Цөмийн кабель ба стандарт цахилгаан кабель: Үндсэн ялгааг тайлбарлав

Цахилгаан станцын операторууд болон худалдан авах ажиллагааны инженерүүдийн хувьд цахилгааны эд ангиудыг буруу зааж өгөх нь аюулгүй байдлын ноцтой алдааг бий болгодог. Энэ нь зохицуулалтын томоохон өр төлбөрийг бий болгодог. Цөмийн орчинд нэг л доголдол нь байгууламжийг бүхэлд нь сүйрүүлдэг. Ерөнхий болон тусгай эрчим хүчний шугамууд хоёулаа цахилгаан дамжуулдаг боловч тэдгээр нь огт өөр түвшинд байдаг. Тэд үйл ажиллагааны тодорхой босго, дэвшилтэт материаллаг шинжлэх ухаан, өршөөлгүй туршилтын горимд тулгуурладаг. Аж үйлдвэрийн стандарт загвар нь реакторын хамгаалалтын бүс дэх хатуу ширүүн нөхцөлд тэсвэрлэж чадахгүй. Бид энэхүү гарын авлагыг эдгээр чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд нарийн техникийн, нотолгоонд суурилсан харьцуулалтыг өгөх зорилгоор боловсруулсан. Бүтцийн инженерийн тодорхой зөрүү нь таны үнэлгээ, худалдагчийн мэргэшил, техникийн тодорхойлолтод хэрхэн чиглүүлж байгааг олж мэдэх болно. Энэхүү задаргаа нь инженерийн багуудад зохицуулалтын бүрэн нийцлийг хангахад тусалдаг. Энэ нь салбарын нарийн төвөгтэй стандартуудыг өөртөө итгэлтэйгээр удирдах боломжийг танд олгоно.

Гол арга хэмжээ

• Стандарт цахилгаан кабель нь үйлдвэрлэлийн ерөнхий найдвартай байдалд зориулагдсан байдаг бол цөмийн эрчим хүчний кабель нь нэгэн зэрэг гамшигт үзэгдлүүдийг (жишээлбэл, цацраг, уур, гал) тэсвэрлэхийн тулд бүтээгдсэн байдаг.

• Дагаж мөрдөх нь тохиролцох боломжгүй: Цөмийн кабель нь бүс нутгийн болон олон улсын тусгай шаардлагыг хангасан байх ёстой (жишээлбэл, IEEE 383, K1/K2/K3 ангилал).

• Аюулгүйн кабелийн материалын найрлага нь стандарт зардлын хэмнэлтээс илүү цацрагийн эсэргүүцэл ба галоген галд тэсвэртэй байдлыг чухалчилдаг.

• Худалдан авалт нь стандарт кабелиуд шаарддаггүй амьдралын мөчлөгийн нарийн баримт бичиг, мөрдөх чадварыг шаарддаг.

Суурь шугамыг тодорхойлох нь: Стандарт цахилгаан кабель ба цөмийн эрчим хүчний кабель

Бид эдгээр хоёр ангиллыг тусгаарлах үндсэн параметрүүдийг тодорхой ялгах ёстой. Стандарт загварууд нь худалдааны орон зай, хүнд үйлдвэр, өргөн сүлжээний дэд бүтцэд үйлчилдэг. Тэд газар доорх суваг, стандарт кабелийн тавиур, задгай үйлдвэрлэлийн байгууламжийг дайран өнгөрдөг. Эдгээр нь өдөр тутмын үйл ажиллагаанд найдвартай цахилгаан дамжуулах чанарыг хангадаг. Үйлдвэрлэгчид тэдгээрийг байгаль орчныг хамгаалах суурь зорилгоор зохион бүтээдэг. Тэд нийтлэг чийгийг тэсвэрлэдэг бөгөөд дунд зэргийн хэт ягаан туяанд өртдөг. Тэд мөн арилжааны барилга, үйлдвэрийн шаланд тохиромжтой галын үндсэн эсэргүүцлийг санал болгодог. Стандарт Цахилгаан кабель нь өдөр тутмын үйл ажиллагааны стрессийг төгс зохицуулдаг. Энэ нь манай угсрах шугамууд болон хотын сүлжээг үр ашигтайгаар тэжээдэг. Энэ нь орон нутгийн барилгын нормыг бүрэн хангадаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь хэт цацраг туяа эсвэл сүйрлийн даралтын огцом өсөлтөөс бүрэн ангид орчин гэж үздэг.

Үүний эсрэгээр, 1E ангиллын цахилгаан шугамууд нь цөмийн байгууламжийн доторх аюулгүй байдлын өндөр мэдрэмжтэй дэд бүтцийг дэмждэг. Тэдний хамрах хүрээ нь үндсэн цахилгаан дамжуулах чанараас хамаагүй илүү юм. Тэд дизайны суурь арга хэмжээ (DBE) болохоос өмнө, үеэр болон дараа нь бүтцийн болон цахилгааны бүрэн бүтэн байдлыг хадгалах ёстой. DBE нь газар хөдлөлтийн хүчтэй үйл ажиллагаа эсвэл хүчтэй дотоод үерийг хамардаг. Цаашилбал, тэд хөргөлтийн шингэний гамшгийн алдагдлыг (LOCA) даван туулах ёстой. LOCA нь өндөр даралтын уурын ялгаралт, эрчимтэй цацрагийн огцом өсөлтийг агуулдаг. Баталгаажсан Цөмийн эрчим хүчний кабель нь бүрэн эвдрэлээс хамгаалах үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь гамшгийн үед яаралтай унтраах системийг үргэлжлүүлэн ажиллуулах боломжийг олгодог. Гамшигт байгууламжийн эвдрэлийг эрсдэлд оруулахгүйгээр та нэгийг нь нөгөөгөөр сольж чадахгүй. Инженерийн зорилго нь эдийн засгийн үр ашгаас үнэмлэхүй үйл ажиллагааны оршин тогтнох чадвар руу шилждэг.

Материалын шинжлэх ухаан ба бүтцийн инженерийн ялгаа

Тусгаарлагч болон бүрэх нэгдлүүд нь байгаль орчны доройтлоос хамгаалах үндсэн хамгаалалт болдог. Стандарт үйлдвэрлэлийн бүтээгдэхүүнүүд нь ихэвчлэн хөндлөн холбосон полиэтилен (XLPE) эсвэл поливинил хлорид (PVC) ашигладаг. Эдгээр полимерууд нь ердийн нөхцөлд гайхалтай гүйцэтгэлтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч тэд удаан хугацааны гамма цацрагийн дор хурдан мууддаг. Тэд хүчтэй хэврэгшиж, хатуурч, дараа нь хагардаг. Гаднах хүрэм хагарсны дараа дотоод зэсийн гол хэсэг нь ил гардаг. Энэ өртөлт нь шууд цахилгааны гэмтэлд хүргэдэг.

Цөмийн зэрэглэлийн сонголтууд нь дэвшилтэт хөндлөн холбоос бүхий эластомеруудад тулгуурладаг. Үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн тусгай этилен пропилен резин (EPR) эсвэл хлорсульфонжуулсан полиэтилен (CSPE) ашигладаг. Эдгээр дэвшилтэт нэгдлүүд нь молекулын түрэмгий задралыг эсэргүүцдэг. EPR хольц нь дээд зэргийн суналтын шинж чанартай байдаг. Тэд озон болон титмийн ялгаралтыг маш сайн эсэргүүцдэг. CSPE нь механик үрэлт, тосонд өртөхөөс хамгаалдаг. Тэд хэдэн арван жил тасралтгүй цацраг туяанд өртсөн ч амин чухал уян хатан чанар, диэлектрик хүчийг хадгалдаг.

Галд тэсвэртэй байдлын шаардлагууд нь эдгээр ангиллын хооронд эрс өөрчлөгддөг. Стандарт гал тэсвэрлэх чадвар нь голчлон дөл хурдан тархахаас урьдчилан сэргийлэхэд чиглэдэг. Өндөр бооцоотой байгууламжид та утаа багатай галоген (LSZH)-ийн зааврыг чанд дагаж мөрдөх ёстой. Стандарт PVC шатаах нь хортой, өндөр идэмхий устөрөгчийн хлоридын хий ялгаруулдаг. Галогенжүүлсэн хуванцарыг шатаах үед өтгөн хар утаа ялгаруулдаг. Энэ утаа гарах гарцыг бүрхэж, гал унтраах ажилд саад учруулж байна. Мөн реакторын мэдрэмтгий электрон хэрэгслийг устгаж, нүүлгэн шилжүүлэх ажилтнуудад аюул учруулдаг. Зөв тодорхойлсон Хамгаалалтын кабель нь галоген ялгарахаас бүрэн сэргийлдэг. Энэ нь өндөр инженерийн аргаар боловсруулсан эрдэс дүүргэгчийг ашигладаг. Эдгээр дүүргэгч нь ил галд өртөх үед идэмхий хүчлийн оронд усны уур ялгаруулдаг. Тэд хамгийн бага утаа гаргахын зэрэгцээ галыг байгалийн аргаар унтраадаг.

Хамгаалах механизмууд нь бүтцийн инженерчлэлийн өөр нэг томоохон ялгааг харуулж байна. Стандарт цахилгаан соронзон хамгаалалт нь үндсэн дохионы хөндлөнгийн оролцооноос сэргийлдэг. Энэ нь энгийн тугалган цаас эсвэл нимгэн сүлжсэн зэсийг ашигладаг. Реакторын бүсүүд нь хүчитгэсэн, олон давхаргат хүрэм шаарддаг. Энэхүү бат бөх бүтэц нь хэт механик чичиргээг тэсвэрлэдэг. Энэ нь мөн реакторын цөмийн ойролцоо үүссэн эрчимтэй дулааны ачааллыг арилгадаг.

Материалын үзүүлэлтүүдийн харьцуулалт

Аюулгүй байдлын ангилал ба зохицуулалтын тогтолцоо

Дэлхийн зохицуулалтын тогтолцоо нь 1E ангиллын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хатуу туршилтын протоколуудыг шаарддаг. Энэ салбар нь K ангиллын системд ихээхэн тулгуурладаг. Энэхүү систем нь тоног төхөөрөмжийг суурилуулах тусгай бүс, байгаль орчны таамаглал зэрэгт үндэслэн ангилдаг.

• K1 (Дотор хамгаалалт): Эдгээр нь бүтцийн оршин тогтнох чадварын хамгийн дээд түвшинг илэрхийлдэг. Тэд өдөр тутмын хэвийн үйл ажиллагаанаас гадна LOCA-ийн эрс тэс нөхцөлийг даван туулах ёстой. Тэд хүрээлэн буй орчны халуунд асар их өсөлт, агаар мандлын хэт их даралт, цацрагийн шууд өртөлтийг тэсвэрлэдэг.

• K2 (Inside Containment, non-LOCA): Эдгээр нь өдөр тутмын хатуу ширүүн орчинд ажилладаг. Гэсэн хэдий ч тэд идэвхтэй байхын оронд томоохон ослын үед аюулгүй унтардаг. Тэд хямралын оргил үед ажиллах шаардлагагүй.

• K3 (Гаднаас хамгаалах): Эдгээр нь үндсэн реакторын барилгын гаднах зөөлөн орчинд ажилладаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь газар хөдлөлийн хатуу шалгуур, өндөр түвшний дөл тэсвэрлэх чадварыг шаарддаг.

Стандартын нийцлийг турших нь стандарт бүтээгдэхүүнийг аюулгүй байдлын чухал шугамаас тусгаарладаг. IEEE 383 ба түүнтэй адилтгах IEC стандартууд нь туршилтын хэцүү параметрүүдийг тогтоодог. Үйлдвэрлэлийн стандарт гэрчилгээ, тухайлбал UL-ийн үндсэн жагсаалтууд зэрэг нь цацраг туяа болон уурын нөлөөллийг шалгадаггүй. Тиймээс тэдгээр нь реакторын хэрэглээнд бүрэн хангалтгүй хэвээр байна. IEEE 383 стандарт нь хатуу босоо тавиурын дөл туршилтыг шаарддаг. Энэ нь галыг дээшээ тархахгүйгээр өөрөө хурдан унтраадаг.

Энэ нь мөн хурдасгасан дулааны хөгшрөлтийн хатуу протоколуудыг шаарддаг. Arrhenius тэгшитгэл нь эдгээр дулааны хөгшрөлтийн туршилтуудыг удирддаг. Инженерүүд үйлдвэрлэлийн зууханд материалыг жигнэх. Тэд урт хугацааны ашиглалтын чадварыг урьдчилан таамаглахын тулд богино хугацааны, өндөр дулааны туршилтын үр дүнг математикийн хувьд экстраполяци хийдэг. Тэд дөчөөс жаран жилийн тасралтгүй дулааныг дуурайдаг. Энэ нь реакторын ойролцоо дөчин жилийн дараа хүрэм уян хатан хэвээр байх болно. Хэрэв бие махбодийн гулзайлтын дараагийн туршилтын үед гаднах хүрэм хагарвал багц нь бүрэн бүтэлгүйтдэг.

Хэт их нөхцөл дэх гүйцэтгэл: LOCA туршилтын бодит байдал

Инженерүүд LOCA туршилтыг реакторын хамгаалалтын барилга доторх хамгийн муу хувилбарыг загварчлах зорилгоор зохион бүтээдэг. Хэт их цацрагийн нөлөөлөл нь полимерийн бүрэн бүтэн байдалд хэрхэн нөлөөлж байгааг бид гүнзгий ойлгох ёстой. Стандарт тусгаарлагч нь маш бага мегар (Мрад) тунгаар бүтэлгүйтдэг. Химийн холбоо нь хурдан задардаг. Энэхүү молекулын эвдрэл нь хурдан цахилгаан богино холболт үүсгэдэг. Дээд зэрэглэлийн Цөмийн кабель нь 50-200 гаруй Mrad-ыг амархан тэсвэрлэдэг. Энэ нь 40-60 жилийн ашиглалтын хугацаанд механик болон цахилгааны чухал шинж чанарыг хадгалдаг.

LOCA симуляцийн үед дулааны болон даралтын цочрол нь маш их хор хөнөөлтэй байдаг. Туршилт нь шугамыг ханасан уурын даралтын гэнэтийн, хүчтэй огцом өсөлтөд хүргэдэг. Симуляцийн камер нь хоолойн хүчтэй хагарлын үед хүлээгдэж буй даралтын муруйг яг таг дуурайдаг. Даралт хэдхэн секундын дотор 70 PSI хүртэл өсдөг. Температурын огцом өсөлт нь Фаренгейтийн 300 хэмээс бараг тэр дороо давдаг. Туршилтын симуляторууд нь яаралтай тусламжийн протоколыг дуурайлган түрэмгий химийн уусмал цацдаг. Эдгээр химийн шүршигч нь ихэвчлэн төвлөрсөн борын хүчил, натрийн гидроксид агуулдаг. Тэд агаар дахь цацраг идэвхт изотопыг саармагжуулдаг боловч сул хуванцарыг маш ихээр доройтуулдаг.

Стандарт тусгаарлагч нь эдгээр эрс тэс нөхцөлд хайлж, хэв гажилт эсвэл уусдаг. Цөмийн зэрэглэлийн тусгаарлагч нь үйлдвэрлэлийн явцад молекулын хүчтэй хөндлөн холбоос дээр тулгуурладаг. Энэхүү хатуу молекулын бүтэц нь хайлахаас сэргийлдэг. Энэ нь химийн болон дулааны хүчтэй довтолгооны дор хэлбэр, үйл ажиллагаагаа хадгалдаг. Идэвхтэй хямралын үед яаралтай хөргөлтийн насосыг тэжээхэд та тэдгээрт найдаж болно.

Худалдан авах ажиллагааны логик: Аюулгүй байдлын кабелийг зааж өгөх, товч жагсаалтад оруулах

Мэргэшсэн цахилгааны утас худалдан авах нь ил тод байдал, ул мөрийг хянах боломжийг шаарддаг. Энэ нь үл нийцэх Чанарын баталгаа (QA) шаарддаг. Эрчим хүчний салбарт чанарын хяналтыг чанд мөрддөг хөтөлбөрүүд хууль ёсоор тавигддаг. Нийлүүлэгчид 10 CFR 50 Хавсралт Б эсвэл ISO 19443 гэх мэт хатуу тогтолцоог бүрэн дагаж мөрдөх ёстой. 10 CFR 50 Хавсралт Б нь чанарын баталгааны арван найман хатуу шалгуурыг тодорхойлсон. Энэ нь баримт бичгийн хатуу хяналт, үл нийцлийн тайлагнах, залруулах үйл ажиллагааны протоколуудыг шаарддаг. ISO 19443 стандарт чанарын удирдлагын системийг цөмийн нийлүүлэлтийн сүлжээнд тусгайлан тохируулдаг.

Эдгээр журам нь ашигласан түүхий эд бүрийг бүрэн хянах боломжийг олгодог. Тэд анхны зэс утсыг зурахаас эхлээд эцсийн полимер хүрэмийг шахах хүртэлх бүх зүйлийг хянадаг. Хуурамч бүтээгдэхүүн нь дэлхийн эрчим хүчний дэд бүтцэд асар их эрсдэл учруулдаг. Та үйлдвэрлэгчийн үйлдвэрлэлийн байгууламжийг хатуу шалгах ёстой. Энэ нь баталгаажаагүй, стандартын бус материалыг таны нийлүүлэлтийн сүлжээнд орохоос сэргийлнэ.

Боломжит үйлдвэрлэлийн түншүүдийг үнэлэхдээ инженерүүд хатуу протоколыг дагаж мөрдөх ёстой. Зохих шалгалт нь шаардлага хангаагүй ханган нийлүүлэгчдийг худалдан авалтын мөчлөгийн эхэн үед устгадаг. Бид эдгээр алхмуудыг сайтар хийхийг зөвлөж байна:

1. Туршилтын иж бүрэн тайланг үйлдвэрлэгчээс шууд шалгуулахаар хүсэлт гарга.

2. Захиалга хийхээсээ өмнө өөрийн тусгай хамгаалалтын бүсэд K ангиллын яг тохирох эсэхийг шалгаарай.

3. Үйлдвэрийн ISO 19443 стандартын гэрчилгээ болон түүхэн нийцлийн бүртгэлийг сайтар шалгана уу.

4. Төслийн ноцтой саатлаас зайлсхийхийн тулд захиалгат гүйлтийн үйлдвэрлэлийн хугацааг баталгаажуулна уу.

5. Эцсийн ачилтаас өмнө багцын тусгай цацраг болон дулааны хөгшрөлтийн туршилтын өгөгдлийг шаардана.

Дүгнэлт

• Үндсэн ялгааг ойлгох. Үйлдвэрлэлийн ерөнхий шугамууд нь хэвийн нөхцөлд урьдчилан таамаглах найдвартай байдлыг санал болгодог. 1E ангиллын хувилбарууд нь урьдчилан таамаглах боломжгүй, гамшгийн нөхцөлд урьдчилан таамаглах найдвартай байдлыг баталгаажуулдаг.

• Баримтжуулсан нийцлийг бүхнээс илүү чухалчил. Тодорхойлолт болон худалдан авалтын үе шатанд IEEE болон IEC шалгалтын хатуу шаардлагад хэзээ ч бүү буулт хий.

• Худалдагчийн өвийг өргөнөөр үнэл. Материалын хатуу хяналт, чанарын баталгааны хөтөлбөрүүд нь үндсэн бүтээгдэхүүний бэлэн байдлаас хамаагүй илүү чухал юм.

• Архитектурын загвараа баталгаажуулахын тулд идэвхтэй алхам хийгээрэй. Манай тусгай инженерийн багтай өнөөдөр холбогдож тухайн сайтын тодорхойлолтыг шалгах эсвэл техникийн нийцлийн нарийвчилсан мэдээллийг авах боломжтой.

Түгээмэл асуултууд

А: Стандарт цахилгааны кабелийг атомын цахилгаан станцын хаана ч ашиглаж болох уу?

Хариулт: Тийм ээ, операторууд тэдгээрийг ихэвчлэн үйлдвэрийн балансад (BOP) суулгадаг. Та тэдгээрийг цөмийн арлын гаднах аюулгүй байдлын бус захиргааны бүсээс олох болно. Гэсэн хэдий ч эдгээр гадна бүсэд байсан ч тэд үйлдвэрлэлийн гал түймрийн хатуу дүрэм, орон нутгийн барилгын дүрэм журмыг дагаж мөрдөх ёстой.

Асуулт: Кабелийг IEEE 383 стандартад нийцүүлэх нь юу вэ?

Х: Энэ нь стандартчилагдсан нарийн шалгалтуудыг амжилттай давсан. Үүнд өндөр өвөрмөц босоо тавиурын дөл туршилт, эрчимтэй цацрагт өртөх загварчлал, урт хугацааны хурдасгасан дулааны хөгшрөлт орно. Энэ нь галыг түгээхгүй, онцгой байдлын үед ажиллахаа больсон гэдгийг баталж байна.

А: Цөмийн үүсгүүрийг үндсэн цахилгаан сүлжээнд холбоход ямар кабелийг ашигладаг вэ?

Х: Цахилгаан эрчим хүчийг үндэсний сүлжээнд шилжүүлэхийн тулд байгууламжууд өндөр хүчдэлийн цахилгаан дамжуулах шугам ашигладаг. Тэд тусгаарлагдсан фазын автобус (IPB) болон том хөндлөн огтлолын XLPE шугамуудыг байрлуулдаг. Эдгээр нь реакторын түвшний цацрагийн эсэргүүцлээс илүү их хэмжээний гүйдэл дамжуулах хүчин чадлыг чухалчилдаг, учир нь тэдгээр нь хамгаалалтын бүсээс гадуур аюулгүй байрладаг.