环境中，以使安全壳中的操作平台根本不阻挡维修和燃料更换操作的电缆托架。

背景技术

在核能反应堆更换燃料之前，必需移走并贮藏组合式头部密封装置(IHP)。该组合式头部密封装置包括反应堆容器头部，控制棒驱动机构(CRDM′s)，控制棒位置指示器(RPI′s)，冷却风扇及其它相关构件。用于核反应堆的组合式头部密封装置在Altman的共有美国专利4,830,814中叙述，这里引入以供参考。在为移走组合式头部密封装置作准备时，必需在安装在组合式头部密封装置上的连接板之间拆接从位于安全壳建筑中的控制柜中伸到控制棒驱动机构或控制棒位置指示器的所有电源和控制电缆，以及其它电测量仪表电缆。

一旦它们从组合式头部密封装置拆接，这些电缆在燃料更换期间必须安全地贮藏。在现今电站中，这些电缆个别贮藏在不同位置中，或移走并贮藏在特殊的铰链电缆托架中。这些电缆托架和电缆占据操作平台上的有用空间，并且在燃料更换期间易于遭受操作人员的损坏。

因此，需要有用于核反应堆的电缆布线装置，其中在燃料更换期间电缆可以从操作平台移走。还需要有用于组合式头部密封装置的电缆布线装置，其在反应堆正常操作期间及燃料更换期间保护电缆免遭损坏。

发明内容

按照本发明，在一种电缆布线装置中，这些和其它需要得到满足，该电缆布线装置包括一个架或电缆托架，支持连接到核反应堆容器上的头部密封装置上的电源和测量仪表控制电缆。该架可以从核反应堆容器区域中抽出到一个远距离区域，以便清除反应堆容器附近的操作区域。

电缆托架可以包括一个连接板，各条电缆穿过该连接板，其位于头部密封装置附近，以便使电缆相互隔开。该电缆托架对各条电缆还可以包括一个机构，使延伸到连接板之外的包括电缆连接器的电缆向连接板缩回成短段。

本发明的目的在于提供一种用于核反应堆容器头部密封装置上的电缆布线装置，该布线装置包括一个可移动的电缆托架，在反应堆换料时，该托架连同电缆可以移到操作平台下面的空间，既增加了平台上的操作空间，又能保护电缆不被损坏，同时，电缆都连接到托架上也便于快速地从头部密封装置上拆卸和重接。

参考附图从本发明下列叙述中，将更为充分地理解本发明的这些和其它目的。

附图说明

图1是按照本发明的电缆布线装置的简要正面图，说明架处在第一位置，即托载连接到核反应堆容器的组合式头部密封装置上的电缆。

图2表示图1中的架处在中间位置。

图3表示图1和图2的电缆托架缩回到安全壳中操作平台之下的第二位置。

图4是图1说明的电缆布线装置的平面图，表示架的部分断面。

图5是沿图4直线5-5的断面图。

图6是说明当电缆没有连接到组合式头部密封装置上时用于缩回各条电缆的一种机构。

具体实施方式

现在参考附图，其中为了简化说明，在本说明书整个范围内各图所共同的类似结构将用同样的标号指示，在图1至图3中以三个不同位置说明本发明用于核反应堆容器的电缆布线装置。核反应堆容器1位于一个防事故安全壳(没有示出)之内。在安全壳之内与核反应堆容器1隔开，并且在组合式头部密封装置7周围向上延伸的结构壁5限定一个腔9，组合式头部密封装置7在法兰8处与反应堆容器1的顶部隔绝，腔9则在反应堆燃料更换期间充满水。组合式头部密封装置7包括一个反应堆容器头部11，控制棒驱动机构(CRDM′s)(没有示出)，控制棒位置指示器(PRI′s)(没有示出)，冷却风扇13及其它相关构件。操作平台15一般由壁5支持，并且位于腔9外反应堆容器1的远侧，把平台15之下的壁5的远侧面19上的子空间17与平台15之上的操作区域21隔开。

连接到控制棒驱动机构或控制棒位置指示器的电源、控制及其它电缆23，从安装在组合式头部密封装置7上的连接板25，27处开始，延伸穿过平台15中的开口31，并且然后伸到位于子空间17内的控制盘33，电缆23在连接板25，27处以它们的第一端29连接，在控制盘33处以它们的第二端35连接(图1)。在反应堆容器1燃料更换期间，当反应堆容器头部11被移走时，腔9一般充满水。在燃料更换之前，所有电缆23的第一端29必须从组合式头部密封装置7上拆接，并且从腔9周围区域移走，而且最好移入子空间17内(图3)。

装设可动架41，以便在燃料更换之前，使电缆23从反应堆容器1周围区域及从操作区域21移走变得方便，并且还在燃料更换之后且在反应堆起动之前，使电缆23的重接变得方便。架41支持延伸穿过架41的各电缆段，并且连带电缆23在贴近头部密封装置7的子空间17外面的第一位置43(图1)与子空间17内的第二位置45(图3)之间可移动。架41在第一位置43处通常为水平取向，并且跨在壁5的顶部47。在第二位置45处，架41大致为垂直取向，贴近壁5的远侧面19。

在反应堆容器1远侧靠近架41的第一端51，并且悬于子空间17之上的一个枢轴旋转装置49允许架41在第一位置43与大致为垂直取向的中间位置53(图2)之间枢轴旋转。通过应用机械技术中各种已知机构中的任何一种，架41能在第一位置43与中间位置53之间移动。例如，架41可以用安装到电动高架绞车(没有示出)上的缆索54绞起和放下。当垂直取向时，架41通过开口31沿预定通路在中间位置53与第二位置45之间由导向机构55引导。导向机构55最好能包括一个导轨57，大致以垂直取向贴近壁5的远侧面19固定，以及位于架41的第一端51附近与导轨57啮合的装置58，以便使架41的移动限制在中间位置53与第二位置45之间与导轨57平行的预定通路中。利用在第一位置43与第二位置45之间移动架41的相同机构，架41能升起或放入子空间17内，或导向机构55还能包括一个分开的原动系统59，可操作地连接到该架上，以用于提供在第二位置45与中间位置53之间提升，或提升和放下该架的原动力。该原动系统可以用任何编号的标准方式的动力提升系统，例如电动机，液压系统及气压系统来提供动力，这些提升系统在升降机和铲车技术中已知。

现在还参考图4至图6，架41最好包括一个连接板61，在位于第一端51对侧的第二端63处，并且当架41处在第一位置43时贴近头部密封装置7，而且各电缆23以隔开关系穿过该连接板61。该架还能有利地包括一个缩回系统，在电缆端头从组合式头部密封装置拆接之后使它们向连接板缩回。该缩回系统例如能弹性偏移电缆，或使用平衡块来缩回电缆。图6说明多条拉伸弹簧65，各有一个贴近连接板61的连接到多条电缆23中一条不同电缆的第一端67，并且各有一个在连接板61远侧的连接到架41之内一个固定部件69上的第二端68。弹簧65偏移各条电缆23，以便当各条电缆23从头部密封装置7上拆接时，使各条电缆23的第一端29处的连接器71向连接板61缩回。

如图5说明那样，在架41的对边75与77之间延伸的水平横杆73对架41的第一端51与架的第二端63之间的多条电缆23中至少一些电缆提供支持。垂直安排的隔离件79防止了架41的第一端51与架41的第二端63之间至少一些电缆23的交叉。

架41的第一端51最好为开口式，以便电缆23在架的所有位置处从架41向下挂出，并且以悬垂线延伸到它们第二端35处的控制盘33(图1至图3)。如果希望，可以使用可动盖板(没有示出)，以便覆盖开口31，并且当架41在子空间17内的第二位置45处时提供更多的有用平台空间。

临时平台81为操作员提供了通向电缆23的第一端29的通路，以便当架41在第一位置时把电缆23连接到组合式头部密封装置7上。在壁5的顶部47处，一个本领域中已知类型的减震装置83，比如一个U形装置，锁住架41，并且万一在强烈振动时提供稳定性。

尽管以上为了说明已经叙述了本发明的特定实施例，但是本领域技术人员将会理解，在不违反附加权力要求所述的本发明的范围下，可以对各种细节作出许多改变。

Claims (13)

1。一种用于核反应堆容器头部密封装置上的多条电缆(23)的电缆布线装置，各条电缆的第一端(29)可拆下地连接到位于安全壳中反应堆容器(1)的头部密封装置(7)上，在安全壳内有一个与反应堆容器(1)隔开并以内侧面围绕反应堆容器(1)的结构壁(5)，结构壁(5)在头部密封装置(7)周围向上延伸且限定一个换料腔(9)，换料腔(9)外面有一个操作平台(15)，一个在平台(15)之上的操作区域(21)，一个在该平台(15)之下，且由结构壁(5)的外侧面(19)限定的子空间(17)，各条电缆的第二端(35)延伸到子空间(17)内，该电缆布线装置的特征在于：它有一个可移动的电缆托架(41)支持穿过该架(41)延伸的电缆(23)，当反应堆正常运行时，电缆托架(41)位于子空间(17)外面贴近头部密封装置(7)的第一位置(43)处，跨在结构壁(5)的顶部(47)上，当反应堆换料时，电缆托架(41)连同电缆都缩回到位于子空间(17)内的第二位置(45)处，操作平台(15)上没有电缆；以及驱动电缆托架(41)连同电缆(23)在第一位置(43)和第二位置(45)之间移动的定位装置。

2。权利要求1的装置，其中在第一位置(43)处的架(41)大致为水平取向，并且跨在壁(5)的顶部(47)，以及在第二位置(45)处为贴近壁(5)的远侧面，大致为垂直取向。

3。权利要求2的装置，其中定位装置的特征在于：

一个枢轴旋转装置(49)，邻近反应堆容器(1)远侧的架(41)的第一端(51)，并且悬于子空间(17)之上，以允许架(41)在第一位置(43)与大致为垂直取向的中间位置(53)之间枢轴旋转；以及

导向装置(55)，在中间位置(53)与第二位置(45)之间引导架(41)。

4。权利要求3的装置，其中导向装置(55)包括一个导轨(57)，以大致为垂直取向固定在贴近壁(5)的远侧面处，并且与架(41)啮合，以使架在中间位置(53)与第二位置(45)之间沿该导轨(57)移动。

5。权利要求4的装置，其中导向装置(55)还包括原动装置(59)，以把架(41)从第二位置(45)提升到中间位置(53)。

6。权利要求5的装置，其中原动装置(59)由从电动机系统，液压系统和气压系统所组成的组合中选择一种系统来提供动力。

7。权利要求2的装置，其中架(41)在第一位置(43)包括一个处在头部密封装置(7)远侧的第一端(51)，以及在第一端(51)对侧的第二端(63)处的连接板(61)，并且各条电缆(23)以隔开关系穿过该连接板(61)。

8。权利要求7的装置，其中架(41)还包括缩回装置，当第一端(29)从头部密封装置(7)拆接时，使至少一些电缆(23)的第一端(29)向连接板(61)缩回。

9。权利要求8的装置，其中缩回装置包括弹簧偏移装置，用于弹性偏移至少一些电缆(23)中的各条电缆，以便当至少一些电缆(23)的各条电缆从头部密封装置(7)拆接时，使至少一些电缆(23)的各条电缆的第一端(29)处的连接器(71)向连接板(61)缩回。

10。权利要求9的装置，其中弹簧偏移装置包括多条拉伸弹簧(65)，各条以贴近连接板(61)的第一端(67)连接到至少一些电缆(23)中一条不同电缆上，并且各条以连接板(61)远侧的第二端(68)连接到架(41)之内的一个固定部件(69)上。

11。权利要求2的装置，其中架(41)还包括支持装置(73)，当架(41)在第一位置(43)时，用于在架的第一端(51)与架的第二端(63)之间对多条电缆(23)中至少一些电缆提供支持。

12。权利要求11的装置，其中架(41)还包括分隔装置，用于防止至少一些电缆(23)在架的第一端(51)与架的第二端(63)之间交叉。

13。权利要求12的装置，其中分隔装置在架(41)之内至少包括一个垂直部件(79)。

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