Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Конструкция, свойства. и условия работы герметичных вводов 8
1.1. Назначение и место установки герметичных вводов, требования к вводам8
1.2. Конструкции гермовводов и радиационная стойкость материалов 11
1.2.1. Герметизация и изоляция полимерами 12
1.2.2. Изолирование и герметизация стеклом 17
1.3. Герметизация вводов металлокерамическими узлами 19
1.4. Расчеты тепловых полей и допустимого тока нагрузки в гермовводах 26
1.4.1. Номинальные токи и токи короткого замыкания в вводах ВГКК 26
1.4.2. Общие формулы для расчета максимально допустимого тока нагрузки 27
1.4.3. Расчет тепловых сопротивлений внутри закладной трубы и трубы корпуса ввода 31
1.4.4. Расчет теплового сопротивления при теплоотводе от закладной трубы 33
1.4.5. Расчет мощности потерь энергии в стальной трубе и фланцах одножильных гермовводов 37
1.4.6. Расчет максимально допустимого тока нагрузки в четырех - и восьмижильных вводах 44
1.4.7. Расчет допустимых токов нагрузки гермовводов контрольных и силовых кабелей в стальной герметичной оболочке АЭС 45
1.5. Выводы по главе 1 и задачи исследований по диссертации 50
Глава 2. Расчет температур и максимально допустимых токов в гермовводах с модульной конструкцией и с применением кабелей КМЖ 53
2.1. Постановка задачи 53
2.1.1. Модульная конструкция гермопроходок 53
2.2. Общие формулы для расчета температуры проводников и допустимого тока нагрузки 62
2.3. Расчет температуры трубы гермоввода 63
2.4. Определение численных значений для температуры трубы корпуса гермоввода 69
2.5. Учет влияния теплового потока вдоль медного проводника 70
2.5.1. При расчете теплового сопротивления внутри модуля принята система правильной скрутки по повивам (как жилы силовых кабелей) 71
2.5.2. Расчет теплового сопротивления между модулем и трубой корпуса гермоввода (RTMT) 76
2.6. Расчет температур и максимально допустимых токов нагрузки в гермовводах с кабелями КМЖ 77
Глава 3. Экспериментальное применение температур на модулигермоввода 93
3.1 Измерение температуры по данным фирмы Elox 93
3.2 Расчет температуры проводников при их выходе в горячую («грязную») зону 99
Выводы 101
Литература 103
Перечень публикаций105
- Конструкции гермовводов и радиационная стойкость материалов
- Общие формулы для расчета температуры проводников и допустимого тока нагрузки
- Учет влияния теплового потока вдоль медного проводника
- Расчет температуры проводников при их выходе в горячую («грязную») зону
Введение к работе
Актуальность
Герметичные вводы кабелей играют большую роль в обеспечении работоспособности АЭС не только в нормальных условиях эксплуатации, но и в аварийных и после аварийных режимах.
К гермовводам кабелей нормами безопасности предъявляются особо жесткие требования в целях обеспечения герметичности и прочности системы локализации аварий, надежности передачи электрического сигнала и сохранения его формы, радиационной и пожарной устойчивости всех элементов ввода, сохранение работоспособности в течении заданного срока эксплуатации.
Требования к гермовводам, он должен:
Обеспечивать биологическую защиту, эквивалентную толщине стены защитной стальной оболочки;
Выдерживать испытательное давление под оболочкой 0,56 МПа;
Выдерживать не менее 20 малых и одну большую течь в любой последовательности и сохранять в течении трех месяцев при давлении 0,05 -0,12 МПа и температуре до 60С герметичность и работоспособность при интегральной радиации с учетом всех аварий 5 х 108рад;
Сохранять герметичность и работоспособность во всем диапазоне сейсмических воздействий до максимального расчетного землетрясения 9 баллов по шкале МК-64;
Выдерживать вибрацию в диапазоне частот 0,5 — 100 1/с при максимальном ускорении 19,62 м/с (2g);
Допускать многократный обмыв дезактивирующими растворами;
Быть устойчивым к воздействию тропического климата;
Обеспечивать герметичность оболочки при воздействии стандартного пожара с одной ее стороны в течении 90 мин.
Для обеспечения функционирования электротехнического оборудования и контроля за работой реактора под защитную оболочку необходимо ввести, не нарушая герметичности, до 25000 силовых проводников на токи от 100 до 700А и на напряжение от 220В до ЮкВ, а для системы контроля управления и защиты реактора - до 60000 проводников на токи до нескольких миллиампер до 25А на напряжение до 380В.
Надежность и работоспособность герметичных вводов зависит от температуры до которых нагреваются различные элементы конструкции и в нормальном режиме и в режиме «малой» и «большой» течи. Эти температуры зависят от правильного выбора токов нагрузки для заданной площади сечения проводников или от правильности сечения проводников для пропускания заданного тока нагрузки. В связи с этим актуальна разработка методов теплового расчета гермовводов.
Цель работы
В литературе опубликованы методики теплового расчета гермовводов для симметричного теплового режима, то есть, когда температура внутри и снаружи защитной стены одинаковая. В этих методиках не учитывается распространение теплоты вдоль медных проводников, что существенно при малой длине трубы корпуса гермоввода (приблизительно 0,2м)
В связи с этим в работе поставлена задача разработать методику теплового расчета гермовводов для несимметричных температур, когда температура внутри защитной оболочки АЭС достигает 60", 90" и 150"С, а снаружи защитной оболочки 30С. В разрабатываемой методике должно быть учтено движение теплоты вдоль медных проводников в гермовводе и снаружи по длине гермоввода,
Научная новизна
разработана методика теплового расчета гермоввода типа СР модульной конструкции с органической изоляцией проводников и типа ВГКК с применением кабелей КМЖ с магнезиальной неорганической изоляцией и металлической оболочкой для несимметричных тепловых режимов, когда температура внутри защитной стальной стены значительно выше температуры в «чистой» зоне снаруже стены.
В рамках общей методики теплового расчета разработана методика расчета температуры стальной трубы корпуса гермоввода с учетом движения теплоты вдоль металла трубы в несимметричных тепловых режимах во внутренней и внешней зоне в номинальном режиме и в режиме «малой» и «большой течи».
В рамках общей методики теплового расчета разработана методика расчета температуры проводников в гермовводе с учетом продвижения теплоты вдоль металлических проводников для несимметричных тепловых режимов - номинального, «малой» и «большой течи».
Практическая ценность
Разработанная теория расчета тепловых полей в гермовводах, методика расчета максимальной температуры трубы и проводников в нормальном режиме работы и в режимах «малой» и «большой течи», а также методика расчета допустимого тока нагрузки и результаты расчета конкретных температур и токов для гермовводов АЭС Бушер - 1 имеет практическую ценность для оценки влияния полученных температур на работоспособность и надежность используемых гермовводов.
Разработанные методики расчета температур и максимально допустимых токов нагрузки в гермовводах могут быть использованы в проектировании новых АЭС.
Основные положения, представляемые к защите
Теория расчета тепловых полей для металлической трубы закреплённой в отверстии защитной стены АЭС при несимметричных температурах внутри и снаружи стены;
Методика расчета максимальной температуры металлической трубы, закрепленной в защитной стене в несимметричном тепловом режиме;
Методика расчета температуры проводников с учетом движения теплоты вдоль проводника в несимметричном тепловом режиме;
Методика расчета макимально допустимого тока в нормальном тепловом режиме и в режиме «малой течи» в несимметричном тепловом режиме.
Конструкции гермовводов и радиационная стойкость материалов
Радиационная стойкость изделия в целом зависит от стойкости материалов, применяемых для электрической изоляции и для герметизациипроходок.
Воздействие излучения приводит к «сшиванию» полимера и образованию пространственной химической структуры. Одновременно при больших дозах облучения происходит деструкция полимерных молекул, что приводит к хрупкости и растрескиванию молекул, а также к выделению газообразных продуктов и ухудшению электроизоляционных свойств.
В качестве примеров рассмотрим гермовводы ПГКК и «Элокс», устанавливаемые на Российских АЭС. На рис. 1.1 [1] представлена упрощенная схема гермоввода типа ПГКК (проходки герметичные контрольных кабелей). В его основу заложены кабели с полимерной изоляцией.
Проходка состоит из корпуса 3, внутри которого расположен элемент биологической защиты с каналами для пропуска жгутов электрических проводников (модулей). Каналы наклонены к оси проходки под некоторым углом, во избежание прямого прохода излучения. На торцах проходки жгуты зажаты в стопорных устройствах 1, которые крепятся к корпусу проходки с помощью болтов. Герметизация в стопорных устройствах выполнена компаундами. Контроль герметичности проходки происходит через штуцер 6, расположенный в торце корпуса со стороны «чистой зоны».
Проходка устанавливается в закладной трубе 4, являющейся элементомзащитной оболочки 13 станции, герметично приваривается к трубе 4 кольцом10. Предварительно в зазор между трубой 4 и корпусом 3 закладываетсябиологическая защита 12. Контроль герметичности кольцевого зазоравыполняется через штуцер 8. Торцы проходки закрыты полуэкранами 9 ввиде половинок цилиндра, соединенных между собой болтами. Онизащищают торцы проходки от механических повреждений и тепловоговоздействия во время пожара.Радиационное и тепловое старение органических компонентов и изоляции приводит к потере герметичности проходки и сопровождается выделением газов. При высокой насыщенности полимерными материалами выделение газов внутри проходки может привести к значительному повышению давления.
Температура огневой стойкости большинства компонентов не превышает 300С. Поэтому при пожаре компаунды и изоляция будут оплавляться, сгорать или стекать, приводя к полному выгоранию изоляции проводников по всей длине проходки и переходу пожара на противоположную сторону защитной оболочки. Горение полимеров далее приводит к горению кабельных сооружений с выделением ядовитого дыма.
Аналогичные процессы могут происходить в гермовводах «Элакс», в которых также применены органические материалы.
В гермовводах ВГКО, также применена полимерная изоляция кабелей внутри вводов. На рис. 1.2 показано, что во вводах ВГКО жгуты изолированных полимерами проводников расплетены на отдельные жилы, которые продеты через одноштырьковые концевые изоляторы типа ИПН, припаяны к металлической обечайке. Сам изолятор припаян к фланцу другой своей обечайкой. Паяные швы выполнены герметично. При этом в уплотнениях при пожаре не происходит разгерметизация, так как пайка выполнена твердым припоем.- На рис. 1.3 приведена конструкция ВГКО, спроектированная для стальной герметичной стены АЭС «Бушер». Металлокерамические изоляторы 5 дополнительно установлены на разновысоких втулках, вваренных во фланец.
Кабельные вводы на основе полимеров производятся также фирмами: «Джуро Джакович» (Югославия), «Конакс» (США), «Окситроль» (Франция).
Они имеют много общего. Гермовводы «Элокс» выполнены по документации фирмы «Окситроль» и являются одним из вариантов гермовводов этой фирмы.
Во всех этих конструкциях, в том числе ПГКК и «Элокс», узел присоединения внешнего кабеля выполнен вне защитного кожуха. При этом этот узел будет подвергаться воздействию дезактивирующих растворов в аварийных режимах. Это может привести к разрушению изоляционных слоев и к изменению электрического сопротивления в соединениях проводников гермовводов с кабелями и перегреванию проводников вблизи этих соединений.
Общие формулы для расчета температуры проводников и допустимого тока нагрузки
Как будет показано ниже наибольшая температура проводников находится на трубе гермоввода в «грязной зоне» (около фланца, при х=хь на рис.2.1). Температура рассчитывается по формуле (далее она будет уточнена): Тт- температура трубы корпуса гермоввода, С; RTc - суммарное тепловое сопротивление, отнесенное к мощности потерь энергии Рі в одном проводнике, С м/Вт; Pi - мощность потерь энергии в одном проводнике, Вт/м. I - ток в проводнике, А; 11ж - электрическое сопротивление проводника при его рабочей температуре Тм, Ом/м. Допустимую мощность потерь энергии получим из (2.1), если приравняем Т = Тм, где Тм - максимально допустимая температура. Значение Тм определяется типом электрической изоляции проводников. Эффективное суммарное тепловое сопротивление RTC определим в результате теплового расчета для всех элементов гермоввода. Тепловые сопротивления: RTM- внутри модуля, RTMT - модуль - труба; Теплота, поступающая вдоль трубы гермоввода, переходит в защитную стену и далее отводиться по радиусу вдоль стены. Для этих процессов известны уравнения распространения теплоты вдоль стержня для «грязной зоны»: Х\ - теплопроводность металла трубы, Вт/ (м С); SI=2TT ГІАІ - площадь сечения трубы м ; Ai и Гі - по рис. 2.1 (на рис. Дщі = Ai); Ти и Тої - температура трубы и воздуха в «грязной зоне», С; Рс - суммарная мощность потерь во всех проводниках гермоввода, Вт/м. Для «чистой зоны» Т13 и Т02 - температуры трубы и воздуха в «чистой зоне»; Уравнение по распространению теплоты по радиусу вдоль стены менее известно, приведем его вывод. Рассмотрим кольцо толщиной dr при радиусе г Гь приток теплоты через поверхность с радиусом г: Уход тепла через поверхность с радиусом г + dr: Разность этих формул дает приток тепла в кольцо dr вдоль металлической стены с теплопроводностью А-2 и толщиной стены А2 Эта теплота уходит от поверхности стены с кольца (27trdr) в окружающий воздух с двух сторон стены: поверхности стены к воздуху, Вт/м С. Равенство Aqi = Aq2 дает уравнение: Уравнение (2.5) и (2.6) запишем также для разности температур Слагаемые с содержанием величины PCRT отражают влияние мощности суммарных потерь энергии Рс на температуру трубы. Это слагаемое приводит к повышению температуры трубы. Слагаемое с содержанием (Тої - Т02) отражает влияние температур воздуха Тої в «грязной зоне» и Т02 в «чистой зоне». Для расчета температуры проводников и максимально допустимого тока нагрузки необходим предварительный расчет тепловых сопротивлений. Эффективное суммарное тепловое сопротивление определяет формула (2.4). Кроме того, необходимо знать тепловые сопротивления изоляции отдельного провода RTH 2.5.1. При расчете теплового сопротивления внутри модуля принята система правильной скрутки по повивам (как жилы силовых кабелей) Жила содержит: один центральный провод, первый повив - щ = 6 проводов, второй повив п2 = 12 проводов, третий повив п3 = 18 проводов. Для расчета теплового сопротивления между двумя проводами принята схема, приведенная на рис, 2.3 (см. ранее). Приблизительно предполагаем, что тепловой поток движется в створе угла ф = 45. Тогда тепловые сопротивления между двумя проводниками Присвоим центральному проводу номер 0, первому повиву номер 1, второму - 2, третьему - 3. Через границу 0-1 проходит тепловой поток от мощности потерь в одном проводе Рь через границу 1.-2 проходит (1 + Пі)Рь через границу 2-3 проходит поток (1 + щ + n2) Pi, через внешний слой изоляции поток (1 +пі+п2+п3) Pi, причем Пі = 6, п2 = 12, п3 = 18. С центральным проводом соприкасается 6 проводов и слагаемое от него RTH, 6 проводов первого повива дают вклад в RTOi также RTH. Тогда значение
Учет влияния теплового потока вдоль медного проводника
Жила содержит: один центральный провод, первый повив - щ = 6 проводов, второй повив п2 = 12 проводов, третий повив п3 = 18 проводов. Для расчета теплового сопротивления между двумя проводами принята схема, приведенная на рис, 2.3 (см. ранее). Приблизительно предполагаем, что тепловой поток движется в створе угла ф = 45. Тогда тепловые сопротивления между двумя проводниками Присвоим центральному проводу номер 0, первому повиву номер 1, второму - 2, третьему - 3. Через границу 0-1 проходит тепловой поток от мощности потерь в одном проводе Рь через границу 1.-2 проходит (1 + Пі)Рь через границу 2-3 проходит поток (1 + щ + n2) Pi, через внешний слой изоляции поток (1 +пі+п2+п3) Pi, причем Пі = 6, п2 = 12, п3 = 18. С центральным проводом соприкасается 6 проводов и слагаемое от него RTH, 6 проводов первого повива дают вклад в RTOi также RTH. Тогда значение Рг« 0,7 (число Прандтля) При разности температур между модулями и трубой Зп= 20 С; Ае= 0,02м, Тср ж 450К, кинематическая вязкость воздуха vB = 2,2 10"5м2/С получим єк «1,35, тогда 11 = RTMT,i/l,35 В результате получим конвективную составляющую теплового сопротивления RxMt.b она находится в пределах от 6 до 10 См/Вт. 2.6. Учет влияния теплового потока вдоль медного проводника Полная длина трубки корпуса гермоввода составляет приблизительно 0,2 м. В табл. 2.2 приведены тепловые сопротивления между проводником и трубой. Разность температур между проводником и трубой равна PcRrc она почти одинаковая по всей длине трубы, т.к. температура трубы почти одинаковая по всей длине трубы. Наличие теплового потока вдоль медного проводника существенно влияет на температуру проводника. Рассмотрим эту задачу. Известно дифференциальное уравнение для длинного стержня внутри гермоввода: X - теплопроводность проводника, Вт/м С; S - площадь сечения проводника, м ; Pi - тепловой поток (потери) от одного провода, Вт/м; RTC - суммарное тепловое сопротивление внутри гермоввода (приведено в табл. 2.2); RT] -тепловое сопротивление одного изолированного проводника в воздухе вне гермоввода, Ті, Т2 и Т3 - температуры проводников соответственно внутри гермоввода, в воздухе с Тої в «грязной зоне» и в воздухе с Тог в «чистой зоне». Решение этих уравнений (температура ограничена при х±оо) RTC и RTi соответствуют таким же обозначениям как и в предыдущих параграфах, Pi - мощность потерь энергии в одном проводнике. Произвольные коэффициенты аь Ві а2 аз Значения ki и к2 приведены в таблице 2.2 Для определения коэффициентов аь вь а2 и аз запишем детерминант (матрицу) для системы уравнения (2.48) Наибольшая температура проводника будет при х = х\. Для ее определения достаточно получить коэффициенты ai и ві в формуле (2.40). Запишем матрицы для расчета а! и ві. При анализе (2.56) и (2.57) учтем, что к2 кь особенно для модулей с большим количеством проводников, для которых к2» кь Согласно табл. 2.2 сумма коэффициентов (k2 + кі) 20 для всех модулей. При xi = 0,1 м (это половина длины трубы гермоввода) значение (ki+k2)xi 2 и значение Є-(КІ+К2)ХІ 0дз55 а для большинства модулей эта величина близка к нулю. Если в формуле (2.52), (2.56) и (2.57) пренебречь слагаемыми, содержанием е-(к1+к2 х15 то после подстановки (2.52), (2.56) и (2.57) получим приблизительные формулы: В этой формуле температура трубы корпуса гермоввода Тт принята постоянной, не зависящей от х в пределах (-x x Xi). Это обосновано результатами параграфа (2.4). Температура воздуха в «грязной зоне» равна Т01, а в «чистой зоне» Т02, Pi - мощность потерь энергии в одном проводнике (Вт/м), RTC- суммарное эффективное тепловое сопротивление между одним проводником вблизи оси модуля и трубой (См/Вт), RTi - тепловое сопротивление одного отдельного изолированного проводника, расположенного в воздухе вне оболочки гермоввода (х Xi). Более точные формулы при X = Xi Однако следует учитывать, что тепловые сопротивления рассчитываются по приближенным формулам, поэтому правомерно использовать формулу (2.58). Температуру трубы определим по формулам (2.22 - 2.24) из параграфа 2.3. При х = Xi получим температуру трубы: Рс - суммарная мощность потерь энергии в модуле, коэффициента Ац и А2і рассчитываем по (2.23) и (2.24). Оценка значений этих коэффициентов приведена в параграфе 2.4: Аи 0,172 и А2і« 1,076. Значение Ап PCRT = 0,172 PCRT = 0,0352РС приводятся в табл. 2.2 (в таблице Рс - суммарные потери в проходке), эти значения находятся в пределах - 3,5С. Определим температуру трубы и максимальную температуру проводников при номинальных токах из табл. 2.1 для следующих режимов работы Т02 = 30С, Тої = 60, 90 и 150С. Температуру проводника при х = xi определим по (2.58), значения кь к2, RTC и RTi получим из таблицы 2. Таблица 2. R-ж - электрическое сопротивление жилы при температуре Тм, Ом/м. Величина тока нагрузки, рассчитанная по (2.69) и (2.65) значительно превышает номинальные токи, приведенные в табл. 2.1. Отметим, что согласно табл. 2.3 номинальные токи рассчитаны на работу проводников гермоввода в режиме «малой течи» при температуре газа в «грязной зоне» Тої = 90С, температура проводников в этом режиме не превышает 90С, что соответствует Тм = 90С. При Т0і = 150Стемпература проводников менее 150С на 10 - 15С. В главе 1 показано, что кабели марки КМЖ имеет неорганическую оксидную изоляцию (окись магния). Изоляция этих кабелей устойчива к воздействию радиации и допускают значительное повышение температуры в экстремальных режимах работы. Гермовводы для контрольных кабелей с применением кабелей КМЖ имеют марку ВГКК и содержат от 36 до 144 отдельных кабелей, проходящих в трубе корпуса гермоввода. Конструкция гермовводов, была приведена на рис. 1.13 в главе 1. В качестве примера приведем полную марку гермоввода ВГКК — 194 — 44 - 4,0. Диаметр трубы гермоввода 194мм (имеются гермовводы с диаметром трубы 168мм), количество проводников 44, площадь сечения проводников 4мм . Сечение проводников может быть 2,5 мм . Схема конструкции гермоввода в стальной стене приведена на рис. 2.3. С точки зрения теплового расчета он соответствует рис. 2.1, но в этих гермовводах нет модулей и каждый изолированный проводник расположен отдельно в воздушном пространстве трубы гермоввода.. Кабели КМЖ поверх медной жилы имеют магнезиальную изоляцию толщиной приблизительно Аи 0,5 мм. Для S = 4 мм2, с1ж= 2,5мм. Поверх изоляции имеется герметичная трубка из меди (возможно также из нержавеющей стали) с толщиной стенки приблизительно А0б= 0,25 мм. Тогда наружный диаметр кабеля dK = 4 мм. В общей оболочке может содержаться также 4 или 7 проводников. На рис. 2.3 медная оболочка кабелей 3 припаивается к фланцам 4 твердым припоем, величина Li соответствует Хі на рис.21. Рекомендуемые в [1] расчетные токи в проводниках гермовводов в зависимости от числа проводников N, приведены в табл. 2.4.(S = 4 мм2). Для расчета температуры трубы могут быть использованные формулы, полученные в предыдущих параграфах главы 2. Величину Тті получим по (2.61). Во вводах ВГКК увеличился диаметр трубы до 0,194м. Это приводит к увеличению площади сечения по стенке трубы и одновременно к уменьшению теплового сопротивления между поверхностью трубы и окружающим воздухом. При этом произведение kxi = 0,457 остается таким же, как и для вводов модульной конструкции СР. Остаются прежние коэффициенты Ап " 0,172 и Ап = 1,0756. Тепловые сопротивления трубы при а =10 RT = l/(adr7i) = 1,164 См/Вт А = 0,6. Площадь сечения кольца трубы 4,87 х 10 м При расчет ki и k2 по (2.49) учитываем, что тепловое сопротивление магнезиальной изоляции невелико (формула (2.28)) и разность температур проводник - оболочка не превышает 2 - 4С (строка 10 в табл. 2.5).Поэтому в формуле (2.49) используем сумму сечений жилы и оболочки (строка 11 в табл. 2.5).Учитываем так же, что коэффициент черноты окисленной поверхности меди составляет приблизительно 0,6 (у полимеров 0,8). Коэффициент конвективной теплопередачи от поверхности кабелей КМЖ рассчитаны при условии, что он вдвое меньше, чем для теплопередачи в открытом пространстве, приняли aK = 7 Вт/(м2 С). Суммарное эффективное тепловое сопротивление между одним проводником и трубой RTc = Rn)B + NRT,B
Расчет температуры проводников при их выходе в горячую («грязную») зону
Расчет основан на теоретических положениях главы 2. Определим коэффициент а2 в уравнении (2.41) на основе детерминанта (2.50), в котором заменим третий столбец на величины уь 0, у3, 0 как это было сделано при определении коэффициента ai и ві по (2.52) и (2.53).
При выходе из фланца гермоввода х = хі, тогда произведениеЗначение Pi, RTc И RTI получим из табл. 2.2. В модулях А4 и А6 вместо Rn из табл. 2.2 рассчитаем тепловое сопротивление модуля RTI = RTM = 1,2 См/Вт, учитывая, что термопара т.1 установлена на поверхности модуля, тогда в (3.2) вместо Pi RTi подставили величину PINM RTM где NM - число проводников в модуле (для А4 - NM = 6, а для А6 в соответствии со схемой рис. 3.1NM = 8).Результаты расчетов приведены в табл. 3.3.
В заключение отметим, что измерения для одножильных вводов проведены также в [1]. Во всех случаях измерения проводились для длинных вводов, предназначенных для ввода кабелей через бетонную защитную стену.
Во всех измерениях применялись лишь модели вводов, расположенных в воздухе, тогда как длинные вводы расположены в бетонной стене. Короткие вводы, расположены в стальной стене толщиной 45 мм (36 мм), через которую в реальных условиях происходит отвод теплоты от корпуса ввода.
На основании проведенных измерений можно сделать вывод, что температура проводников около торца ввода мало отличается от температуры воздуха в горячей зоне (выше на 5-15С), что соответствует результатам главы 2.1. Разработаны "теоретические положения для теплового расчета гермовводов. Получены формулы для расчета температур трубы корпуса ввода и максимальной температуры проводников, которые приведены к приближенным простым инженерным формулам.2. Установлено, что передача теплоты вдоль металла трубы корпуса гермоввода приводит ктому, что разность температур на концах и в середине трубы невелика и приблизительно равна (T0i+T02)/2+ATT, где T0i и Т02 -температура воздуха в «грязной» и «чистой» зонах. Значение АТТ равно 3С при Т01 = 60С, 4С при Тої = 90С, 7С при Тт = 150С.3. Передача теплоты вдоль медных проводников приводит к тому, что температура проводников в максимуме около выхода из гермоввода в «грязную» зону приблизительно равна температуре трубы плюс 15С при Т0і = 60С, 20С при Тої = 90С, 40С при Тш = 150С.4. Температура проводников для номинальных токов нагрузки в режиме «малой течи» не превышает 95С, что допустимо для изоляции вводов типа СР. Во вводах типа ВГКК эти температуры 100 - 120С, но такая температура допустима для кабелей марки КМЖ.5. Экспериментальные измерения температур модулей при их выходе из уплотнений во фланцах гермоввода в «грязную» зону показали, что они приближенно соответствуют расчетным значением.6. Разработанная методика расчета температур и максимально допустимых токов нагрузки впервые с учетом передачи теплоты вдоль металлической трубы корпуса гермоввода и вдоль медных проводников позволяет определять допустимые границы для токов нагрузки в длительном режиме и по температуре нагревания проводников работоспособности ввода.Это применимо при анализе работы вводов для уже эксплуатируемых вводов и при вновь проектируемых АЭС.
