JPS63252375A - 特に原子力ボイラーの原子炉用構築物内において無機材料で絶縁した電気ケーブルを接続する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 原子力発電所、特に原子力ボイラーの原子炉用構築物内
には、原子炉の種々の作動パラメータを監視して該原子
炉を制御するために使用される種々の電気装置、例えば
作動器、検出器等が配置されている。これら種々の検知
器及び作動器は、原子炉及びその収容構築物内の補助的
回路の重要なちり パラメータを継続的に監視し且つ制御できるように、正
常又は異常に拘わらずあらゆる作動条件下で正確に機能
するように設計され構成されている。

ここで問題にする異常作動条件とは、最も重大な事故の
いずれか、例えば地震、そしてより特定的にはボイラー
の一次冷却回路を破壊するような事故に起因する条件で
ある。

これら種々の電気装置は、このような異常状悪の発生の
最中及び発生後にも機能し続けるようなものでなければ
ならない、換言すれば、このような場合に存在する極め
て厳しい環境条件に耐えるようなものでなければならな
り、従ってこれらの装置は、原子力ボイラーの理論的耐
用期間にわたってこのような異常作動条件に耐えるよう
に設計されており、実際に耐えることができる。しかし
ながら、命令を出し又は測定信号を受容する種々の装置
に前記電気装置を連結するケーブルとこれら電気装置と
の間の種々の接続点には、まだ解決すべき問題がある。

前記ケーブルは、例えばマグネシャ粉末又はアルミナ粉
末からなる分割状無機絶縁体と、放射、高温及び或る種
の変形又は引張り力が存在しても伝送機能が確実に遂行
されるようにするステンレス鋼製外装とを有する。

前述のごとき無機絶縁体は湿気にさらされると絶縁能力
を失う。この無機絶縁体はケーブルの全長にわたって前
記外装により確実に保護されるが、ケーブルの電気接続
を実施するためにはケーブルの各先端でこの外装を切断
しなければならない。

そこで、ケーブルの先端から絶縁層内への湿気の侵入に
よって電気絶縁性が失われることのないように、各露出
端部は保護処理するのが普通である。

この処理には、絶縁層の露出部分を被覆するアルミナ製
先端保護部材が使用される。

また、端子ブロック、即ち種々のケーブルが接続される
ことになる端子アセンブリは接続箱内に配置される。こ
の接続箱は通常、湿気が端子に作用し従って先端保護部
材にも作用することがないように、気密的に構成される
。

従って前記絶縁層の端部は２つのバリヤ、即ち保護部材
からなる近い方のバリヤと、接続箱からなる遠い方のバ
リヤとによって保護されることになる。

しかしながら本発明者は、この二重の防護がそれほど確
実なものではないことを発見した。

より正確に言えば、電気端子収容箱を簡単に且つ経済的
に形成するのに実際に使用し得る技術では、或る種の事
故の後でもその箱の気密性を保証することはできないと
いうことが判明した。これは、最も重大な事故とされて
いる一次管路破壊後に原子炉用構築物内で測定されると
思われる下記のごときパラメータの値を考慮すれば理解
できようニ ー　温度二約１５６℃ −圧カニ５．５バール −湿度二８０％以上 −薬剤散布：　ｐＨ９，５ このような事故中及び事故後の状態では接続箱の気密性
を維持することはできない、そのため、内部と外部との
圧力差の作用で水蒸気の侵入が発生する。この蒸気は逃
げ場のないままに接続箱内で凝縮され、従って湿気がケ
ーブルの端部に侵入する。その結果接続点の近傍で生じ
るケーブルの電気的特性の劣化によって、伝送信号が著
しく乱れることになる。このような特性劣化が生じると
、原子炉の制御は全く不可能とは言わないまでも難しく
なる。

別の産業、例えば化学工場又は船舶工場でも同様の問題
が生じ得る。

本発明の目的は、無機材料で絶縁した電気クープルを、
特に極めて高い伝導性を有し得る水の散布、閉鎖雰囲気
、及び著しい圧力変化を含み得る厳しい条件の下でもケ
ーブルの枦縁能力を維持せしめるような簡単、経済的且
つ確実な方法で接続できるようにすることにある。

そこで本発明は、特に原子力ボイラーの原子炉用構築物
内において無機絶縁体を含む電気ケーブルを接続するた
めの方法を提供する。この方法は、−電流を伝導するた
めの金属製心部材と、−前記心部材を包囲する電気絶縁
層と、−前記絶縁層を包囲して、ケーブルの先端から遠
い地点でこの層を湿気から防護する気密性保護外装 とを含む可撓性ケーブルの一端を接続端子に接続するの
に使用される。但し、前記絶縁層は、湿気を含まない作
動条件下で絶縁性を維持する能力に基づいて選択した分
割状無機材料がらなり、このような基準で選択した材料
は湿気防止措置をとらないと湿気の存在下で絶縁能力を
かなり失うことになる。この方法は下記の諸操作からな
るニー　前記絶縁層と前記保護外装とを除去してケーブ
ルの心部材の端部を或る程度の長さにわたり露出させる
露出操作、この先端部分は、残りの絶縁層に隣接する後
端から前方自由端まで延びる「第１露出部分」を構成す
る。

前記第１露出部分の後方一部分を電気絶縁性気密的先端
保護部材で包囲する先端保護操作、前記先端保護部材は
径方向で前記保護外装と同じレベルまで延びて、湿気が
前記絶縁層中に侵入する危険を制限する。

−ケーブルの金属製心部材の少なくとも前方一部分を前
記接続端子収容保護箱内に配置し、この一部分を前記端
子に接続して前記接続を実施する接続操作。

このような本発明の接続方法は、更に接続用断片を得る
ための接続用断片形成操作も含むことを特徴とする。こ
の接続用断片は、 −電流を伝導するための金属製心部材と、−前記心部材
を当該接続用断片の長さの中央の一部分にわたって包囲
する保護層 とを含み、前記保護層は電気的に絶縁性であり且つ湿気
の侵入を阻止する性質を有し、その先端は心部材の前後
の部分を被覆しないでおくように当該接続用断片の先端
から距離をおいて位置する。

本発明の接続方法はまた。前記露出操作及び接続用断片
形成操作の後で前記先端保護操作の前に、予備接続操作
も含む、この予備接続操作では、前記第１露出部分の前
方端を前記接続用断片の心部材の前記後方部分に接続し
て固定する。

前記先端保護部材は、前記先端保護操作時に気密的接続
外装内で固化した樹脂ブロックを含み、このブロックは
径方向では前記保護外装及び保護層より先まで延び且つ
長手方向ではケーブルの非露出部分の一点から前記接続
用断片の前記保護層の一点まで延びて、この長さにわた
り前記保護外装とケーブルの第１ｇ出部分と前記接続用
断片の後方一部分と保護層とを包囲する。また、前記接
続用断片の心部材の前記前方一部分は、前記接続操作の
間に前記接続端子に接続され固定される。

前記接続箱は、内部及び外部の圧力を同等にし及び／又
は湿気を排出させるために開口を有するのが好ましい。

前記金属製心部材の抵抗は２０オーム、Ｃ−未満、−７
目的には４０オーム、Ｃ論未満であるのが好ましい。

場合によっては、電気信号を伝送するための同軸構造体
を形成すべく、ケーブルの前記保護外装及び接続外装を
金属で形成して電気シールドを構成する。前記箱の壁も
シールドを構成すべく伝導性にする。この場合は、前記
箱の壁に前記１１続外装を通して固定し、これらの壁、
外装及びケーブルの前記保護外装の間で電気接続を行う
ようにするのが好ましい。

以下、添付図面に基づき非限定的具体例を上げて本発明
をより詳細に説明する。尚、図面を通して同一部材には
同一符号を付した。

ここで説明する具体例は、前述の構成配置を本発明の好
ましい具体例として含むが、ここに記載の部材は同等の
機能を有する別の部材に換えることもできると理解され
ない。

第１図のケーブルＣは心部材Ａとステンレス鋼の外装Ｇ
で被覆された無機材料絶縁層Ｍとを含む。

このクープルの心部材は、端子アセンブリの端子ストリ
ップに接続できるように露出され且つ補強材ｌで被覆さ
れている。また、前記絶縁体の自由面をｍａｒ、てケー
ブル内への湿気の侵入を防止すべく、アルミナ製先端保
護部材２が具備されている。

この先端保護部材の存在にも拘わらず、前述のごとき事
故が発生すると、ケーブルの心部材と電気回路アースと
の間の絶縁抵抗は大幅に低下して約１０００オームの値
に達する。しかるに、このような絶縁抵抗の低下は伝送
信号に著しい乱れを発生させる。

本発明ではこのような乱れを、第２図に示したクープル
を製造することによって回避する。

このケーブルＣのステンレス鋼外装Ｇの上には、アース
接続線を延長するための金属ブレード４又はワイヤが溶
接されている。

この具体例ではケーブルがステンレス鋼外装を有するが
、本発明は１つ以上の外側導体が接地金属ブレードを含
むような同軸ケーブルにも適用できる。

この具体例では、ケーブルの心部材Ａの先端部分８を露
出する。この部分は前述の第１Ｒ出部分を構成する。こ
の部分は後方端１０から前方端１２まで延びる。

ケーブルの非露出部分の先端には、絶縁層の自由面を閉
塞すべく、厚みの薄い第１のアルミナ製先端保護部材６
を具備する。

一方、湿潤環境内で大きな絶縁抵抗を示し且つ前述の保
護層２２を構成するポリエチレンのごとき有機絶縁体を
含む別のケーブルを選択し、これを切断して接続用断片
１４を得る。この接続用断片の心部材１６を前方先端部
分１８及び後方先端部分２０の長さにわたって露出する
。次いで、前記第１露出部分８の前方端に前記各部分１
６の後方端を溶接する。

このように溶接した２つのケーブルの先端を熱硬化性樹
脂ブロック２４の中に埋め込む。このブロック自体はス
テンレス鋼製接続外装２６で被覆する。

この樹脂は例えばエポキシタイプの樹脂である。

保護外装２６の直径は例えば１４ＩＩＩＩ１１であり、
外装Ｇの直径は２．５ｍｍである。

前述の先端保護部材は、アルミナ部材６とケーブルＣの
非露出部分５の上にもはみ出して延びる樹脂ブロック２
４とを含む。

接続用断片１４の心部材の前方部分１８は電気端子に接
続できるように露出する。この端子は事故中及び事故後
の状態に耐えるようなものを選択する。

この端子アセンブリはＰｈａｎ　ｉ　ｘ社製のＣＫタイ
プのものであってよい、前述のごとき事故による異常作
動条件では、このようにして端子アセンブリに接続され
たケーブルの一端の絶縁抵抗が１０メガオームを超える
。そのため伝送信号は妨害されない。

第３図は、ケーブルＣ及び類似ケーブルＣ＾の心部材を
接続するための端子３２を収容する箱３０の内部の状態
を示している。この箱の導電性壁面には接地ワイヤ又は
ブレード４が接続されている。接続外装、例えば外装２
６は、この箱の壁を貫通して電気接続を行うために使用
される。

箱３０は気密性ではない。この箱は通気口３４を有し、
この通気口からは蒸気が入るが、この蒸気の凝縮の結果
生じる水滴を排出させる役割も果たす。

本発明の方法によって製造されるケーブルの端部は、い
かなる状況下でも、原子力発電所の原子炉用構築物内で
乱れを伴わずに信号を伝送させ続けることができる。こ
のような端部はまた、湿度の高い環境でも前述のごとき
良好な信号伝送を実施せしめる。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術の方法で接続するように形成された電
気ケーブルの軸方向断面図、第２図は本発明の方法で接
続するように形成された電気ケーブルの軸方向断面図、
第３図は本発明の方法により端末箱内で接続された２つ
の電気ケーブルを示す断面図である。 Ｃ・・・・・・ケーブル、Ａ、１６・・・・・・心部材
、２．６・・・・・・先端保護部材、Ｍ・・・・・・絶
縁層、１４・・・・・・接続用断片、２４・・・・・・
樹脂ブロック。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）特に原子力ボイラーの原子炉用構築物内において
   信号及び／又は電力伝送用の無機材料で絶縁した電気ケ
   ーブルを接続するための方法であって、下記のごときケ
   ーブル、即ち −前記伝送を低損失で実施すべく小さい電気抵抗をもつ
   金属製心部材と、 −前記心部材を包囲する電気絶縁層 とを含み、但しこの絶縁層は、湿気を含まない作動条件
   下では絶縁性を維持するという能力に基づいて選択した
   分割状無機材料からなり、このような基準で選択した材
   料は湿気防止措置をとらないと湿気の存在下で前記能力
   をかなり失うことになり、 −更に、前記絶縁層を包囲して、ケーブルの先端から離
   れた地点でこの層を湿気から防護する気密性保護外装 をも含むケーブルの一端を接続端子に電気的に接続する
   ために使用され、 −前記絶縁層と前記保護外装とを除去してケーブルの心
   部材の端部を或る程度の長さにわたり露出させ、残りの
   絶縁層に隣接する後端から前方自由端まで延びる「第１
   露出部分」を得る露出操作と、 −前記第１露出部分の後方一部分を、径方向で前記保護
   外装と同じレベルまで延びて湿気が前記絶縁層中に侵入
   する危険を制限する電気絶縁性気密的先端保護部材で包
   囲する先端保護操作と、−ケーブルの金属製心部材の少
   なくとも前方一部分を前記接続端子収容保護箱内に配置
   し、この一部分を前記端子に接続して前記接続を実施す
   る接続操作 とを含み、 この方法は更に接続用断片形成操作をも含み、この操作
   によって下記のごとき接続用断片、即ち−電流を伝導す
   るための金属製心部材と、 −前記心部材を当該接続用断片の長さの中央の一部分に
   わたって包囲する保護層 とを含み、前記保護層が電気的に絶縁性であり且つ湿気
   の侵入を阻止する性質を有し、この層の先端が心部材の
   前後の部分を被覆しないでおくように当該接続用断片の
   先端から距離をおいて位置する 接続用断片を用意し、 この方法は更に、前記露出操作及び接続用断片形成操作
   の後で前記先端保護操作の前に、予備接続操作も含み、
   この予備接続操作では前記第１露出部分の前方端を前記
   接続用断片の心部材の前記後方部分に接続して固定し、 但し前記先端保護部材は前記先端保護操作時に気密的接
   続外装内で固化する樹脂ブロックを含み、この樹脂ブロ
   ックが径方向では前記保護外装及び保護層より先まで延
   び且つ長手方向ではケーブルの非露出部分の一点から前
   記接続用断片の前記保護層の一点まで延びて、この長さ
   にわたり前記保護外装とケーブルの第１露出部分と前記
   接続用断片の後方一部分と保護層とを包囲し、 また、前記接続用断片の心部材の前記前方一部分が前記
   接続操作の間に前記接続端子に接続され固定される ことを特徴とする方法。
2. （２）前記接続箱が、その内部と外部の圧力を同等にす
   べく及び／又は湿気を逃がすために開口を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）電気信号伝送用同軸構造体を形成すべく、ケーブ
   ルの保護外装及び接続外装が金属で形成されて電気シー
   ルドを構成し、前記箱の壁面もシールドを構成すべく導
   電性であり、この箱の壁面に前記接続外装を貫通させて
   固定し、この壁、前記接続外装及びケーブルの前記保護
   外装の間に電気接続を与えることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。