JPH0510890B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高強度の放射線に対する遮蔽壁に使用
される放射線遮蔽性能に優れた貫通スリーブに関
する。

最近原子力プラントの設計においては安全面の
考慮から安全防護関連の機器系統が増加し、使用
されるケーブルの条数が著しく増加し、これに伴
ない放射線遮蔽層を貫通するいわゆる電気的貫通
スリーブの使用個数が増加し、またスリーブの
各々においても貫通導体の本数が非常に増えてい
る。

近時国内外で開発が重要視されている液体ナト
リウム冷却高速増殖炉の如く溶融金属冷却原子炉
の周囲が極めて高強度の放射線の環境にさらされ
る可能性がある場合には放射線遮蔽に対する十分
な考慮を行う必要がある。従つて放射線遮蔽壁用
貫通スリーブ内に多数本のケーブルを貫通せしめ
る場合、この放射線の漏洩がないように、いかに
して防止するかが極めて重要な課題となつてい
る。

従来この種の電気的貫通スリーブは、第１図Ａ
に鍔部から見た側面を、第１図Ｂに縦断面の一部
（絶縁導体１本をとり上げて）を示す如く耐圧の
スリーブ本体１例えば直径300〜400mm、長さ1500
〜3000mm程度のステンレス鋼パイプに段差部分５
を設け、該パイプの一端に鍔部２を設け、この鍔
部を介して遮蔽壁本体に溶接或はボルト止めをし
ているものである。即ちこのスリーブ本体１内に
複数本（第１図Ａでは８本）の絶縁導体４を段差
部５で折曲げて貫通せしめ且つ本体内に遮蔽壁と
同一の材料又はコンクリート、モルタル、鉛など
の遮蔽材３を充填してスリーブを形成している。
このような構造では、直進性を有する放射線例え
ばγ線が導体４と遮蔽材３との界面に沿つて、直
進しつつ漏出することを段差部５で絶縁導体が折
曲げられているので放射線の直進は阻止されるの
であるが、段差部分５を中心として左右の絶縁導
体の最外層の位置は異り、絶縁導体全体の集合束
経が大きなものとなるため、スリーブ本体も大型
となり、重量も増大し、遮蔽壁への取付け上及び
経済面で不利であつた。

又スリーブ内にこのような段差部を多くの箇所
設けることは上記不利な点を助長するため困難で
あり、従つて段差部を有するスリーブを前記のよ
うな溶融金属冷却原子炉に用いても、高強度の放
射線に対する遮蔽に十分な効果を得ることは困難
であつた。そこで上記の如き不利な点もなく、放
射線遮蔽効果を十分得られるようなスリーブが提
案された。即ち、スリーブ本体内に金属製のシー
スまたは保護管を有する複数本の絶縁導体を、そ
の長手方向に沿つて所定間隔毎に所望のピツチに
よる右巻き螺旋及び左巻き螺旋を交互に形成する
ように同心状に撚回し、その外周に遮蔽材を充填
することにより高強度の放射線に対する遮蔽性能
の優れた電気的貫通スリーブが得られたのであ
る。

然し複数本の絶縁導体を螺旋状に撚回する加工
処理が技術的に困難であり、又個々の絶縁導体に
あらかじめ螺旋状に賦形処理を施こしておき、こ
れらの複数本を同心状に撚回した形状に組立てる
ことは可能だが、この場合でも螺旋状の賦形処理
が比較的容易でなかつただけでなく、組立てに際
しても絶縁導体が相互に重なりやすいなど困難が
伴なうものであつた。

本願発明は叙上の点を鑑みてなされたものであ
つて、従来の技術を更に改善し、放射線遮蔽性能
に優れ、しかも比較的容易に製作でき得る電気的
スリーブを得たのである。即ち、放射線遮蔽壁貫
通スリーブ本体内に複数本の絶縁導体を貫通せし
める電気的貫通スリーブにおいて、一平面内で蛇
行する形状の金属シース又は保護管を有する絶縁
導体をつくり、該絶縁導体の複数本をスリーブ内
に配置し、スリーブ本体内にこのように配置され
た絶縁導体の周囲に遮蔽材を充填したことを特長
とする放射線遮蔽壁用電気的スリーブである。

本発明における絶縁導体は一平面内に蛇行する
形状に加工するので従来技術における如き螺旋形
に捻回加工することに比べて加工は勿論組立自体
も容易であり、また加工歪も平均的に分布し電気
的機械的に不安がなく、従つて長期信頼性に優れ
ている。

本発明を実施例の図によつて更に詳細に説明す
る。

第２図は本発明の絶縁導体１本をとりあげ、そ
の蛇行状態を示す説明図で第２図Ａは導体の長手
方向を側面から見た側面図で、第２図Ｂはその横
断面図である。図中４が径ａの絶縁導体で、平面
４４上に振巾ｌで蛇行している。第３図Ａは本発
明の実施の一例を示すスリーブの鍔部２からみた
側面図であり、第３図Ｂは絶縁導体１体をとり上
げその蛇行面における縦断面図である。図によれ
ばスリーブ本体１内に複数個（図では12本）の絶
縁導体４の蛇行面４４がほぼ中心線６に向つて配
置されている。以上の第２図及び第３図からわか
るように本発明による絶縁導体は占有する空間容
積が平板と同様で、従来技術による螺旋状に撚回
したものに比べてその容積は小さくて済む。従つ
て本発明による絶縁導体を複数本組立てるときは
スリーブ内にどのように配置してもよく、その配
列には限定はないが第３図に示す如く蛇行面がス
リーブのほぼ中心線に向くよう配置することが特
に好ましく、配列が容易であり、しかも一定のス
リーブ本体内に多数の絶縁導体を貫通させること
ができる。第４図は第３図に示したものの絶縁導
体12本を同心円状に蛇行するよう組立てた状態の
斜視図である。第５図は本発明による他の実施例
を示した図であつて、第５図Ａは鍔部からみた側
面図、第５図Ｂはその１群をとり上げてその蛇行
面における縦断面図である。図によれば一本のス
リーブ本体内に絶縁導体４の群を６つ持つ例だ
が、いずれも蛇行面４４はスリーブの中心線６の
方向にほぼ向つていて貫通導体の本数を最大に高
めることを可能にしている。

上述の如く本発明のスリーブは、性能面の信頼
性が高く、しかも製作上容易で且貫通スリーブ当
りの絶縁導体収納本数の著るしい増加を可能とす
る等多くの有利な特長を持つている。

本発明において用いられるスリーブ本体はその
形状寸法は特に限定されないが通常は第３図に示
すような鍔部２とスリーブ本体のパイプ１から構
成され、その片端若しくは両端を気密シール構造
とする。パイプの外周と壁間の放射線漏洩を妨止
するために第１図に示すような１ケ所または２ケ
所以上で外径の差を設けたパイプを使用してもよ
いが、本発明貫通スリーブを用いるときは絶縁導
体に沿つた放射線漏洩が著しく少ないのでこのパ
イプの外径差は比較的僅かな値にとつておけばよ
く、通常は半径方向に10mm以内で十分な効果が得
られる。

本発明に用いられる絶縁導体としては通常耐放
射線性の優れたゴム、プラスチツク絶縁導体や、
ガラスマイカなどの無機絶縁導体を使用できるが
本発明の目的に特に好適なのは、導体心線の外側
に所望の間隙部を設けて、ステンレス鋼、鋼、イ
ンコネルなどの耐食性の金属パイプからなるシー
スを被覆し、該間隙部に絶縁性無機物質として酸
化マグネシウム、酸化アルミニウム、シリカなど
の粉末を充填したケーブル（以後MIケーブルと
称す）である。即ち無機粉末の充填率が高いMI
ケーブルを用いればこの絶縁層自体は放射線を遮
蔽するという利点をもつ、しかしMIケーブルの
金属シースと遮蔽材との僅かな間隙を通しての漏
洩のおそれがあるので、蛇行部分を設けることに
よつてこの放射線漏洩を容易に防止できる。

従つて本発明のスリーブにおいて絶縁導体とし
てMIケーブルを用いた場合は、絶縁層を通して
の放射線漏洩はなく、MIケーブルの金属シース
と充填遮蔽材との僅かな間隙を通しての放射線漏
洩のみを考慮すればよく、これにはゆるやかな蛇
行した部分を設ければ十分である。更にMIケー
ブルの賦形性に富むことを利用できる点も本発明
に対して長所であり、MIケーブルからなる絶縁
導体を一平面上に蛇行させ、その蛇行面をスリー
ブのほぼ中心線に向つて配置する組立加工を容易
にする。以上述べた理由により本発明の優れた効
果はMIケーブルを用いた場合に最大となるもの
である。

尚絶縁導体として、ゴム、プラスチツク絶縁導
体を用いる場合には、これをステンレスなどの金
属製の保護管に通し、蛇行状に賦形することがで
きる。この場合においても蛇行のピツチを高める
ことにより放射線遮蔽性能の低下を防止すること
ができる。

導体としては電力、制御用、計測用などにより
銅合金、コンスタンタン、アルメル、クロメルな
どを選定する。線心数については特に限定しない
が前述したようにMIケーブルの場合絶縁導体自
体の放射線漏洩問題の解決は比較的容易なので多
心ケーブルを使用できる点が特長である。

また本発明において、電気的貫通スリーブに要
求される重要な特性として、放射性物質を系外に
逃さないための気密性があるMIケーブルは絶縁
層である無機粉末の充填率が充分高いとケーブル
の長手方向の気密が保たれるため比較的簡単な端
末を気密シールして用いた場合ケーブル自体をそ
のまま貫通させて使用できる点も大きな長所であ
る。即ちシースとして金属パイプを持たない一般
の絶縁導体ではそれ自体を気密シールできないの
でスリーブ端部などで端末を加工しハーメチツク
シールなどの気密構造をとる。

尚MIケーブルを用いない場合であつても、絶
縁導体として放射線漏洩量が比較的少ないもの例
えばゴム、プラスチツク絶縁導体を選ぶとか、他
の絶縁導体自体の漏洩防止対策を併用することに
より本発明の目的は達せられるので、本発明は、
MIケーブルに限定されないことはいうまでもな
い。

本発明において一平面内にて賦形処理する絶縁
導体の蛇行の最適な度合については、導体の種類
とサイズによるもので一概に決められないが通常
はその周囲を充填遮蔽材により充満されている部
分の絶縁導体が１ピツチ以上の蛇行をしていて且
つピツチの振幅（第２図Ｂのｌ）が絶縁導体の直
径（第２図Ｂのｄ）に対し10ｌ／ｄ３である
ことが好ましい。ｌ／ｄが３未満だと蛇行のピツ
チを上げても遮蔽効果が上りにくく、その周囲が
充填遮蔽材により充満されるべき部分を長大にし
なくてはならなくなるので、重量も増し、強度面
の性質上及び経済性で不利となる。一方ｌ／ｄが
10を越すと中心線に向つて配置する上で困難を生
じ、絶縁導体の収納本数を高めることが出来にく
くなるので不利となる。

又絶縁導体の外周に充填する遮蔽材は密度が大
きく均一に充填できるものであればよく、且つそ
の密度によりスリーブ本体内の全長にわたつて充
填しなくてもよく、部分的に充填し十分な遮蔽効
果をあげることもできる。又絶縁導体を例えば金
属管に挿通せしめるなど他の薄肉の物質を介在せ
しめて遮蔽材と接触せしめてもよい。なお遮蔽材
は単一種類のものでなく、二種類を混合したもの
を使用してもよい。

以上詳述した如く本発明は高強度の放射線に対
し優れた遮蔽性を有し、その信頼性が極めて高い
と共に製作上有利であるなど顕著な効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電気的貫通スリーブの１例を示
すもので、第１図Ａは鍔部から見た側面図で第１
図Ｂは絶縁導体１本をとり上げたものの一部縦断
面図である。第２図は本発明による蛇行した絶縁
導体の状態を示す説明図で、第２図Ａは側面図、
Ｂは横断面図である。第３図は本発明の実施例を
示すもので第３図Ａは鍔部からみた側面図であ
り、第３図Ｂはその一部縦断面図である。第４図
は本発明による絶縁導体を組立てた状態の斜視図
である。第５図は本発明による他の実施例を示す
もので、第５図Ａは鍔部からみた側面図であり、
第５図Ｂはその一部縦断面図である。 １……スリーブ本体、２……鍔部、３……遮蔽
材、４……絶縁導体、４４……蛇行面、５……段
差部、６……中心線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放射線遮蔽壁貫通スリーブ本体内に複数本の
   絶縁導体を貫通せしめる電気的貫通スリーブにお
   いて、該絶縁導体として、一平面内で蛇行した形
   状の絶縁導体の複数本を、スリーブ内に配置し、
   それらの外周に遮蔽材を充填したことを特徴とす
   る放射線遮蔽壁用電気的貫通スリーブ。 ２ 絶縁導体が導体心線の外周に間隙部を設けて
   金属シースを被覆し、該間隙部に無機物質粉末を
   充填したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の放射線遮蔽壁用電気的スリーブ。 ３ 絶縁導体が金属保護管内に挿通したゴム、プ
   ラスチツク絶縁導体であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の放射線遮蔽壁用電気的貫
   通スリーブ。