JP2017034798A - 電気配線貫通部モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、封止部材をガラス質粉末とマイカ粉末とを混合したマイカ−ガラス系セラミックスで構成し、漏れ監視空間を有する耐熱セラミックスでなるモニタリングディスクが円筒状のスリーブ部材の内部空間内に配設され、一対の離型板が上記スリーブ部材の内部空間内に上記モニタリングディスクを挟んで両側に配設され、複数の導体が上記モニタリングディスクおよび上記一対の離型板を貫通して配設され、マイカ―ガラス系セラミックスでなる一対の封止部材が上記スリーブ部材の内部空間の上記モニタリングディスクと上記一対の離型板とのそれぞれの間に充填されて、上記複数の導体の周囲および上記スリーブ部材の内部空間を気密封止してなる密封多極絶縁端子構造体が開示されている。
また、特許文献1に開示される密封多極絶縁端子構造体は、ガラス質粉末とマイカ粉末を円形状に疎成形して導体を挿入した後に、加圧・加熱して製造しており、製造が容易でない。また、導体と封止部材の気密性の確保が難しい問題がある。
図1は、実施形態の電気配線貫通部モジュールの構成を示す図である。
電気配線貫通部モジュール17は、後述する原子炉格納容器3(図3参照)のバウンダリーのひとつである電気配線貫通部14(図3参照)の一部を構成している。電気配線貫通部14は、電気配線(ケーブル)の交換が容易におこなえるように、ヘッダ16に複数の電気配線貫通部モジュール17が取り付けられている。
図1に示すように電気配線貫通部モジュール17は、ステンレス鋼等の金属から成るスリーブ26のフランジ28で電気配線貫通部14のヘッダ16に取り付けられている(図4参照)。スリーブ26とヘッダ16(図4参照)との間は、金属ガスケット18によりシールされている。
上記の電気配線貫通部モジュール17の構成において、絶縁シール部19は、アルミナセラミックス等の無機材料で形成する。アルミナセラミックスは、体積抵抗率、絶縁破壊電圧など電気的物性値が高い絶縁材であり、電気配線(金属素線)22の間の短絡は生じない。
また、絶縁シール部19にアルミナセラミックスを使用するので、モリブデン―マンガン法(Mo-Mn法)によりセラミックス表面にメタライズ層を形成し、さらに、メタライズ層の上にニッケル層を形成することで、ロウの濡れ性を向上するようにしてもよい。
上記のとおり、絶縁シール部19には、電気配線(金属素線)22やスリーブ26がロウ付けされる。このため、ロウ溝を設けてロウ材に流れをよくする。具体的には、絶縁シール部19の貫通部の入口に座ぐり加工をおこない、ロウ溝とする。また、絶縁シール部19のスリーブ26との接合部には、面取りをおこない、ロウ溝を形成する。このように、ロウ溝を設けることにより、ロウ材が接合面に浸透しやすくなり、気密性が向上する。
つぎに、図2により、電気配線貫通部モジュール17の組み立て手順を説明する。
まず、端子処理していない電気配線(金属素線)22にモニタリング部27を挿入する(図2(a)参照)。ここで、多孔質セラミックのモニタリング部27は、予め電気配線(金属素線)22が疎通するように成形されているものとする。
その後、電気配線(金属素線)22の一方から、絶縁シール部19を挿入し、電気配線(金属素線)22に仮固定する(図2(b)参照)。このとき、絶縁シール部19の電気配線(金属素線)22の貫通部のそれぞれのロウ溝にロウ材を付着する。
つぎに、電気配線(金属素線)22に、無機性または金属製の接続コネクタ21を形成する端子処理をおこなう(図2(d)参照)。
そして、仮固定している電気配線貫通部モジュール17を加熱してロウ溝に付着するロウ材を溶融し、絶縁シール部19と電気配線(金属素線)22を接合するとともに、絶縁シール部19とスリーブ26を接合する。
より具体的には、電気配線貫通部モジュール17に電気配線(耐熱ケーブル)20をそのまま貫通させると、電気配線(耐熱ケーブル)20のシース材料が有機材の場合には、有機材を用いた接着剤を用いることになる。この場合には、シース材の耐熱性が低いため、電気配線貫通部モジュール17の耐熱温度がその有機材の接着剤(エポキシ等)の限界温度(約200℃)になってしまう。しかし、本実施例の電気配線貫通部モジュール17によれば、原子炉格納容器3の過酷事故時に200〜700℃程度の高温状態が生じても、電気配線貫通部モジュール17のシール材が無機材で構成されているので、200℃を超える高温でもシール部を維持することができ、放射性物質を格納容器内での保持できる。
原子炉格納容器3は、原子炉建屋1内に設置され、底部を構成するコンクリートマットの上に構築された円筒状のシェル部(円筒部)4と、シェル部4の上端部に形成されたトップスラブ7及びドライウェルヘッド13とを有し、冷却材喪失時などに過酷事故時の圧力障壁となるとともに放射性物質の放散に対する障壁を形成する。
原子炉格納容器3のシェル部4は、鉄筋コンクリート部5、及び鉄筋コンクリート部5の内面に内張りされた鋼製ライナー6を有している。トップスラブ7も、シェル部4と同様に、鉄筋コンクリート部5、及びこの鉄筋コンクリート部5の下面に内張りされた鋼製ライナー6を有している。底部を構成するコンクリートマットの上面も、鋼製ライナー6で内張りされている。
炉心を内蔵する原子炉圧力容器2は、ドライウェル8に位置し、ペデスタル12に設置されている。
ペデスタル12を取り囲む干渉の圧力抑制室9内に、冷却水が充填された圧力抑制プール10が形成される。ペデスタル12内に形成された複数のベント通路24は、一端がドライウェル8に連通しており、他端が圧力抑制プール10の冷却水中に開放されている。
電気配線貫通部14は、原子炉格納容器3のシェル部4(図3参照)における鉄筋コンクリート部5及び鋼製ライナー6を貫通する円筒状の貫通部スリーブ15と、貫通部スリーブ15の外側の端部に設けられたヘッダ16と、ヘッダ16を貫通してヘッダ16に設けられた複数の電気配線貫通部モジュール17とを有している。そして、電気配線貫通部モジュール17は、複数本の電気配線(耐熱ケーブル)20を束ねている。これらの電気配線貫通部14は、例えば、1つの電気配線貫通部14の中に7つの電気配線貫通部モジュール17を含んでいる。電気配線貫通部14と電気配線貫通部モジュール17の間のシールには金属ガスケット18(図示せず)が使用されている。
つぎに、図5により、絶縁シール部19のロウ付けの変形例を示す。この例は、電気配線(金属素線)22とスリーブ26の接合をおこなう絶縁シール部(19、19b)を2重化して気密性を高めたものである。外側の絶縁シール部19bは、図2(c)の工程で絶縁シール部19を電気配線(金属素線)22とスリーブ26にロウ付けした後に、外側の絶縁シール部19bを電気配線(金属素線)22に挿入して、絶縁シール部19bを電気配線(金属素線)22とスリーブ26にロウ付けをおこない組み立てる。
18 金属ガスケット
19 絶縁シール部
20 電気配線(耐熱ケーブル)
21 接続コネクタ
22 電気配線(金属素線)
25 漏れ監視用貫通穴
26 スリーブ
27 モニタリング部
28 フランジ
Claims (4)
- 密閉性容器の隔壁となる壁面を貫通する電気配線貫通モジュールであって、
金属スリーブと、
無機絶縁体から成り、前記金属スリーブの内面に設けられて、密閉性容器の内外を隔てる絶縁シール部と、
前記絶縁シール部を貫通し、電気配線を中継する金属素線と、
を備え、
前記金属スリーブと前記絶縁シール部の接合部とがロウ付けされるとともに、前記金属素線と前記絶縁シール部の前記金属素線の貫通部がロウ付けされている
ことを特徴とする電気配線貫通モジュール。 - 請求項1に記載の電気配線貫通モジュールにおいて、
ロウ付けされたシール部のガス漏れを検出するモニタリング部を備え、
前記絶縁シール部は前記モニタリング部を挟んで設置され、
前記金属素線は前記絶縁シール部と前記モニタリング部を貫通している
ことを特徴とする電気配線貫通モジュール。 - 請求項1または2に記載の電気配線貫通モジュールにおいて、
前記金属素線と前記絶縁シール部の前記金属素線の貫通部をロウ付けするロウ材の融点温度は、前記金属スリーブと前記絶縁シール部の接合部をロウ付けするロウ材の融点温度より高い
ことを特徴とする電気配線貫通モジュール。 - 請求項1から3のいずれかの一項に記載の電気配線貫通モジュールにおいて、
前記金属素線は、無機性または金属製の接続コネクタにより、耐熱ケーブルに接続している
ことを特徴とする電気配線貫通モジュール。
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