CN211348516U - 电缆电气特性测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电缆电气特性测试装置包括：外壳；连接头，设置于外壳上，连接头与电缆的接头相适配，用于与电缆连接；接地接线柱，设置于外壳上，用于接地连接；二个外部接线柱，设置于外壳上，用于与外部测量装置连接；测量模块，设置于外壳内，用于测量电缆的电气特性；多个测量通道，设置于外壳内，且其中一个测量通道与接地接线柱连接，其中二个测量通道与二个外部接线柱对应连接，其中另二个测量通道与测量模块连接，其余测量通道与连接头连接；测量通道选择旋钮，设置于外壳上。本发明可以极大提高测量的精度与准确度，为设备失效分析提供最可靠的一手数据，避免大修期间因测量误差而导致问题被忽视。

Description

电缆电气特性测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种电缆电气特性测试装置，特别是涉及一种用于核电厂堆芯中子通量测量系统的电缆电气特性测试装置。

背景技术

现有技术的第三代核电厂“堆芯中子通量测量系统”，主要功能为测量反应堆内中子通量，相较于第二代核电，其中子通量测量功能，由反应堆底部探头按需要从探测器保存通道进入反应堆内进行测量，改进为探测器由反应堆顶部进入，并长期放置于反应堆内部，实现对反应堆中子通量的实时测量，该测量方式解决了第二代核电需要在反应堆底部开孔问题，增大了反应堆本体的强度，解决了探头运行期间在通道中的可能发生的卡涩问题。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于探头长期在反应堆内高温、高压、高辐照条件下，失效风险大大增加。因此对堆芯中子测量系统探测器及其连接电缆的电气特性(主要指绝缘、连续性)检查，对于探头失效预防与判断，有着十分重要的作用。但是由于核电厂的特殊性，“堆芯中子通量测量系统”就地中子探头到其控制机柜的距离较远(通常电缆长度超过100米)，且机柜侧采用了一体化的航空接头。因此，其在检查时，通常是采用同时万用表进行检查，但整个测量过程存在以下几个严重缺点：

1、现有技术的万用表表笔与一体化航空接头不适配，如果强行将表笔插进航空插头端子内，有导致航空插头内接触极回退的风险，可谓弊大于利；

2、若对现有技术的万用表表笔进行改装，插入航空接头端子内进行测量，这种方法对测量仪表进行改装，有可能导致测量结果不准确，产生较大的测量误差，影响最终结果的判断；

3、使用外部测量装置测量电缆的电气性能，会引入极高的电压，对于操作人员而言，有触电的安全风险；

4、逐一对端子测量，耗时过长，将严重影响大修工期，对核电厂经济性产生严重影响。

实用新型内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型实施例提供了一种电缆电气特性测试装置。具体的技术方案如下：

第一方面，提供一种电缆电气特性测试装置，用于核电厂堆芯中子通量测量系统中子探测器电缆电气特性测试，其中电缆电气特性测试装置包括：

外壳；

连接头，设置于外壳上，连接头与电缆的接头相适配，用于与电缆连接；

接地接线柱，设置于外壳上，用于接地连接；

二个外部接线柱，设置于外壳上，用于与外部测量装置连接；

测量模块，设置于外壳内，用于测量电缆的电气特性；

多个测量通道，设置于外壳内，且其中一个测量通道与接地接线柱连接，其中二个测量通道与二个外部接线柱对应连接，其中另二个测量通道与测量模块连接，其余测量通道与连接头连接；

测量通道选择旋钮，设置于外壳上，测量通道选择旋钮具有二个通道选择开关，二个通道选择开关中的任意一个通道选择开关可选择性的连接于其中一个测量通道和其余测量通道中的任意一个测量通道；以及

切换开关，设置于外壳内，并与测量通道选择旋钮连接，切换开关可选择性的连接于其中二个测量通道和其中另二个测量通道。

在第一方面的第一种可能实现方式中，还包括显示屏，设置于外壳上，并与测量模块连接，显示屏用于显示测量模块的测量结果。

在第一方面的第二种可能实现方式中，还包括：

手动测量旋钮，设置于外壳上，并与切换开关连接，手动测量旋钮用于将切换开关切换为与其中二个测量通道连接；以及

自动测量旋钮，设置于外壳上，并与切换开关连接，自动测量旋钮用于将切换开关切换为与其中另二个测量通道连接。

在第一方面的第三种可能实现方式中，外壳的材质为硬质塑料。

在第一方面的第四种可能实现方式中，二个外部接线柱上还设置有与外部测量装置相适配的外部接线连接头，用于与外部测量装置连接。

在第一方面的第五种可能实现方式中，测量通道选择旋钮还包括：

第一旋转部，设置于外壳上，并与切换开关连接，第一旋转部具有二个通道选择开关中的其中一个通道选择开关，其中一个通道选择开关可选择性的连接于其中一个测量通道和其余测量通道中的任意一个测量通道；以及

第二旋转部，设置于外壳上，并与切换开关连接，第二旋转部具有二个通道选择开关中的另一个通道选择开关，另一个通道选择开关可选择性的连接于其中一个测量通道和其余测量通道中的任意一个测量通道。

在第一方面的第六种可能实现方式中，二个通道选择开关同时选择连接于其中一个测量通道时，电缆电气特性测试装置测量电缆的屏地特性。

在第一方面的第七种可能实现方式中，二个通道选择开关中的其中一个通道选择开关选择连接于其余测量通道中的一个测量通道，另一个通道选择开关选择连接于其中一个测量通道时，电缆电气特性测试装置测量电缆的中的一个特定信号通道。

在第一方面的第八种可能实现方式中，二个通道选择开关选择连接于其余测量通道中的二个测量通道时，电缆电气特性测试装置测量电缆的中的二个特定信号通道。

在第一方面的第九种可能实现方式中，切换开关为双刀双掷开关。

本实用新型与现有技术相比具有的优点有：多个测量通道

1、本发明利用与核电厂堆芯中子通量测量系统中子探测器电缆的接头相适配的接头，与核电厂堆芯中子通量测量系统中子探测器的电缆连接，方便工作人员快速连线，使接线能够固定住，也防止了测量中产生的高压对工作人员产生的风险。

2、本发明还可以通过测量通道选择旋钮选定测量通道，能有效降低工作人员切换测量线芯和切换测量档位过程中的人因失误概率，并且在测量时，既可以使用外壳内的测量模块，对核电厂堆内中子探测器电缆的绝缘、连续性进行快速准确的测量，还可以使用外部测量装置测量，对核电厂堆内中子探测器电缆的绝缘、连续性进行快速准确的测量。

3、本发明可以极大提高测量的精度与准确度，为设备失效分析提供最可靠的一手数据，避免大修期间因测量误差而导致问题被忽视，减少了工作中触电风险，极大程度提高了安全系数。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例的电缆电气特性测试装置的结构示意图。

图2是本实用新型一实施例的电缆电气特性测试装置的内部接线示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型的一实施例中，请参考图1，其示出了本实用新型一实施例的电缆电气特性测试装置1的结构示意图。电缆电气特性测试装置1用于核电厂堆芯中子通量测量系统中子探测器电缆电气特性测试，电缆电气特性测试装置1包括外壳2、连接头3、接地接线柱4、二个外部接线柱5、测量模块6、多个测量通道71、72、73、74、测量通道选择旋钮8和切换开关9，其中：

外壳2主要是用于为连接头3、接地接线柱4、二个外部接线柱5、测量模块6、多个测量通道7、测量通道选择旋钮8及切换开关9提供支撑及容置空间；在本实施例中对于外壳2的形状可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可，例如可以选择为方盒形状。

在一优选实施例中，外壳2的材质为硬质塑料，以防止测量中可能导致的高压触电风险，同时预防产生静电对设备造成损坏，然外壳2的材质并不局限于此，本领域技术人员也可以根据本实施例的教导选择其他合适的绝缘材质做为外壳2的材质。

连接头3设置于外壳2上。请再次参考图1，本实施例公开的连接头3是设置于外壳2的左上角，但并不以此为限。连接头3与电缆的接头相适配，方便工作人员与电缆快速连线，使接线能够固定住，也防止了测量中产生的高压对工作人员产生的风险。

接地接线柱4设置于外壳2上。请再次参考图1，本实施例公开的接地接线柱4是设置于外壳2的顶部的，但并不以此为限。接地接线柱4用于接地连接，其在接地连接时，可以使用外部接线将接地接线柱4连接接地线，但并不以此为限。

二个外部接线柱5设置于外壳2上。请再次参考图1，本实施例公开的二个外部接线柱5是设置于外壳2的顶部的，但并不以此为限。二个外部接线柱5用于与外部测量装置(图中未示出)连接，其在与外部测量装置连接时，可以使用外部接线将二个外部接线柱5与外部测量装置连接，通过外部测量装置进行测量。

至于对于外部测量装置的选择优选为比测量模块6更为精确的测量装置，以得到更加精确的测量结果，但并不以此为限。本实施例进一步公开的二个外部接线柱5上还设置有与外部测量装置相适配的外部接线连接头(图中未示出)，方便工作人员快速连线，使接线能够固定住，也防止了测量中产生的高压对工作人员产生的风险，但并不以此为限。

为了对图1所示的电缆电气特性测试装置1做进一步描述，请参考图2，其示出了本实用新型一实施例的电缆电气特性测试装置1的内部接线示意图。测量模块6设置于外壳2内，用于测量电缆的电气特性，所测量的电气特性包括但不限于电缆内的电阻阻值、电缆屏蔽层与接地线的阻值等数据。至于对于测量模块6的选择在本实施例中可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。

请再次参考图2，多个测量通道71、72、73、74设置于外壳2内，且其中一个测量通道71与接地接线柱4连接，用于选择接地测量，其中二个测量通道72与二个外部接线柱5对应连接，用于选择使用外部测量装置，进行手动测量，其中另二个测量通道73与测量模块6连接，用于选择测量模块6，进行自动测量，其余测量通道74与连接头3连接，用于选取电缆中的特定信号通进行测量。

测量通道选择旋钮8设置于外壳2上。本实施例公开的连接头3是设置于外壳2的左下角的，但并不以此为限。请再次参考图2，测量通道选择旋钮8具有二个通道选择开关81、82，二个通道选择开关81、82中的任意一个通道选择开关可选择性的连接于其中一个测量通道71和其余测量通道74中的任意一个测量通道。

当二个通道选择开关81、82同时选择连接于其中一个测量通道71时，也即二个通道选择开关81、82同时连接接地接线柱4，而此时的接地接线柱4还使用外部接线连接接地线，电缆电气特性测试装置1对电缆“屏地”绝缘进行测量。

当二个通道选择开关81、82中的其中一个通道选择开关81选择连接于其余测量通道74中的一个测量通道，另一个通道选择开关82选择连接于其中一个测量通道71时，电缆电气特性测试装置1测量电缆的中的一个特定信号通道。

当二个通道选择开关81、82选择连接于其余测量通道74中的二个测量通道7时，电缆电气特性测试装置1测量电缆的中的二个特定信号通道。

在一优选实施例中，请再次参考图1，测量通道选择旋钮8还包括第一旋转部801和和第二旋转部802，第一旋转部801设置于外壳2上，并与切换开关9连接，第一旋转部801具有二个通道选择开关81、82中的其中一个通道选择开关81，其中一个通道选择开关81可选择性的连接于其中一个测量通道71和其余测量通道74中的任意一个测量通道，第二旋转部802设置于外壳2上，并与切换开关9连接，第二旋转部802具有二个通道选择开关81、82中的另一个通道选择开关82，另一个通道选择开关82可选择性的连接于其中一个测量通道71和其余测量通道74中的任意一个测量通道，但并不以此为限。

切换开关9设置于外壳2内，并与测量通道选择旋钮8连接，切换开关9可选择性的连接于其中二个测量通道72和其中另二个测量通道73，切换开关9优选为双刀双掷开关，但并不以此为限。当切换开关9选择连接于其中二个测量通道72时，电缆电气特性测试装置1为手动测量，主要是通过外部测量装置进行测量。当切换开关9选择连接于其中另二个测量通道73时，电缆电气特性测试装置1为自动测量，主要是通过测量模块6进行测量。

在一优选实施例中，请再次参考图1，电缆电气特性测试装置1还包括手动测量旋钮11和自动测量旋钮12，手动测量旋钮11设置于外壳上2，并与切换开关9连接，手动测量旋钮11用于将切换开关切换为与其中二个测量通道连接72，自动测量旋钮12设置于外壳2上，并与切换开关9连接，自动测量旋钮12用于将切换开关9切换为与其中另二个测量通道73连接，但并不以此为限。

在一优选实施例中，请再次参考图1、2，电缆电气特性测试装置1还包括显示屏10，显示屏10设置于外壳2上，并与测量模块6连接。本实施例公开的显示屏10是设置于外壳2的右侧上方的，但并不以此为限。显示屏10用于显示测量模块6的测量结果，测量结果包括但不限于电缆内的电阻阻值、电缆屏蔽层与接地线的阻值等数据。

本实用新型的二实施例中，其示出了上述一实施例中的电缆电气特性测试装置1在核电厂堆芯中子通量测量系统中子探测器探测器测试电缆电气特性的应用。

由于现有技术的“国产堆芯中子通量系统”中子探测器电缆采用的是符合核安全级的K1类型电缆，内包含19根芯线，包括各种信号芯线、控制芯线及金属屏蔽芯线等，用于连接反应堆内中子探测器和控制机柜。

对于此系统，核电厂在大修期间，按照相关核安全法律法规的要求，需要对探头的有效性、电缆的完整性、绝缘性等特性进行测量验证，以判断电缆通道和探测器的性能。对于此段电缆的定期试验，国产设备厂家并没有设计专用检修工具，尤其是绝缘、连续性的测量，仍然使用万用表进行测量。

在使用万用表测量时，根据试验规程的规定，首先将万用表表笔插入接头内与信号芯线相连的金属片上，然后选择万用表的档位，进行绝缘性测量，再进行电阻测量，完成一个通道测量后，再根据试验规程，重新选择通道，重新拿测量表笔进行测量。面对巨大的测量通道数量(中子探测器到控制机柜侧共48根电缆，每根电缆内19根芯线，总共合计超过900根电缆芯线；每根电缆加上接地接地的测量通道有210个，48根电缆合计通道超过10000个)，若采用此种操作方式，不但效率低下，极其耗费时间，而且存在设备损坏、人员触电的风险。

采用本实施例的电缆电气特性测试装置1测试时，由于本实施例的电缆电气特性测试装置1设计有与核电厂堆芯中子通量测量系统中子探测器电缆接头相适配的连接头3，同时还设置了测量通道选择旋钮8，能够快速实现电缆通道的选择，直接测量得出电缆的电气性能，同时避免了可能对设备造成的损坏及可能产生的触电风险。

且经过初步测算，核电厂大修期间“堆芯中子通量测量系统”采用此装置对电缆性能进行测试，相较于传统万用表测量方式，每个大修能节约此项工作工期约15小时，对于百万千瓦装机容量的核电机组来说，将产生巨大的经济效益。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电缆电气特性测试装置，用于核电厂堆芯中子通量测量系统中子探测器电缆电气特性测试，其特征在于，所述电缆电气特性测试装置包括：

外壳；

连接头，设置于所述外壳上，所述连接头与所述电缆的接头相适配，用于与所述电缆连接；

接地接线柱，设置于所述外壳上，用于接地连接；

二个外部接线柱，设置于所述外壳上，用于与外部测量装置连接；

测量模块，设置于所述外壳内，用于测量所述电缆的电气特性；

多个测量通道，设置于所述外壳内，且其中一个所述测量通道与所述接地接线柱连接，其中二个所述测量通道与所述二个外部接线柱对应连接，其中另二个所述测量通道与所述测量模块连接，其余所述测量通道与所述连接头连接；

测量通道选择旋钮，设置于所述外壳上，所述测量通道选择旋钮具有二个通道选择开关，所述二个通道选择开关中的任意一个所述通道选择开关可选择性的连接于所述其中一个所述测量通道和所述其余所述测量通道中的任意一个所述测量通道；以及

切换开关，设置于所述外壳内，并与所述测量通道选择旋钮连接，所述切换开关可选择性的连接于所述其中二个所述测量通道和所述其中另二个所述测量通道。

2.根据权利要求1所述的电缆电气特性测试装置，其特征在于，还包括显示屏，设置于所述外壳上，并与所述测量模块连接，所述显示屏用于显示所述测量模块的测量结果。

3.根据权利要求1所述的电缆电气特性测试装置，其特征在于，还包括：

手动测量旋钮，设置于所述外壳上，并与所述切换开关连接，所述手动测量旋钮用于将所述切换开关切换为与所述其中二个所述测量通道连接；以及

自动测量旋钮，设置于所述外壳上，并与所述切换开关连接，所述自动测量旋钮用于将所述切换开关切换为与所述其中另二个所述测量通道连接。

4.根据权利要求1所述的电缆电气特性测试装置，其特征在于，所述外壳的材质为硬质塑料。

5.根据权利要求1所述的电缆电气特性测试装置，其特征在于，所述二个外部接线柱上还设置有与所述外部测量装置相适配的外部接线连接头，用于与所述外部测量装置连接。

6.根据权利要求1所述的电缆电气特性测试装置，其特征在于，所述测量通道选择旋钮还包括：

第一旋转部，设置于所述外壳上，并与所述切换开关连接，所述第一旋转部具有所述二个通道选择开关中的其中一个所述通道选择开关，所述其中一个所述通道选择开关可选择性的连接于所述其中一个所述测量通道和所述其余所述测量通道中的任意一个所述测量通道；以及

第二旋转部，设置于所述外壳上，并与所述切换开关连接，所述第二旋转部具有所述二个通道选择开关中的另一个所述通道选择开关，所述另一个所述通道选择开关可选择性的连接于所述其中一个所述测量通道和所述其余所述测量通道中的任意一个所述测量通道。

7.根据权利要求1所述的电缆电气特性测试装置，其特征在于，所述二个通道选择开关同时选择连接于所述其中一个所述测量通道时，所述电缆电气特性测试装置测量所述电缆的屏地特性。

8.根据权利要求1所述的电缆电气特性测试装置，其特征在于，所述二个通道选择开关中的其中一个所述通道选择开关选择连接于所述其余所述测量通道中的一个所述测量通道，另一个所述通道选择开关选择连接于所述其中一个所述测量通道时，所述电缆电气特性测试装置测量所述电缆的中的一个特定信号通道。

9.根据权利要求1所述的电缆电气特性测试装置，其特征在于，所述二个通道选择开关选择连接于所述其余所述测量通道中的二个所述测量通道时，所述电缆电气特性测试装置测量所述电缆的中的二个特定信号通道。

10.根据权利要求1所述的电缆电气特性测试装置，其特征在于，所述切换开关为双刀双掷开关。

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