CN214375006U - 一种用于核电站棒位探测器的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于核电站棒位探测器的测试装置，其特征在于，包括棒位探测器电阻测试箱，棒位探测器电阻测试箱上连接有第一预制电缆、第二预制电缆、第三预制电缆，第一预制电缆的一端与棒位探测器上接口相匹配，第二预制电缆的一端与堆顶插件板上接口相匹配，第三预制电缆的一端与数据采集柜内编码卡上的接口相同。本实用新型通过改变测试装置的接入位置和改变接口形式，可以让操作人员的站在数据柜正面，方便得拔下数据柜内编码卡前端连接器，通过接入前端连接器，测试装置可方便快捷的测试该棒位探测器的线圈电阻。

Description

一种用于核电站棒位探测器的测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于核电站棒位探测器的测试装置，属于核电站仪控系统设备测试技术领域。

背景技术

核电站大量替代燃煤电厂已成为趋势，包括中国在内的许多国家都在大力发展核电技术。

在核电站中，控制棒是三代核电用于调节发电功率的主要方法之一，通过改变控制棒插入反应堆的位置，可改变核功率及功率分布，因此，知道控制棒的实际位置是很重要的。核电站通过棒位探测器来检测控制棒的实际位置，每个控制棒组件均配有一个棒位探测器。在大修期间需要对每个棒位探测器进行检修维护，包括测量棒位探测器线圈的电阻值。

由于三代核电机组容量大，控制棒数量多，因此相关的配套电缆数量多，而安装空间狭小，检修维护测试操作可达性和便利性很差；同时由于棒位检测原理，探测器上线圈数量多，在没有合适工具的条件下，检修维护测试工作就相当繁琐。

AP1000核电站大修时，棒位探测器的线圈电阻测量，通常需取下数据柜外侧的连接器插头，测量完成后，再装回机柜侧板。由于单机柜侧板安装有72个连接器插座，间距很小，被电缆覆盖后，不仅看不到连接器编号，同时操作工具很难抵达连接器位置，且操作空间非常狭小。同样的连接器插或拔，只需约5秒即可完成。但是在数据柜侧板处，需要约5分钟才能完成一次拔下或插上的操作。这使得测试效率很低。核电站大修的时间是按小时排的，因此提高测试效率变得非常重要。

AP1000核电站有69个棒位探测器，每个棒位探测器有两路线圈各24个。如果脱离专用工具，直接测量每个线圈的电阻，则需数千次操作，且可能因为表棒接触不良，导致测量结果不准确。既操作繁琐，而获得的数据又不准确。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：对于三代AP1000核电站中棒位探测器检修测试，如何减少或避免仪控人员进入狭小的设备空间、减少或避免大量电缆连接器的插拔、并大幅减少线圈电阻测量操作时间。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种用于核电站棒位探测器的测试装置，其特征在于，包括棒位探测器电阻测试箱，棒位探测器电阻测试箱上连接有第一预制电缆、第二预制电缆、第三预制电缆，第一预制电缆的一端与棒位探测器上接口相匹配，第二预制电缆的一端与堆顶插件板上接口相匹配，第三预制电缆的一端与数据采集柜内编码卡上的接口相同。

优选地，所述的第三预制电缆的一端以及数据采集柜内编码卡上的接口均为金手指插头；金手指插头与数据采集柜内通向数据采集柜外侧线缆端部的金手指插座相匹配。

优选地，所述的棒位探测器电阻测试箱包括电源模块、线圈选择电路、控制面板，控制面板分别连接电源模块和线圈选择电路。

优选地，所述的测试装置内电路结构包括变压器和开关电源，变压器一侧的两个端口分别连接电源的火线和零线，变压器另一侧的两端口分别连接电压测量负极端口/电阻测量负极端口和电源开关，电源开关另一端连接面板电源插座的熔丝，面板电源插座的熔丝连接采样电阻，采样电阻连接电流测量正极端口，电流测量正极端口对应设有电流测量负极端口，电流测量负极端口连接电压测量正极端口/电阻测量正极端口，电压测量正极端口/电阻测量正极端口连接面板上的棒位探测器内外层测试选择开关，电压测量负极端口/电阻测量负极端口连接棒位探测器内外层测试选择开关，棒位探测器内外层测试选择开关连接各个分支路，每个分支路上分别设有一个分支开关，每个分支路通过分支开关连接测试装置上的各个接头；分支开关包括故障线回路测试选择开关和多个扭子开关；开关电源通过风扇散热开关连接风扇接口。

本实用新型通过改变测试装置的接入位置和改变接口形式，可以让操作人员的站在数据柜正面，方便得拔下数据柜内编码卡前端连接器，通过接入前端连接器，测试装置可方便快捷的测试该棒位探测器的线圈电阻。

本实用新型通过专用的接口和电路连接，可一次性连接1根棒位探测器的单路24个线圈。然后，通过面板上的开关，切换需要测量的不同线圈。可将一组 24个线圈的电阻测量时间从5分钟降低至1分钟以内。同时，测试装置将测量通道中涉及标定的电阻测量功能作为接口开放给用户，用户可以根据实际情况，接入经过标定的电阻测量仪器，可以使万用表或高精度表。既可省去测试装置标定的工作，又可以保证测量精度。

对于三代AP1000核电站，通过本实用新型的系统，能够帮助仪控人员完成棒位探测器检修测试的同时，减少或避免进入狭小的设备空间、减少或避免大量电缆连接器的插拔、并大幅减少线圈电阻测量操作时间。

通过箱体式结构的测试装置，便于用户携带和在核电现场设备间搬运移动，使用方便；通过测试装置上拨钮开关形式切换被测对象的不同测量通道，选择电路便于用户快速依次切换被测的线圈，实现快速测量的目的；通过多根预制电缆，多个不同接口的形式，实现与现场棒位系统多个位置连接器的适配连接，可从多个地方接入实现测量的目的，有利于用户选择方便舒适的操作位置；有源模式下，可实现测量线圈阻抗的功能；通过预制电缆便于用户在数据柜内编码卡端进行测量；电阻测量的部分作为接口，用于连接经过标定的测量仪器。实现减少设备标定工作量和，同时提高测量工作准确性的目的。

附图说明

图1为一种用于核电站棒位探测器的测试装置的使用示意图；

图2为棒位探测器电阻测试箱结构的示意图；

图3为棒位探测器电阻测试箱线圈选择电路的示意图；

图4为棒位探测器电阻测试箱控制面板的示意图；

图5为金手指插头预制电缆的示意图(左侧为航空插头，右侧为金手指插头)。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本实用新型提供了一种用于核电站棒位探测器的测试装置，如图1所示，其包括棒位探测器电阻测试箱，棒位探测器电阻测试箱上连接有第一预制电缆、第二预制电缆、第三预制电缆，第一预制电缆的一端与棒位探测器上接口相匹配，第二预制电缆的一端与堆顶插件板上接口相匹配，第三预制电缆的一端与数据采集柜内编码卡上的接口相同。第三预制电缆的一端以及数据采集柜内编码卡上的接口均为金手指插头；金手指插头与数据采集柜内通向数据采集柜外侧线缆端部的金手指插座相匹配。

由于棒位探测器电阻测试是在非工作环境下进行，由于棒位探测器硬件结构庞大，不方便搬移，所以测试装置主体应设计为非金属便携式手提箱，即为棒位探测器电阻测试箱。

如图2所示，棒位探测器电阻测试箱主要分为电源模块、线圈选择电路13、控制面板12三个部分，控制面板12分别连接电源模块和线圈选择电路13，通过控制面板12控制线圈选择电路13的选择，并通过电源模块给控制面板12供电。

如图3所示，测试装置内电路结构包括6VAC变压器，变压器一侧的两个端口分别连接电源AC 220V的火线和零线，变压器另一侧的两端口分别连接电压测量负极端口V-/电阻测量负极端口Ω-和6VAC电源开关，6VAC电源开关另一端连接面板电源插座的熔丝，面板电源插座的熔丝连接采样电阻R1，采样电阻 R1连接电流测量正极端口I+，电流测量正极端口I+对应设有电流测量负极端口 I-，电流测量负极端口I-连接电压测量正极端口V+/电阻测量正极端口Ω+，电压测量正极端口V+/电阻测量正极端口Ω+连接面板上的棒位探测器内外层测试选择开关LAYER，电压测量负极端口V-/电阻测量负极端口Ω-连接棒位探测器内外层测试选择开关LAYER，棒位探测器内外层测试选择开关LAYER设置为“outer”可连接各个分支路，每个分支路上分别设有一个分支开关，每个分支路通过分支开关连接测试装置上的各个接头。分支开关包括故障线回路测试选择开关LOOP-和扭子开关2-27。

开关电源UR1通过风扇散热开关FAN连接风扇接口J4。

有源模式下：跳线接通I+端口和I-端口(可测回路电流)(I表示电流测量)，按下面板220VAC开关导通，拨动6VAC电源开关，电源导通，通过控制面板拨扭开关接入选通电阻到测试回路，配合10Ω/30W采样电阻，万用表接V+/Ω+ 端口与V-/Ω-端口(V表示电压测量，Ω表示电阻测量)，测试有源模式下的回路电压。

无源模式下：6VAC电源开关断开，万用表接V+/Ω+端口与V-/Ω-端口，对所选择的线圈电阻测试无源模式下的回路阻抗。

棒位探测器线圈电阻通过航空接口接入线圈选择回路，根据面板选通的地址接入24路线圈中的1路电阻进行测量。

如图4所示，控制面板12上的部件和结构如下：

AC 220V：棒位探测器电阻测试箱接入220VAC电源；

6VAC：电源开关。向上拨动即可为棒位探测器线圈测量回路提供6V交流电源，即可测试有源模式下的回路电压和电流；向下拨动切断电源，即可测试无源模式下的回路电阻；

FAN：风扇散热开关。使用电阻测试箱时，应保证该开关拨动到ON。

LAYER：棒位探测器内外层测试选择开关。AP1000需求只有外层测试，因此拨动到OUTER处。

LOOP+：供电线缆选择开关。对应线缆为带有5/12(丝印对应为：5/12)的红色电源线。

LOOP-：故障线回路测试选择开关。

COIL SIGNAL：31芯航空插头。

扭子开关2-27：对应棒位探测器A或B路24个电阻线圈，选通开关按钮测试对应线圈电阻。

使用本实用新型操作功能如下：

有源条件下测试指定线圈回路电压

6VAC接通，通过拔动控制面板线圈选择按钮，选择一个线圈，利用外接的万用表对选择的线圈回路电压和电流进行测量。

无源条件下测试指定线圈回路电阻

6VAC断开，通过拔动控制面板线圈选择按钮，选择一个线圈，利用外接的万用表对选择的线圈回路电阻进行测量。

测试装置的面板连接器可连接多根预制电缆。预制电缆另一端可核电现场棒位系统设备不同位置连接器适配。实现多点接入均可测试的效果。从棒位系统数据柜内编码卡前端连接器接入的预制电缆连接示意图见图5。

如图1所示，棒位探测器1通过棒位堆顶电缆2与现场的棒位电缆4的一端，现场的棒位电缆4的一端固定在堆顶插件板3上，现场的棒位电缆4另一端与数据采集柜内棒位电缆5的一端连接，数据采集柜内棒位电缆5的另一端连接数据采集柜6内的编码卡7连接。本实施例中，棒位探测器1上接口PH1与棒位堆顶电缆2一端接口PH2，棒位堆顶电缆2另一端接口PV2与现场的棒位电缆4 的一端接口PV1连接，现场的棒位电缆4的一端接口PV1固定在堆顶插件板3 上，现场的棒位电缆4的另一端接口PC2与数据采集柜内棒位电缆5的一端接口PC1连接，数据采集柜内棒位电缆5的一端接口PC1穿过数据采集柜6的外壁并固定在数据采集柜6的外侧，数据采集柜内棒位电缆5的另一端接口为金手指插座CZ，金手指插座CZ与数据采集柜6内编码卡7上的金手指插头CT连接。第一预制电缆8一端的接口与棒位堆顶电缆2一端接口PH2相同，第二预制电缆9一端的接口、现场的棒位电缆4的一端接口PV1、数据采集柜内棒位电缆5 的一端接口PC1相同，第三预制电缆10一端的接口与数据采集柜6内编码卡7 上的金手指插头CZ相同。本实用新型的使用过程如下：

当需要测量棒位探测器1上接口PH1位置的电阻时，拔掉棒位堆顶电缆2 一端接口PH2，将本实用新型测试装置的第一预制电缆8的一端插在棒位探测器1上接口PH1上；当需要测量棒位堆顶电缆2另一端接口PV2位置的电阻时，将棒位堆顶电缆2另一端接口PV2与现场的棒位电缆4的一端接口PV1分离，将第二预制电缆9一端的接口与棒位堆顶电缆2另一端接口PV2连接；当需要测量现场的棒位电缆4的另一端接口PC2位置的电阻时，将现场的棒位电缆4 的另一端接口PC2与数据采集柜内棒位电缆5的一端接口PC1分离，将第二预制电缆9一端的接口与现场的棒位电缆4的另一端接口PC2连接；当需要测量数据采集柜内棒位电缆5另一端金手指插座CZ的电阻时，将金手指插座CZ与编码卡7上的金手指插头CT分离，将第三预制电缆10一端的金手指插头CT与编码卡7上的金手指插座CZ连接。

Claims (4)

1.一种用于核电站棒位探测器的测试装置，其特征在于，包括棒位探测器电阻测试箱，棒位探测器电阻测试箱上连接有第一预制电缆、第二预制电缆、第三预制电缆，第一预制电缆的一端与棒位探测器上接口相匹配，第二预制电缆的一端与堆顶插件板上接口相匹配，第三预制电缆的一端与数据采集柜内编码卡上的接口相同。

2.如权利要求1所述的一种用于核电站棒位探测器的测试装置，其特征在于，所述的第三预制电缆的一端以及数据采集柜内编码卡上的接口均为金手指插头；金手指插头与数据采集柜内通向数据采集柜外侧线缆端部的金手指插座相匹配。

3.如权利要求1所述的一种用于核电站棒位探测器的测试装置，其特征在于，所述的棒位探测器电阻测试箱包括电源模块、线圈选择电路、控制面板，控制面板分别连接电源模块和线圈选择电路。

4.如权利要求1或3所述的一种用于核电站棒位探测器的测试装置，其特征在于，所述的测试装置内电路结构包括变压器和开关电源，变压器一侧的两个端口分别连接电源的火线和零线，变压器另一侧的两端口分别连接电压测量负极端口/电阻测量负极端口和电源开关，电源开关另一端连接面板电源插座的熔丝，面板电源插座的熔丝连接采样电阻，采样电阻连接电流测量正极端口，电流测量正极端口对应设有电流测量负极端口，电流测量负极端口连接电压测量正极端口/电阻测量正极端口，电压测量正极端口/电阻测量正极端口连接面板上的棒位探测器内外层测试选择开关，电压测量负极端口/电阻测量负极端口连接棒位探测器内外层测试选择开关，棒位探测器内外层测试选择开关连接各个分支路，每个分支路上分别设有一个分支开关，每个分支路通过分支开关连接测试装置上的各个接头；分支开关包括故障线回路测试选择开关和多个扭子开关；开关电源通过风扇散热开关连接风扇接口。

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