проходка электрических коммуникаций

Формула изобретения

1. Проходка электрических коммуникаций проводников (кабелей) в отделенную герметичной перегородкой зону с ионизирующим излучением, содержащая корпус и установленные в него с поворотом относительно друг друга вставки из материала биологической защиты с пазом для размещения проводника (кабеля), отличающаяся тем, что сквозной паз каждой вставки выполнен в виде узкой клинообразной прорези в центральной части вставки и снабжен клинообразным вкладышем, устанавливаемым в указанную клинообразную прорезь в процессе монтажа проходки с образованием между встречными наклонными поверхностями прорези и вкладыша зазора, соизмеримого с толщиной предварительно размещенного в прорези кабеля, при этом каждая последующая вставка установлена с плотным примыканием к торцевой поверхности предыдущей вставки.

2. Проходка электрических коммуникаций проводников (кабелей) по п.1, отличающаяся тем, что на боковой поверхности вставок выполнены шариковые направляющие, взаимодействующие с внутренней поверхностью протяженного корпуса в процессе монтажа проходки.

3. Проходка электрических коммуникаций проводников (кабелей) по п.1, отличающаяся тем, что на торцах вставок выполнены элементы позиционирования вставок относительно друг друга, выполненные, например, в виде штифтов и встречных отверстий.

4. Проходка электрических коммуникаций проводников (кабелей) по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что наружная боковая поверхность каждой вставки снабжена элементами жесткой фиксации их относительно корпуса, выполненными, например, в виде распорных клиньев, а клинообразный вкладыш выполнен с возможностью фиксирования его внутри соответствующей вставки.

5. Проходка электрических коммуникаций проводников (кабелей) по п.1, отличающаяся тем, что кабель размещен в защитной оболочке, например, из фторопласта.

6. Проходка электрических коммуникаций проводников (кабелей) по п.1, отличающаяся тем, что каждая последующая вставка повернута относительно предыдущей на угол 180°.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для пропуска электрических коммуникаций из зоны с ионизирующим излучением в безопасную для персонала зону обслуживания, например на атомных станциях.

Известна проходка электрических коммуникаций, содержащая корпус, в котором расположены объединенные в модули электрические проводники, корпус под закладным элементом выполнен с отверстием, его торцы - с двойными стенками, внутренние из которых соединены с герметично заделанными в них трубами, при этом средства соединения внешней цепи выполнены в виде размещенных на концах модулей герметичных вилок, закрепленных в отверстиях наружных стенок торцов; в качестве биологической защиты использована чугунная дробь, засыпанная между внешним корпусом и соединяющими внутренние стенки торцов трубами, а также кольца, одетые на проводники (пат. РФ №2077100, H01B 17/26 от 27.09.94).

Недостатком является использование в качестве биологической защиты в модулях системы колец с пропущенным сквозь них жгутом, поскольку жгут не обладает идеально круглой формой в поперечном сечении и им невозможно полностью закрыть отверстия колец. Кроме того, как правило, плотность жгута меньше плотности защитной бетонной оболочки, и такой жгут не способен в необходимой степени ослабить ионизирующее излучение.

Известна проходка электрических коммуникаций проводников (кабелей) с элементами биологической защиты, содержащая цилиндрический корпус с закрепленными в его торцах модулями, образованными электрическими проводниками, и элементы биологической защиты, выполненные в виде установленных в корпус перегородок с отверстиями для модулей стержней и втулок, расположенных соосно и разнесенных по оси модулей, причем одножильный проводник в модулях выполнен составным, части которого совместно с соединяющими их втулками образуют элементы биологической защиты (пат. РФ №2215350, МПК H02G 3/22, Н01В 17/26 от 18.12.2002).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции модуля, поскольку при его изготовлении необходимо протянуть жгут во втулки и внедрить стержни в центр жгута, обеспечив при этом жесткое крепление стержней относительно отверстий втулок, что, в свою очередь, усложняет конструкцию модулей.

В качестве прототипа выбрана проходка электрических коммуникаций проводников (кабелей) в отделенную герметичной перегородкой зону с ионизирующим излучением, содержащая корпус с закрепленными в его торцах модулями, образованными электрическими проводниками и элементами биологической защиты, при этом элементы биологической защиты модулей выполнены в виде разнесенных вдоль его оси вставок со сквозными пазами для размещения проводников, и вставки установлены вдоль оси одна относительно другой и повернуты относительно друг друга так, чтобы обеспечить перекрытие их пазов (пат. РФ №2264014, МПК H02G 03/22, от 05.02.2004).

Недостатками этой конструкции являются: ослабление радиационной защиты из-за наличия пустот во внутреннем объеме корпуса, недостаточная устойчивость к вибрационным нагрузкам и сейсмическим воздействиям из-за наличия незафиксированных надежным образом участков проводника внутри корпуса между вставками.

Задачей настоящего изобретения является создание такого устройства, которое обладало бы повышенной радиационной защитой, вибро- и сейсмостойкостью.

Поставленная задача решается следующим образом.

В проходке электрических коммуникаций проводников (кабелей) в отделенную герметичной перегородкой зону с ионизирующим излучением, содержащей протяженный корпус и установленные вдоль оси корпуса с поворотом относительно друг друга вставки из материала биологической защиты со сквозными пазами для размещения проводника (кабеля), согласно изобретению сквозной паз каждой вставки выполнен в виде узкой клинообразной прорези в центральной части вставки и снабжен клинообразным вкладышем, устанавливаемым в клинообразную прорезь в процессе монтажа проходки с образованием между встречными наклонными поверхностями прорези и вкладыша зазора, соизмеримого с толщиной предварительно размещенного в прорези кабеля, при этом каждая последующая вставка установлена с плотным примыканием к торцевой поверхности предыдущей вставки.

Технический результат обеспечивается тем, что кабель на всем протяжении корпуса зафиксирован в пределах вставок. При этом радиационная защита обслуживающего персонала обеспечивается более чем надежно за счет заполнения практически всего пространства проходки материалом биологической защиты, из которого выполнены вставки, а также формой канала для прохождения кабеля через вставки и их надежным перекрытием толщей материала соседней вставки и клинообразного вкладыша.

Кроме того, для обеспечения свободного перемещения вставок относительно внутренней поверхности протяженного корпуса на боковой поверхности вставок выполнены шариковые направляющие, взаимодействующие с внутренней поверхностью протяженного корпуса в процессе монтажа проходки.

Кроме того, для дополнительного повышения вибро- и сейсмостойкости наружная боковая поверхность каждой вставки снабжена элементами жесткой фиксации их относительно корпуса, выполненными, например, в виде распорных клиньев, а клинообразный вкладыш выполнен с возможностью фиксирования его внутри соответствующей вставки.

Дополнительно для этой же цели на торцах вставок выполнены элементы позиционирования вставок относительно друг друга, выполненные, например, в виде штифтов и встречных отверстий.

Кроме того, для удобства протягивания кабеля его размещают в защитной оболочке, например из фторопласта, обеспечивающей его скольжение в процессе монтажа проходки.

Кроме того, каждая последующая вставка повернута относительно предыдущей на угол 180 градусов, что обеспечивает максимальное перекрытие зазоров, формирующих канал для прокладки кабеля и минимальный изгиб кабеля.

Монтаж проходки осуществляют с помощью приспособления для монтажа, выполненного в виде толкателя, приводимого в действие вручную.

На фиг.1 показан фрагмент скомпонованной проходки.

На фиг.2 показан фрагмент проходки в процессе установки внутрь корпуса вставки с клинообразной прорезью с использованием толкателя.

На фиг.3 показан фрагмент проходки в процессе установки в прорезь вставки клинообразного вкладыша с использованием того же толкателя.

На фиг.4 показан фрагмент проходки в процессе монтажа с использованием толкателя после установки клинообразного вкладыша.

Проходка содержит протяженный корпус 1. Форма корпуса может быть как цилиндрической, так и прямоугольной, в зависимости от конкретных требований. Как следствие, аналогичную форму будут иметь вставки 2, полностью идентичные друг другу. В центральной части каждой вставки 2 выполнен узкий клинообразный сквозной паз 3 (фиг.2), предназначенный для размещения в нем кабеля 4 в защитной оболочке и клинообразного вкладыша 5. На наружной боковой поверхности каждой вставки выполнены шариковые направляющие 6, обеспечивающие удобство перемещения вставок 2 вдоль протяженного корпуса в процессе монтажа. Кроме того, наружная боковая поверхность вставок 2 снабжена фиксирующими элементами, выполненными в виде распорных клиньев 7, приводимых в рабочее состояние винтами 8 после установки вставок 2 в заданное положение. На торцевой поверхности вставок 2 выполнены элементы позиционирования в виде штифтов 9 и встречных отверстий 10.

Процесс монтажа проходки обеспечивается с помощью специального толкателя 11, приводимого в действие вручную.

Сначала вставку 2 закрепляют на толкателе 11 с помощью специальных крепежных винтов 12. Затем протягивают кабель 4 через клинообразную прорезь 3 вставки 2 и сквозной канал 13 толкателя 11 (фиг.2). Плавно перемещают толкатель 11 со вставкой 2 вдоль внутренней полости корпуса 1 в заданное положение до упора, т.к. для первой вставки имеется упор 14, ограничивающий ее перемещение. В процессе перемещения обеспечивают постоянное натяжение кабеля 4. Затем с помощью специальных ключей (не показаны) вращением винтов 8 приводят в действие фиксаторы 7, что обеспечивает надежную фиксацию вставки 2 относительно корпуса 1. Оптимальное количество фиксаторов - четыре. Затем с помощью этих же ключей откручивают винты 12, присоединяющие вставку 2 к толкателю 11 и выводят толкатель наружу. Первая вставка установлена. Следующая операция связана с установкой в клинообразную прорезь 3 вставки 2 вкладыша 5. Предварительно клинообразный вкладыш 5 закрепляют на толкателе винтами 15 и прокладывают кабель, как показано на фиг.3, с выходом через сквозной канал 13 толкателя 11. Вкладыш 5 ориентируют относительно клинообразной прорези и плавным перемещением толкателя 11 вводят его в клинообразную прорезь вставки 2 (фиг.4). При этом также следят за постоянством натяжения кабеля. Геометрические размеры вкладыша 5 и прорези 3 выбраны таким образом, чтобы при их совмещении кабель 4 с плотным примыканием, но без избыточного давления размещался в зазоре, образованном встречными наклонными поверхностями. Затем откручиванием винтов 15 толкатель 11 отсоединяют от вкладыша 5 и выводят наружу. Вкладыш 5 фиксируют относительно вставки 2 с помощью винтов 16. Следующую вставку устанавливают на толкатель с поворотом относительно предыдущей на заданный угол. В варианте конкретного исполнения этот угол выбран равным 180 градусов, тем не менее, угол может быть выбран иным. Также протягивают кабель через клинообразную прорезь и отверстие в поршне толкателя, закрепляют вставку на толкателе и плавно перемещают ее до плотного примыкания к предыдущей вставке с совмещением элементов позиционирования 9 и 10. Кабель в местах стыковки не испытывает существенной деформации, благодаря плавности перегибов в местах стыковок вставок. В дальнейшем все операции повторяются, как это описано выше. Таким образом, кабель оказывается надежно зафиксированным на всем протяжении проходки, при этом все пространство проходки перекрыто материалом вставок и вкладышей, что практически исключает выход радиационного ионизирующего излучения из опасной зоны. Все вставки надежно зафиксированы относительно друг друга и корпуса, а вкладыши зафиксированы относительно вставок, что обеспечивает повышенную устойчивость проходки к любым вибрационным и сейсмическим воздействиям.

Технологичность обеспечивается легкостью протягивания кабеля в первоначально достаточно удобные отверстия вкладышей с поочередным закрытием пазов в процессе монтажа проходки. При необходимости ремонта демонтаж осуществляется в обратном порядке с помощью тех же толкателя и специальных ключей.