核电厂安全壳的电气密封贯穿件

产品说明

目前, 全球总发电量的约17%来自核发电。通过使用受控核裂变作为一种高热能源,将水转换成蒸汽,旋转带动涡轮发电机发电。

肖特Eternaloc® - 小元件实现大效益  



为了保证核反应堆的安全,核电站安全壳被设计成完全密封结构。完全密封状态下,通过用玻璃-金属密封贯穿件可以控制放射性高能热源并给安全壳内部安装的数以千计的各种仪器、控制面板、电机和许多其它电气和电子设备供电。

肖特Eternaloc®电气贯穿件采用玻璃-金属密封技术,安装在核电厂的防火、耐压和全密封的安全壳上实现安全导电。电气贯穿件对于反应堆内的核心部件能安全运行起到至关重要的作用,而且贯穿件必须要有足够的强度,能够在不同事故情况下保持安全壳的压力边界完整性。一旦发生事故时,这些玻璃-金属密封贯穿件还能防止蒸汽、压力和放射能泄漏。


我们的电气贯穿件采用不老化玻璃封装,可在数十年内保持可靠的耐压和密封性能。自上世纪六十年代初以来,我们的玻璃-金属密封件已被广泛用于世界各地的电厂。其耐压性、可靠性和免维修性已得到了充分的验证。

用于核电厂的贯穿件主要由以下几部分组成:   
包括密封导体的金属外壳                                                                              
  • 玻璃-金属密封件(采用压缩技术)                                              
  • 尾缆的连接(通过使用热缩管及合成橡胶密封剂的耐 LOCA 封接) 
  • 尾缆(其长度和类型可根据客户的规格而定)                        
  • 用于保护和消除电缆接线应力的金属外壳     
                                             
我们最新一代的贯穿件采用了包含可安装连接器的接收模组,安装尺寸更小,且极易现场安装。

产品优势

Eternaloc®电气贯穿组件(EPA)采用卓越的玻璃-金属密封技术。将无机、不老化的玻璃密封和显著的耐热、防辐射等性能充分显示出了优势于有机树脂密封件的大量安全点,确保电气贯穿件和安全壳的完整性。

在肖特要求下,2012年美国阿拉巴马州亨茨维尔的怀尔实验室(Wyle Laboratories)对Eternaloc®玻璃-金属密封贯穿件于进行了严格的测试。肖特电气贯穿件顺利通过了电气和电子工程师协会(IEEE)标准317和344所要求的多项认证测试,包括模拟里氏震级(Richter Scale)达12级条件下的完整性。

60年来,Eternaloc®电气贯穿件在全球范围内为众多核反应堆提供保护并达到满意的效果。电气贯穿件的性能及其卓越,在一定条件下的测试中曾达到承受超过400巴(5,800 psi)压力和400℃(752 华氏)温度的能力。

相比之下,树脂密封件会在极端温度和压力条件下进行分解,容易造成例如福岛第一核电站地震后所产生的严重后果。虽然使用有机聚合物密封件(例如环氧树脂)的电气贯穿件符合第一代和第二代核电站的设计使用标准,但核专家也曾表示过担忧,认为超出设计标准的严重事故会影响损害密封件的完整性。

我们的密封电气贯穿件具有以下优势:
  • 连接器解决方案可实现高达120个极点的高封装密度,同时法兰式产品可使用超过500 个金属针,来减少核电厂所需的预埋管量。
  • 玻璃-金属密封件不会老化,此特性促进了玻璃-金属密封件逐步替代其他有老化迹象的贯穿件(如树脂-金属封装件)。
  • 贯穿件上导体金属针的连接和核电厂地震应力下电缆之间的连接应用上,更易于连接,并且在系统改装时,可容易更换。同时还具有极高的抗压性能。

应用

Eternaloc®玻璃-金属密封(GTMS)贯穿件的优势在于产品本身的稳定性和安全性,且使用了成熟技术。

肖特的密封技术已经成功的被应用在很多安全标准要求严格的领域(包括核潜艇、汽车安全气囊),以及高压或温度条件恶劣的石油与天然气行业(例如LNG容器)。

玻璃-金属密封 (GTMS) 贯穿件广泛应用于PWR、高温反应堆 (HTR)(或PBR)、沸水反应堆 (BWR) 和快速反应堆 (FBR)等多种反应堆型。

除了使用寿命长特点外,部分电气贯穿件在工作近50年后仍能正常运行且无需维护。主要是因为玻璃-金属密封件的无机、不老化的特性,压力边界条件下实现使用寿命长的效果。

对于Forsmark 3,肖特设计的新一代电气贯穿件可满足最新的严重事故(SA)要求(例如,在较高压力水平和温度时浸没状态下。] 

技术细节

压缩玻璃-金属封接技术
压缩玻璃-金属密封贯穿件由金属外壳、玻璃和金属导体针组成。加热至玻璃熔化并附着在金属表面。降温冷却后,金属外壳以以远高于玻璃的速度收缩,对玻璃体产生压缩力达到耐高压密封效果,实现最高的安全性。

将玻璃预型件、金属基座和金属针(使用低阻抗镍-铁或无氧铜材料)安放在特制模具内后,加热至一定温度,使玻璃熔化后附着在金属部件上并填满与金属部件之间的所有间隙。

发生冷却时,玻璃会凝固在指定范围内。进一步冷却时,金属基座会发生收缩。金属基座的收缩程度(由于其热膨胀系数更大)远大于玻璃体和金属针的收缩,因此会对玻璃体产生内向压缩力。即使在高温或高气压及热循坏条件下,也能保持良好的密封性能。

最后,在金属外壳上进行防腐涂层处理,镍-铁金属针上进行电镀金处理。

电缆尾线通过插头连线到金属针(压接或焊接),然后通过收缩套管及合成橡胶对其进行绝缘处理,确保即使在极端恶劣环境条件下也能保持良好的电气性能(当发生冷却剂泄漏 (LOCA)现象时极为重要)。

不锈钢外壳被安装在端部,为电缆入口提供机械保护和消除应力。安全壳内外的接线盒还会对该电气系统提供额外保护。另外,我们可根据客户的要求提供带电缆的连接器或提供现场加工服务。

除了功率式和一般的控制/仪表贯穿件以外,我们还生产单体或双体的同轴和三轴贯穿件。

产品特色/技术规格
  • 保护等级:IP 54
  • 耐高温性能:高达 ≥ 200 °C / 8h
  • 耐压性能:≥ 20 巴
  • 辐射剂量:0.5 x 106 G

质量保证

我们的贯穿件均依照 KTA 3403 或 IEEE317 核发电站安全壳结构中电气贯穿件组件标准进行制造。

如需了解有关我们质量保证流程的更多详情,请参阅此网页
成功案例
1995年在保克什核电站(匈牙利)安装使用了肖特的电子贯穿件,至今未发生任何品质问题。   

"使用在俄罗斯先进的VVER反应堆的电气贯穿件也发挥着重要作用 "
贸易展览会与活动
05.
February
展会 SPIE Photonics West (Business Unit Electronic Packaging), San Francisco, CA, United States, 05.02 - 07.02.2019
05.
March
展会 OFC - The Optical Networking and Communication Conference & Exhibition, San Diego, CA, United States, 05.03 - 07.03.2019
12.
March
展会 IDS - International Dental Show, Cologne, Deutschland, 12.03 - 16.03.2019
业务联系
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肖特(上海)精密材料和设备国际贸易有限公司
上海市虹梅路1801号凯科国际大厦301室
邮编:200233
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