KR101716837B1 - 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치 - Google Patents

중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치 Download PDF

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이원호
권영주
이명구
장상균
이대희
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Abstract

본 발명은 관통관을 통해 원자로압력용기 내부로 인입되는 케이블에 정교한 씸블 개념을 적용하여 케이블의 기능적 건전성과 구조적 건전성을 향상시킬 수 있는 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치에 관한 것으로, 상기 원자로압력용기 외부에서 내부를 관통하며, 상기 원자로압력용기 내부와 연통되는 관통공이 마련되어 있는 관통관; 상기 관통관의 상기 관통공에 삽입되어 상기 원자로압력용기 내부로 인입될 수 있는 케이블; 상기 관통공과 상기 케이블 사이에 끼워지는 씸블을 포함하며, 상기 씸블에는 상기 관통공의 외주면에서 상기 케이블 방향으로 딤플 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치에 관한 것이다.

Description

중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치 {Sealing Mechanism of RV Penetration for Cables}
본 발명은 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관통관을 통해 원자로압력용기 내부로 인입되는 케이블에 정교한 씸블 개념을 적용하여 케이블의 기능적 건전성과 구조적 건전성을 향상시킬 수 있는 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치에 관한 것이다.
일반적으로 중소형 원자로압력용기 내부에는 원자로를 제어하기 위한 제어 장치가 설치된다. 이러한 제어 장치를 작동시키기 위한 제어 케이블이 원자로압력용기 외부에서 내부로 관통관을 통해 인입되며, 원자로냉각재가 누설되지 않도록 밀봉장치가 사용된다.
중소형 원자로압력용기의 내부에 위치하는 제어 케이블은 고온, 고압, 고방사능의 수중환경 조건에서 정상적으로 작동되어야 하며, 또한 관통관을 통과하는 케이블을 따라 원자로냉각재가 외부로 누설되지 않도록 정밀한 밀봉장치를 갖추어야 한다. 특히, 원자로압력용기 내부에 있는 제어봉 구동장치의 제어 케이블은 안전하게 원자로를 운전하기 위해 제어봉 구동장치에 전원 공급과 각종 신호전달을 정해진 일정기간 동안 교체없이 행하여야 한다.
이러한 제어 케이블은 고온, 고압, 고방사능의 수중환경 조건에서 기능적 건전성과 구조적 건전성이 보장되어야 하지만, 현재 케이블의 건정성을 향상시키는 기술은 미비한 실정이다.
도 1은 종래의 원자로압력용기(10)의 관통관(20)을 통해 케이블(30)이 인입된 것을 나타내는 도면이다. 도 1을 참고하면, 종래의 케이블(30)은 케이블(30)을 지지해줄 장치가 마련되어 있지 않아, 원자로압력용기(10) 내부의 유체의 유동 및 각종 내부 진동으로 인해 흔들리게 된다. 이에 따라 케이블(30)의 구조적 건전성에 문제가 발생할 수 있다.
원자로압력용기(10) 내부의 유체의 유동 및 각종 내부 진동은 구조적 건전성 뿐만 아니라 케이블(30)의 손상을 유발할 수도 있다. 이러한 손상에 의해 케이블(30)이 제대로 작동하지 않을 수 있으며, 케이블(30)의 기능적 건전성에 문제가 발생할 수 있다.
1. 일본 공개특허공보 특개2010-226771호 (2010.10.07)
2. 일본 공개특허공보 특개평06-043286호 (1994.02.18)
3. 일본 등록실용신안공보 실용신안등록 제6035136호 (1994.09.14)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 관통관을 통해 원자로압력용기 내부로 인입되는 케이블에 정교한 씸블 개념을 적용하여 케이블의 기능적 건전성과 구조적 건전성을 향상시킬 수 있는 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치는 상기 원자로압력용기 외부에서 내부를 관통하며, 상기 원자로압력용기의 내부와 연통되는 관통공이 마련되어 있는 관통관; 상기 관통관의 상기 관통공에 삽입되어 상기 원자로압력용기 내부로 인입될 수 있는 케이블; 상기 관통관과 상기 케이블 사이에 끼워지며, 상기 원자로압력용기 외부에서 내부를 관통하는 씸블; 및 상기 씸블에는 상기 관통공의 외주면에서 상기 케이블 방향으로 딤플 홈;을 포함하며, 상기 관통관의 일단부와 타단부에서의 상기 관통공의 직경은 상기 관통관의 중앙부의 상기 관통공의 직경 보다 작게 형성되어, 상기 씸블은 상기 관통관의 일단부와 타단부에 의해 지지되며, 상기 씸블은 상기 관통공의 길이보다 짧게 형성되어, 상기 씸블과 상기 관통관의 일단 또는 타단 사이에 열팽창 공간이 형성되며, 상기 관통관은 상기 원자로압력용기 측면에 마련되는 것을 특징으로 하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치의 상기 씸블은 튜브 관 형상으로 이루어져 상기 관통관과 상기 케이블 사이에 끼워지며, 상기 딤플 홈은 상기 씸블의 외주면을 따라 연장되어 형성되며, 상기 딤플 홈의 일단 및 상기 딤플 홈의 타단과 상기 씸블의 중심이 이루는 각도는 120도 내지 180도인 것이 바람직하며, 상기 딤플 홈은 라운드 형상의 홈으로 이루어지는 것이 바람직하다.
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상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치는 상기 관통관 일단으로부터 돌출되며, 상기 관통공과 연통되어 상기 케이블이 삽입될 수 있는 안내공이 마련되어 있는 안내관과 스웨지록이 더 포함되는 것이 바람직하며, 상기 스웨지록은 상기 관통관 일단 또는 상기 안내관 일단에 설치되는 것이 바람직하다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치는 상기 관통관의 일단부와 타단부에서의 상기 관통공의 직경은 상기 관통관의 중앙부의 상기 관통공의 직경 보다 작게 형성되며, 상기 씸블은 상기 관통관의 일단부와 타단부에 의해 지지되는 것이 바람직하며, 상기 씸블에는 상기 관통관의 일단부와 상기 관통관 중앙부 사이 또는 상기 관통관의 타단부와 상기 관통관 중앙부의 사이에 딤플 돌기가 마련되는 것이 바람직하다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치의 상기 씸블은 상기 관통공의 길이보다 짧게 형성되어, 상기 씸블과 상기 관통관의 일단 또는 타단 사이에 일정한 간격이 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치의 상기 관통관에는 적어도 1개 이상의 관통공이 마련되는 것이 바람직하며, 상기 관통관은 상기 원자로압력용기의 측면에 마련되는 것이 바람직하다.
본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치는 관통관을 통해 원자로압력용기 내부로 인입되는 케이블에 정교한 씸블 개념을 적용하여 케이블이 원자로압력용기 내부의 유체의 유동 및 각종 내부 진동으로 인해 흔들리는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인한 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치는 케이블의 구조적 건정성 및 기능적 건정성을 향상시키며, 관통관 밀봉 메커니즘을 단순화시킴으로써 교체 정비기간을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치를 나타내는 개략도이다.
도 3은 도 2의 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치의 스웨지록을 나타내는 도면이다.
본 발명은 관통관을 통해 중소형 원자로압력용기 내부로 인입되는 케이블에 정교한 씸블 개념을 적용하여 케이블의 기능적 건전성과 구조적 건전성을 향상시킬 수 있는 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치에 관한 것이다. 이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치는 관통관(120), 케이블(130), 씸블(140), 딤플 홈(141)을 포함하여 구성된다.
상기 관통관(120)은 원자로압력용기(110) 외부에서 내부를 관통하며, 상기 원자로압력용기(110) 내부와 연통되는 관통공(121)이 마련되어 있는 것이다. 여기서 상기 관통공(121)은 상기 관통관(120)의 일단에서부터 타단까지 연장되어 있는 것으로, 상기 관통공(121)은 상기 원자로압력용기 내부와 서로 연결되어 있다.
상기 케이블(130)은 상기 관통관(120)의 상기 관통공(121)에 삽입되어 상기 원자로압력용기(110) 내부로 인입되는 것이다. 상기 케이블(130)은 다양한 종류의 케이블이 사용될 수 있다. 중소형 원자로압력용기 내부에 위치하는 제어 장치에 연결되는 제어 케이블이 사용될 수 있고, 원자로압력용기 내부 노심의 중성자속 분포 및 온도 등을 측정할 수 있는 노내 계측기도 사용될 수 있다. 이외에도 상기 원자로압력용기(110) 내부로 인입되는 케이블이라면 다양한 종류의 케이블이 사용될 수 있다.
상기 씸블(140)은 상기 관통공(121)과 상기 케이블(130) 사이에 끼워지는 것이다. 상기 씸블(140)은 얇은 튜브 관형상으로 이루어질 수 있으며, 상기 씸블(140)은 상기 케이블(130)을 둘러싸고 있는 것이다. 상기 씸블(140)의 재질은 지르칼로이(ZIRCALLOY) 합금으로 이루어질 수 있다. 상기 씸블(140)은 상기 케이블(130)을 둘러싸면서 상기 케이블(130)의 구조적 지지대 역할을 할 수 있는 것이다. 상기 씸블(140)은 튜브 관형상으로 한정되는 것은 아니며, 상기 케이블(130)을 지지할 수 있는 구조적 지지대 역할을 할 수 있다면 다양한 구조로 이루어질 수 있음은 물론이다.
상기 딤플 홈(141)은 상기 관통공(121)의 외주면에서 상기 케이블(130) 방향으로 형성된 홈이다. 즉, 상기 딤플 홈(141)은 상기 씸블(140)의 외부에서 상기 케이블(130)이 있는 방향으로 들어가 있는 홈 형상으로 이루어진 것이다. 상기 딤플 홈(141)은 상기 케이블(130)의 외주면에 접촉할 수 있다. 상기 딤플 홈(141)은 상기 케이블(130)의 외주면에 접촉함으로써, 상기 케이블(130)이 흔들리는 것을 방지할 수 있으며 상기 케이블(130)의 구조적 건전성을 향상시킬 수 있다. (여기서, 상기 딤플 홈(141)은 상기 케이블(130)과 완전히 접촉되지 않고, 조금 간격을 두고 형성될 수도 있다.)
상기 딤플 홈(141)은 튜브 관 형상으로 이루어진 상기 씸블(140)의 외주면을 따라 연장되어 형성될 수 있으며, 상기 딤플 홈(141)의 일단 및 상기 딤플 홈(141)의 타단과 상기 씸블(140)의 중심이 이루는 각도는 120도 내지 180도로 형성될 수 있다. 즉, 상기 씸블(140)의 단면은 원형상으로 이루어져 있고, 상기 씸블(140)의 중심은 원형상의 중심이 된다. 상기 딤플 홈(141)은 상기 씸블(140)의 외주면을 따라 360도로 이루어진 원형상 중 120도 내지 180도로로 연장되어 형성될 수 있다.
상기 딤플 홈(141)은 180도 이상으로 형성될 수 있으며, 120도 이하로도 형성될 수 있다. 그러나, 상기 딤플 홈(141)이 180도 이상으로 형성되면 상기 케이블(130)과 접촉하는 면적이 많아져 상기 케이블(130)에 가해지는 힘이 증가될 수 있다. 또한, 상기 딤플 홈(141)이 120도 이하로 형성되면, 상기 케이블(130)을 지지할 수 있는 힘이 부족하여 바람직하지 않다. 따라서, 상기 딤플 홈(141)의 일단 및 상기 딤플 홈(141)의 타단과 상기 씸블(140)의 중심이 이루는 각도는 120도 내지 180도로 형성되는 것이 바람직하다.
도 3을 참조하면, 상기 딤플 홈(141)은 상기 씸블(140)의 길이방향을 따라 복수 개가 형성된다. 복수 개의 상기 딤플 홈(141)은 상기 씸블(140)의 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 형성될 수 있으며, 일정하지 않은 간격으로도 형성될 수 있다. 또한, 상기 딤플 홈(141)은 상기 씸블(140)의 길이방향에 따라 좌우로 번갈아 가면서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 딤플 홈(141)이 상기 씸블(140)의 특정 지점에 많이 형성되면, 상기 케이블(130)의 특정지점에 큰 힘이 가해질 위험성이 있기 때문에 바람직하지 않다.
상기 딤플 홈(141)은 라운드 형상의 홈으로 이루어질 수 있다. 상기 딤플 홈(141)은 상기 케이블(130)과 접촉하게 된다. 따라서, 상기 딤플 홈(141)이 뾰족한 형상으로 이루어져 있으면, 상기 딤플 홈(141)에 의해 상기 케이블(130)이 손상될 수 있다. 따라서, 상기 딤플 홈(141)은 라운드 형상으로 이루어지는 것은 바람직하다. 상기 딤플 홈(141)의 형상은 라운드 형상으로 한정되는 것은 아니며, 상기 케이블(130)을 손상시키지 않고 상기 케이블(130)을 지지할 수 있다면 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 딤플 홈(141)은 상술한 형상으로 한정되는 것을 아니며 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 가령, 상기 딤플 홈(141)은 상기 씸블(140)의 외주면을 따라 연장된 홈 형상이 아닌, 상기 씸블(140)의 외주면에 연장되지 않은 복수 개의 홈으로 이루어질 수 있다. 이외에도 상기 딤플 홈(141)은 상기 케이블(130)을 지지할 수 있는 형상이라면 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치의 일 실시예로 상기 관통관(120)은 관통관 일단부(122), 관통관 중앙부(123), 관통관 타단부(124)로 이루어질 수 있다. 상기 관통관 일단부(122)는 상기 원자로압력용기(110)의 외부에 형성되어 있는 것이며, 상기 관통관 타단부(124)는 상기 원자로압력용기(110)의 내부에 형성되어 있는 것이다.
도 2를 참조하면, 상기 관통관 일단부(122)와 상기 관통관 타단부(124)의 상기 관통공(121) 직경은 상기 관통관 중앙부(123)의 상기 관통공(121) 직경보다 작게 형성될 수 있다. 즉, 상기 관통관 일단부(122)와 상기 관통관 타단부(124)는 상기 관통관 중앙부(123) 보다 폭이 좁게 형성되어 있는 것이다.
상기 관통관(120)에는 적어도 1개 이상의 상기 관통공(121)이 마련될 수 있다. 상기 관통관(120)에 복수 개의 상기 관통공(121)이 마련됨에 따라, 하나의 상기 관통관(120)을 통해 복수 개의 상기 케이블(130)이 상기 원자로압력용기(110) 내부로 인입될 수 있다. 상기 관통공(121)이 복수 개 일때, 복수 개의 상기 관통공(121)은 상기 관통관 중앙부(123)에 연통될 수 있다. 복수 개의 상기 관통공(121)은 상기 관통관 일단부(122)와 상기 관통관 타단부(124)에서는 연통되지 않고 각각 독립적으로 존재하지만, 상기 관통관 중앙부(123)에서는 서로 연통될 수 있는 것이다.
상기 씸블(140)은 상기 관통공(121)과 상기 케이블(130)에 사이에 끼워지며, 상기 씸블(140)은 상기 관통관 일단부(122)와 상기 관통관 타단부(124)에 끼워져 지지될 수 있다. 상기 관통관 일단부(122)와 상기 관통관 타단부(124)의 상기 관통공(121) 직경은 튜브 관으로 형성되어 있는 상기 씸블(140)의 직경과 같거나 조금 크게 형성될 수 있다.
이를 통해 상기 씸블(140)의 일단과 타단이 상기 관통관 일단부(122)와 상기 관통관 타단부(124)에 끼워져 걸치게 되고, 상기 관통관 일단부(122)와 상기 타단부(124)의 상기 관통공(121) 직경이 상기 씸블(140)의 직경과 같거나 조금 크게 형성됨으로써, 상기 관통관 일단부(122)와 상기 관통관 타단부(124)에 의해 상기 씸블(140)이 흔들리지 않고 지지된다. 따라서, 상기 씸블(140)은 상기 원자로압력용기(100) 내부의 유체의 유동 및 각종 내부 진동에 의해 흔들리지 않고 지지 될 수 있게 된다. 상기 씸블(140)이 지지됨에 따라 상기 씸블(140)의 내부에 있는 상기 케이블(130)도 상기 원자로압력용기 내부의 유체의 유동 및 각종 내부 진동에 의해 흔들리지 않고 지지되어 구조적 건정성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 관통관 일단부(122)와 상기 관통관 타단부(124)의 상기 씸블(140)의 직경이 상기 케이블(130) 직경과 같거나 조금 크게 형성됨으로써, 상기 케이블(130)과 상기 씸블(140)에는 세밀한 간극이 발생할 수 있다. 이러한 세밀한 간극을 통해 원자로압력용기 내부 유체에 대한 차압 기능을 할 수 있다.
상기 관통관 일단부(122)와 상기 관통관 타단부(124)에 끼워지는 상기 씸블(140)은 상기 관통공(121)의 길이보다 짧게 형성되어 상기 씸블(140)과 상기 관통관의 일단 또는 타단 사이에 일정한 간격이 형성될 수 있다. 상기 관통공(121)은 상기 관통관(120)의 일단에서부터 타단까지 연장되어 이루어져 있으며, 상기 씸블(140)은 상기 관통공(121)의 길이보다 짧게 형성됨으로써, 상기 씸블(140)과 상기 관통관(120)의 일단 또는 타단과 일정한 열팽창 공간(125)이 발생한다.
도 3을 참조하면, 상기 열팽창 공간(125)은 상기 관통관 일단부(122)에서 상기 씸블(140)의 일단과 상기 관통관(120)의 일단 사이에 발생할 수 있다. 이와 같은 상기 열팽창 공간(125)으로 인하여 상기 씸블(140)의 열팽창에 의한 손상을 방지할 수 있다. 만약 상기 열팽창 공간(125)이 없다면, 상기 씸블(140)의 열에 의한 열팽창 변형이 발생한 공간이 없게 되고, 이는 상기 씸블(140)의 손상을 유발할 수 있다. 따라서, 상기 씸블(140)이 상기 관통공(121)의 길이보다 짧게 형성됨으로써, 상기 열팽창 공간(125)이 마련되고, 이를 통해 상기 씸블(140)의 열에 의한 손상을 방지할 수 있다.
상기 열팽창 공간(125)은 상기 관통관 일단부(122)에 형성되는 것으로 한정하는 것은 아니며, 상기 관통관 타단부(124)에도 형성될 수 있다. 이외에도 상기 씸블(140)의 열팽창에 의한 변형을 방지할 수 있다면, 다양한 공간에 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 씸블(140)에는 상기 관통관 일단부(122)와 상기 관통관 중앙부(123) 사이 또는 상기 관통관 타단부(124)와 상기 관통관 중앙부(123) 사이에 딤플 돌기(142)가 마련될 수 있다. 상기 딤플 돌기(142)는 상기 씸블(140)이 상기 관통관(120)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 것이다. 즉, 상기 씸블(140)은 상기 관통관 타단부(124)와 상기 관통관 중앙부(123)가 만나는 경계에서 상기 관통관 타단부(124)에 형성된 상기 관통공(121)의 직경보다 큰 직경을 갖게 된다. 상기 씸블(140)이 상기 관통관 타단부(124)에 형성된 상기 관통공(121)의 직경보다 큰 직경을 갖음으로써, 상기 씸블(140)은 상기 관통관 타단부(124)에 걸리게 되고, 상기 씸블(140)이 상기 관통관(120)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 딤플 돌기(142)는 상기 씸블(140)이 상기 관통관(120)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다면, 상기 관통관 일단부(122)와 상기 관통관 중앙부(123) 사이에 형성될 수 있으며, 상기 관통관 타단부(124)와 상기 관통관 중앙부(123) 사이에 형성될 수 있다. 상기 딤플 돌기(142)는 상기 씸블(140)의 외주면을 따라 연속적으로 형성될 수 있으며, 상기 씸블(140)의 외주면에서 독립적으로 형성된 1개 이상의 돌기가 모여서 형성될 수도 있다. 상기 딤플 돌기(142)의 형상은 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 씸블(140)이 상기 관통관(120)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다면 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 관통관(120)에는 상기 관통관(120) 일단으로부터 돌출되며, 상기 관통공(121)과 연통되어 상기 케이블(130)이 삽입될 수 있는 안내공(151)이 마련되어 있는 안내관(150)이 형성될 수 있다. 상기 안내관(150)은 상기 케이블(130)을 상기 관통관(120) 내부로 보다 쉽게 삽입하기 위해 마련된 것으로, 상기 안내관(150)을 따라 상기 케이블(130)이 상기 관통관(120)에 삽입할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 관통관(120)을 최종적으로 밀봉하기 위해서 상기 관통관(120) 일단에 끼워지는 스웨지록(160)이 마련될 수 있다. 상기 스웨지록(160)은 페럴(161)으로 불리는 원뿔형 링의 앞쪽 끝을 쐐기 모양을 한 밀어넣기 링을 매개로 하여 밀봉을 하는 장치이다. 상기 스웨지록(160)은 공지된 기술이므로 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 스웨지록(160)은 상기 관통관(120)의 일단에 바로 결합될 수 있으며, 상기 관통관(120)의 일단에 상기 안내관(150)이 마련되고, 상기 안내관(150)에 상기 스웨지록(160)이 결합될 수도 있다.
상기 관통관(120)은 상기 원자로압력용기(110)의 측면에 마련될 수 있다. 중소형 원자로압력용기는 증기발생기 등 연계 설비와의 물리적인 형상 특성 때문에 상기 케이블(130)을 위한 상기 관통관(120) 위치를 상기 원자로압력용기(110) 상부보다 측면에 두는 것이 후속 연계 공정을 고려하여 효율성이 좋다. 즉, 상기 원자로압력용기(110)의 상부에는 다른 구조물이 많이 설치되어 있다. 따라서, 다른 구조물간의 간섭을 피하기 위해 상기 관통관(120)은 상기 원자로압력용기(110) 측면에 설치되는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
중소형 원자로 내부에는 케이블 등을 지지할 수 있는 구조적 공간의 여유가 없으므로 관통관 설계를 통해 케이블의 구조적 건전성 확보 및 냉각재 누설 차단이 동시에 요구되는 밀봉장치가 요구되는 것이다.
본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치는 상기 관통관(120)을 통해 상기 원자로압력용기(110) 내부로 인입되는 상기 케이블(130)에 정교한 상기 씸블(140) 개념을 적용하여 케이블이 원자로압력용기 내부의 유체의 유동 및 각종 내부 진동으로 인해 흔들리는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인한 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
종래의 밀봉장치는 케이블(30)을 고정 시킬 수 있는 장치가 마련되어 있지 않다. 일반적으로 원자로압력용기 내에서 사용되는 전원 제어 케이블은 무기절연재 케이블(MI Cable)로 이루어져 있으며, 이와 같은 케이블은 상대적으로 연약하여 원자로압력용기 내부의 유체의 유동 및 각종 내부 진동으로 인해 손상이 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명의 중소형 원자로 압력용기 케이블 관통관 밀봉장치는 상기 씸블(140)과 상기 씸블(140)에 마련되어 있는 상기 딤플 홈(141)을 통해 상기 케이블(130)이 흔들리는 것을 방지할 수 있다. 상기 씸블(140)은 상기 관통공(121)과 상기 케이블(130) 사이에 끼워지며, 상기 관통관 일단부(122)와 상기 관통관 타단부(124)에 의해 지지 되어 상기 케이블(130)의 흔들림을 방지할 수 있다. 상기 딤플 홈(141)은 상기 케이블(130)과 접촉하여 상기 케이블(130)을 한번 더 지지함으로써, 상기 케이블(130)의 구조적 건전성을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 케이블(130)의 구조적 건전성이 향상됨에 따라, 상기 케이블(130)의 기능 손상을 방지할 수 있게 되고, 이를 통해 상기 케이블(130)의 기능적 건전성이 향상된다.
원자로압력용기 내부에 인입되는 케이블은 다양한 종류의 케이블이 사용될 수 있으며, 일반적으로 원자로 냉각재의 유출을 방지하기 위해 오랜 기간 동안 교체없이 케이블의 기능을 수행하여야 한다. 본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치는 상기 케이블(130)의 손상을 방지함으로써, 상기 케이블(130)을 교체 없이 오랜 기간 동안 사용할 수 있으며, 교체정비 기간을 최소화 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 구조적 설계를 단순화하여 상기 케이블(130)의 교체정비 시 상기 케이블(130)을 쉽게 교체할 수 있다. 이를 통해 취급자의 안전을 도모할 수 있으며, 설비의 모듈화를 통해 관련 산업의 발전과 부가가치를 증대시킬 수 있는 장점이 있다. 이외에도 상기 씸블(140)은 상기 케이블(130)의 교체정비 시 상기 케이블(130)에 대한 안내관 역할을 할 수 있으므로, 상기 케이블(130)의 교체를 보다 용이하게 할 수 있다.
원자로압력용기를 중소형화하는 중소형 원자로는 대형 원전의 여러 폐해를 차단하고 단기 건설공정으로 적재적소에 안정적인 전원을 제공할 수 있어 세계적으로 각광받고 있다. 이러한 중소형 원자로 내부의 구조적 특성상 케이블 지지를 위한 별도의 지지구조물을 구성하기 어려우며, 이런 조건에서 케이블의 건전성을 확보할 수 있는 장치는 관통관 내부의 정교한 구조적 공법밖에 없을 것이다. 본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치는 상기 관통관(120) 내부에서 상기 씸블(140) 및 상기 딤플 홈(141)을 사용하는 정교한 구조적 공법이다. 이와 같은 정교한 구조적 공법을 통해 본 발명의 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치는 상기 케이블(130)의 구조적 건전성 및 기능적 건전성을 향상시킬 수 있는 것이다.
이상에서 다양한 실시 예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 권리범위로부터 합리적으로 해석될 수 있는 것이라면 무엇이나 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연하다.
110...원자로압력용기 120...관통관
121...관통공 122...관통관 일단부
123...관통관 중앙부 124...관통관 타단부
125...열팽창 공간 130...케이블
140...씸블 141...딤플 홈
142...딤플 돌기 150...안내관
151...안내공 160...스웨지록
161...패럴

Claims (10)

  1. 원자로압력용기 밀봉장치로서,
    상기 원자로압력용기 외부에서 내부를 관통하며, 상기 원자로압력용기의 내부와 연통되는 관통공이 마련되어 있는 관통관;
    상기 관통관의 상기 관통공에 삽입되어 상기 원자로압력용기 내부로 인입될 수 있는 케이블;
    상기 관통관과 상기 케이블 사이에 끼워지며, 상기 원자로압력용기 외부에서 내부를 관통하는 씸블; 및
    상기 씸블에는 상기 관통공의 외주면에서 상기 케이블 방향으로 딤플 홈;을 포함하며,
    상기 관통관의 일단부와 타단부에서의 상기 관통공의 직경은 상기 관통관의 중앙부의 상기 관통공의 직경 보다 작게 형성되어, 상기 씸블은 상기 관통관의 일단부와 타단부에 의해 지지되며,
    상기 씸블은 상기 관통공의 길이보다 짧게 형성되어, 상기 씸블과 상기 관통관의 일단 또는 타단 사이에 열팽창 공간이 형성되며,
    상기 관통관은 상기 원자로압력용기 측면에 마련되는 것을 특징으로 하는 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 씸블은 튜브 관 형상으로 이루어져 상기 관통관과 상기 케이블 사이에 끼워지며,
    상기 딤플 홈은 상기 씸블의 외주면을 따라 연장되어 형성되며,
    상기 딤플 홈의 일단 및 상기 딤플 홈의 타단과 상기 씸블의 중심이 이루는 각도는 120도 내지 180도인 것을 특징으로 하는 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 딤플 홈은 라운드 형상의 홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치
  4. 제1항에 있어서,
    상기 관통관 일단으로부터 돌출되며, 상기 관통공과 연통되어 상기 케이블이 삽입될 수 있는 안내공이 마련되어 있는 안내관을 더 포함하는 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 관통관 일단으로부터 돌출되며, 상기 관통공과 연통되어 상기 케이블이 삽입될 수 있는 안내공이 마련되어 있는 안내관과 스웨지록을 더 포함하며,
    상기 스웨지록은 상기 관통관 일단 또는 상기 안내관 일단에 설치되는 것을 특징으로 하는 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 씸블에는 상기 관통관의 일단부와 상기 관통관 중앙부 사이 또는 상기 관통관의 타단부와 상기 관통관 중앙부의 사이에 딤플 돌기가 마련되는 것을 특징으로 하는 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 관통관에는 적어도 1개 이상의 관통공이 마련되는 것을 특징으로 하는 중소형 원자로압력용기 케이블 관통관 밀봉장치.
  10. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200023075A (ko) 2018-08-24 2020-03-04 주식회사 진일이엔씨 압력용기의 케이블 인출 패킹 어셈블리

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0643286A (ja) * 1992-03-18 1994-02-18 Westinghouse Electric Corp <We> バイブレーションダンパ
JPH0635136Y2 (ja) * 1988-05-12 1994-09-14 株式会社吉田鉄工所 検層用ケーブルと計測子との接続構造
KR200267879Y1 (ko) * 2001-12-14 2002-03-12 평일산업 주식회사 전기관통부 집합체
JP2010226771A (ja) 2009-03-19 2010-10-07 Nishishiba Electric Co Ltd 液浸機器の被覆ケーブル引き出し構造

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3520989A (en) * 1967-07-25 1970-07-21 Gen Electric Pressure containment electrical penetration assembly
DE3015494A1 (de) * 1980-04-23 1981-10-29 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln Befestigung von strom- und messleitungsdurchfuehrungen fuer kernreaktoranlagen
FR2632442B1 (fr) * 1988-06-06 1990-09-14 Framatome Sa Dispositif de mesure de parametres dans le coeur d'un reacteur nucleaire en service
US5235138A (en) * 1991-06-24 1993-08-10 Shah Jagdish H Penetration plug for pressure vessels
FR3038444B1 (fr) * 2015-06-30 2017-08-11 Soc Technique Pour L'energie Atomique Assemblage de penetration electrique de cuve d'un reacteur nucleaire

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0635136Y2 (ja) * 1988-05-12 1994-09-14 株式会社吉田鉄工所 検層用ケーブルと計測子との接続構造
JPH0643286A (ja) * 1992-03-18 1994-02-18 Westinghouse Electric Corp <We> バイブレーションダンパ
KR200267879Y1 (ko) * 2001-12-14 2002-03-12 평일산업 주식회사 전기관통부 집합체
JP2010226771A (ja) 2009-03-19 2010-10-07 Nishishiba Electric Co Ltd 液浸機器の被覆ケーブル引き出し構造

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200023075A (ko) 2018-08-24 2020-03-04 주식회사 진일이엔씨 압력용기의 케이블 인출 패킹 어셈블리

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