ОШИНОВКА БЛОКА ТРУБЧАТЫХ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ
BUS ARRANGEMENT OF BLOCK TUBULAR ELECTRIC HEATERS

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к электронагревателям в системах безопасности ядерных реакторов АЭС.
Ошиновка электронагревателя оборудования реакторной установки АЭС предназначена для обеспечения передачи электрической энергии, получаемой от силовых щитов системы электроснабжения, к электронагревателям оборудования реакторной установки. В состав ошиновки входят электронагреватель, электрические термостойкие линии связи, узлы подсоединения токоподвода, клеммная коробка.
Известна используемая на АЭС ошиновка, в которой применен блок трубчатых электронагревателей (далее БТЭН) «Блок трубчатых электронагревателей» (патент РФ №50639 F24H, G21C, приоритет 25.02.2005). Данный БТЭН включает ТЭНы, фланец с резьбовыми отверстиями, защитный кожух, который закреплен на фланце при помощи крепежных элементов, ввернутых в резьбовые отверстия вышеназванного фланца.
Недостатками устройства являются:
- наличие болтового соединения в токоподводе ТЭН;
- сложность доступа к контактам ТЭН при электромонтаже.
Наиболее близким по технической сущности является устройство «Ошиновка блока трубчатых электронагревателей» (патент РФ на полезную модель №61937, МПК H01F 6/00 (2006.01), приоритет 22.06.2006), в котором электрические термостойкие линии связи между группами электронагревателей и герметичной клеммной коробкой выполнены одним терморадиационно стойким кабелем, шины жестко соединены с узлами подсоединения проводов, сепараторы герметичной клеммной коробки соединены с изоляторами, кроме того, корпус герметичной клеммной коробки выполнен из тонколистовой нержавеющей стали, причем в корпусе герметичной клеммной коробки установлен компенсатор перепада давления. Техническое решение принято за прототип.
Недостатками известного устройства, принятого за прототип, являются:
- наличие болтового соединения в узле токоподвода ТЭН;
- сложность монтажа (демонтажа), выполнения контроля электрических параметров ТЭН;
- недостаточная термостойкость узла токоподвода ТЭНа при эксплуатации.
Задачей изобретения является повышение надежности БТЭН в процессе эксплуатации на АЭС.
Техническим результатом настоящего изобретения является создание устройства, обеспечивающего упрощение монтажа и эксплуатации БТЭН, уменьшение времени монтажа и дозозатрат на обслуживающий персонал, повышение термостойкости узла токоподвода ТЭНа.
Технический результат достигается тем, что в ошиновке блока трубчатых электронагревателей, содержащей блок трубчатых электронагревателей, герметичную клеммную коробку, узлы подсоединения проводов питания к выводам трубчатых электронагревателей, которые объединены в группы, узел подсоединения провода питания к выводу трубчатого электронагревателя выполнен в виде термостойкого герметичного штепсельного байонетного разъема, вилкой которого является вывод трубчатого электронагревателя, штыри байонетного соединения выполнены на корпусе трубчатого электронагревателя, а пазы байонетного соединения выполнены в виде наклонной профильной поверхности. Как вариант, байонетное соединение выполнено в виде несимметричной зубчатой насечки. Как вариант, в блоке трубчатых электронагревателей применены термостойкие герметичные штепсельные разъемы различной длины.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид ошиновки блока трубчатых электронагревателей. На фиг. 2 показан блок трубчатых электронагревателей. На фиг. 3 показан узел токоподвода существующего БТЭН (прототипа). На фиг. 4 изображен штепсельный разъем ТЭН. На фиг. 5 показана форма паза байонетного разъема. На фиг. 6 показана форма несимметричной зубчатой насечки поверхности паза байонетного разъема.
Ошиновка блока трубчатых электронагревателей 1 содержит блок трубчатых электронагревателей 2, герметичную клеммную коробку 3, узлы подсоединения проводов питания 4 к выводам 5 трубчатых электронагревателей 6. Вывод 5 трубчатых электронагревателей 6 содержит стержень 7 и контактную пластину 8. Для подсоединения проводов питания 4 к выводам 5 трубчатых электронагревателей 6 используется термостойкий герметичный штепсельный байонетный разъем 9, вилкой которого является контактная пластина 8 трубчатого электронагревателя 6. Штыри 10 байонетного соединения выполнены на корпусе трубчатого электронагревателя 6, пазы 11 байонетного соединения выполнены в корпусе байонетного разъема 9. Как вариант, пазы выполнены в виде наклонной профильной поверхности с несимметричной зубчатой насечкой 12. Как вариант, термостойкие герметичные штепсельные разъемы 9 выполнены различной длины (разной длины по группам трубчатых электронагревателей 6). Розетка 13 байонетного разъема 9 имеет пружинный узел поджатая контактов 14. Розетка 13 байонетного разъема 9 изолирована от внутреннего корпуса 15 байонетного разъема 9 термостойкой керамической вставкой 16. Для обеспечения герметизации узла подсоединения проводов питания 4 к выводам 5 трубчатых электронагревателей 6 применены термостойкие прокладки 17, причем для герметизации проводов питания 4 используется накидная гайка 18. Для обеспечения фиксации штепсельного разъема 9 на трубчатом электронагревателе 6 применена пружина 19. Длина байонетной части штепсельного разъема 9 должна быть достаточной для переноса основной части веса штепсельного разъема 9 на корпус трубчатого электронагревателя 6 и снятия нежелательных механических нагрузок на соединение вилка 8 - розетка 13.
Для изготовления данного устройства могут быть применены следующие термостойкие материалы: для корпуса штепсельного разъема 9, 15 - сталь 08Х18Н10Т, для изоляторов 16 - керамика из окиси алюминия, для элементов токоподвода 13 - никель, для проводов питания 4 – терморадиационно стойкий кабель, для прокладок 17 - эластомер из терморадиационно стойкой резины ИРП 1338.
Использование изделия производится следующим образом. При монтаже штепсельного разъема 9 на трубчатом электронагревателе 6 производится электрическое сочленение вилка-розетка 8, 13. При осевом перемещении штепсельного разъема 9, за счет движения штырей 10 по наклонной профильной поверхности пазов 11 обеспечивается поджатие электрических контактов и одновременно герметизация стыка с трубчатым электронагревателем 6 за счет эластичности прокладки 17 и пружины 19. При использовании зубчатой насечки 12 фиксация штепсельного разъема 9 на трубчатом электронагревателе 6 осуществляется в любом промежуточном положении. Величина зубчатой насечки 12 выбирается таким образом, чтобы с одной стороны обеспечивать фиксацию кулачка 10 в промежуточных положениях, а с другой достаточно легкое движение кулачка 10 по пазу 11 и его расцепление с зубчатой насечкой 12.
Демонтаж штепсельного разъема 7 производится следующим образом. Штепсельный разъем 7 подается вперед, за счет эластичности пружины 19 происходит его осевое перемещение и кулачок 10 выходит из зацепления с зубчатой насечкой 12. При обратном повороте штепсельного разъема 9 производится его отсоединение.
Для облегчения монтажа штепсельных разъемов 7 на блоке трубчатых электронагревателей 2 применяют штепсельные разъемы различной длины. Как вариант, длину штепсельных разъемов 7 разделяют по группам трубчатых электронагревателей.
Таким образом, использование заявляемого технического решения в сравнении с известными устройствами, обеспечивает повышение надежности БТЭН в процессе эксплуатации на АЭС: уменьшается время и упрощается электромонтаж ТЭН, повышается термостойкость изделия, снижаются дозозатраты персонала при эксплуатации устройства.