電氣貫穿件是安裝在反應堆安全殼牆上，用於電纜穿越安全殼的專用電氣設備。在正常和各種事故工況下，包括：地震和失水事故情況下，電氣貫穿件應能夠保證反應堆安全殼的完整性，防止放射性物質外泄，同時，維持安全殼內外的電氣和信號的連續性。
基本介紹
- 中文名：安全殼電氣貫穿件
- 外文名：Electric Penetration Assemblies
- 學科：核工程
- 安裝位置：反應堆安全殼
- 標準：GB13538-1992
- 作用：保障電氣邊界密封性
種類,結構,密封,現場試驗,
種類
電氣貫穿件是用來保證動力電纜和通訊電纜導線穿過安全殼時的邊界密封性。按照GB 13538-1992《<核電廠安全殼電氣貫穿件》的定義，安全殼電氣貫穿件包括：
1)在安全殼內側和安全殼外側最近連線點之間的電氣導體(貫穿導體)：
2)用於這種導體電氣絕緣的部件；
3)用於這種導體組件的耐壓、氣密和耐溫的殼體以及用於使它與安全殼牆壁相連線的部件；
4)用於監測氣體泄漏的永久性的連線裝置。
根據電氣貫穿件的功能和額定電壓可將電氣貫穿件分為高壓動力貫穿件、低壓動力貫穿件和低壓控制電氣貫穿件。
按照核安全法規的要求，電氣貫穿件屬於核級設備，安全分級為電氣1E級、機械2級，質保分級為QAl級、抗震分級為抗震1類。根據套用範圍的不同，電氣貫穿件主要分為EF壓動力電氣貫穿件、低壓動力貫穿件、低壓控制和儀表貫穿件、低壓同軸電氣貫穿件，有些核電廠還有人員閘門電氣貫穿件。通常一個反應堆需要各類電氣貫穿件100個左右，如國內某核電廠，由於採用數位化儀控，所用電纜較多，電氣貫穿件的數量達到每個反應堆156個電氣貫穿件隨種類不同運行參數也有很大差異，如表2-6。
結構
下面以該核電廠電氣貫穿件為例，介紹其結構。從圖2—27中可以看到中低壓電氣貫穿件的主體結構是基本相同的。電氣貫穿件主要由筒體、安全殼內外側的端子箱、導體組件、密封材料等構成。中壓電氣貫穿件的運行電壓較高．相間及相對地要求有更大的主絕緣距離。因此，貫穿件的簡體尺寸加大，同時，中壓電氣貫穿件有絕緣瓷套管，密封結構也更加複雜。而對於低壓電氣貫穿件，由於運行電壓較低，簡體的尺寸可以設計的較小，同時，在每個筒體內導體組件可以布置得更密集，低壓動力電氣貫穿件可以布置10個導體組件，低壓控制和儀表貫穿件及低壓同軸電氣貫穿件可以布置14個導體組件。
電氣貫穿件兩側的端子箱能夠臨時拆除，以便於電氣貫穿件的安裝。首先，將端子箱拆除並將電氣貫穿件從安全殼內側穿過預埋管。在貫穿件就位後，在安全殼內側將貫穿件簡體和預埋管焊接在一起，安全殼外側貫穿件簡體和預埋管之間的縫隙填充鉛絲材料構成的生物禁止。
密封
電氣貫穿件的密封性是通過結構設計、工藝措施和運行監督來實現的，主要體現在下面四個方面：
(1)導體組件的密封性；
(2)導體組件和貫穿件筒體的密封性；
(3)貫穿件筒體和安全殼的密封性；
(4)貫穿件密封性的監測。
導體組件的密封性
中壓電氣貫穿件的導體組件採用類似電纜的結構，在銅導電桿表面包覆絕緣材料，因此，中壓電氣貫穿件的導體組件本身不存在密封性問題。而低壓電氣貫穿件各導電線芯之間以及線芯和不鏽鋼管之間存在空隙，這個空隙要通過密封件進行填充，並通過旋鍛工藝或均勻擠壓工藝使線芯、密封材料及不鏽鋼管緊密結合，起到密封的作用。
導體組件和貫穿件筒體的密封性
低壓電氣貫穿件的導體組件直接安裝在貫穿件簡體上，導體組件和筒體之間的密封採用金屬密封。密封組件包括：密封帽、壓緊環及密封環三部分。密封帽和壓緊環為不鏽鋼材質，密封環為無氧銅表面鍍銀。電氣貫穿件導體組件裝配時，3個密封組件需要嚴格按順序安裝。當通過力矩扳手旋緊密封帽時，密封帽向內頂推壓緊環。密封環在密封帽和壓緊環的擠壓作用下變形，填充導體組件和貫穿件筒體之問的氣隙起到密封作用，如圖2—29。
由於有絕緣瓷套管，中壓電氣貫穿件導體組件和貫穿件筒體的密封結構要複雜一些，包括：中壓導體組件和絕緣瓷套管之間的密封。這部分部件的結構及裝配方式和低壓電氣貫穿件導體組件和貫穿件簡體的密封結構相同。此外．還包括絕緣瓷套管和貫穿件筒體的密封，這部分的密封靠O形環實現，如圖2—30。
貫穿件筒體和安全殼的密封性
在安全殼內側，電氣貫穿件簡體和安全殼預埋管焊接在一起，焊縫為Y形坡口環焊縫，貫穿件簡體和安全殼之問的密封性通過這條連續焊縫保證，如圖2—31。
貫穿件密封性的監測
正常運行時，電氣貫穿件簡體內充人250 kPa的乾燥氮氣。在電氣貫穿件的安全殼外側裝有壓力表，通過定期檢查壓力值的變化，來監督判斷電氣貫穿件是否存在泄漏問題。檢查周期一般為半年左右，當發現壓力表指示值下降35 kPa以上時，要使用專用的泄漏檢測儀檢查電氣貫穿件的泄漏點並進行維修。通常情況下，電氣貫穿件的泄漏點在壓力表安裝位置或導體組件的密封位置。
現場試驗
電氣貫穿件在現場安裝完畢後還有進行很多試驗，以驗證它的性能能否滿足電氣性能要求和輻射防護要求，試驗項目見表2—8。
