[发明专利]用于核反应堆容器的电气贯穿组件

说明书

本发明涉及一种用于核反应堆容器的电气贯穿组件(100)，其可安装在核反应堆容器(10)的孔(20)中，所述电气贯穿组件(100)的特征在于它包括：贯穿主体(105)，包括：适于被定位在容器内的第一端部(110)；适于被定位在容器外的第二端部(120)；为电气贯穿组件(100)提供第一密封的密封电连接器(130)，所述密封电连接器(130)使贯穿主体(105)在第一端部(110)绝缘；具有多个单一电气馈通(123)的馈通载体法兰(140)，每个单一电气馈通(123)允许单个电导体(160)从中穿过，从而确保电气连接的连续性，每个单一电气馈通(123)由提供第二密封的单独的绝缘体(142)分别绝缘，单一电气馈通(123)使贯穿主体(105)在第二端部(120)绝缘；以及防排出装置，其由每个单一电气馈通(123)处的变窄部分(141)与尺寸大于每个单一电气馈通(123)处的变窄部分(141)的肩部(151)之间的接合形成，并且该肩部设置在所述单一馈通(123)的每个电导体(160)上。

技术领域

本发明涉及穿过核反应堆容器的EPA(电气贯穿组件)领域。

本发明在集成式核反应堆和SMR(小型模块式反应堆)领域中找到了特别有趣的应用，其包括许多形成特定电气贯穿需求的容器内致动器/传感器。在传统的加压反应器中作为套管的替代品的应用是可能的。

背景技术

这些容器电气贯穿件必须符合几个标准。它们必须能够快速拆卸，为了与容器和内部机件之间的不同膨胀兼容而具有柔韧性，并且具有相当大的可用直径(几厘米的量级)以便与容器中需要被确保的电连接的数量和功率兼容。

第一个已知的解决方案是在容器内安装一个专用和可拆卸的仪表法兰，该仪表法兰包含SMR所需的多个套管，以便能够在一次操作中将其拆除。在美国专利文件US20130287157和US 2014198891中特别描述了这种解决方案。该解决方案的缺陷在于第二安全壳屏障的延伸的发展的显著增加，不仅对于套管而且对于传感器/致动器也是如此。因此，这种结构的后果是：增加了泄漏风险，使区域和承受设计、制造、检查和服务控制规则的部件倍增。

为了不增加第二安全壳屏障的任何延伸，其他提出的解决方案如专利文件WO2013/158697中提出的在于使用气密连接，调换反应堆安全壳包层的贯穿件的现有架构和技术。实际上，用于反应堆安全壳包层贯穿的气密电气馈通技术，诸如预应力的玻璃陶瓷或例如钎焊陶瓷技术，例如可承受主要流体的温度和压应力。

尽管如此，安全壳包层贯穿件所需的设计限制和要求比反应堆容器贯穿件所需的设计限制和要求少一些要求，该安全壳包层贯穿件位于第三个安全壳屏障上，第三个安全壳屏障在事故期间唯一地置于压力和温度负荷下，该反应堆容器贯穿件永久地置于由主要流体和是危机事故的初始原因的故障或者甚至是事故(取决于故障时的等效泄漏直径)引起的压力和温度负荷下。

因此，对于本领域技术人员来说，不能显而易见地将所有现有的和已知的用于安全壳包层电气贯穿件的解决方案调换为容器电气贯穿件，因为它们在安全性方面仍然不足。

特别地，已知的电气贯穿件，其基于预应力的玻璃陶瓷或钎焊陶瓷技术以产生密封和电绝缘，不符合用于第二安全壳屏障中的材料所需的特性。实际上，第二屏障材料必须具有特定的延展性和韧性特征。然而，玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷的非延展性和脆性特征使得它们在主压力下的第二调整的屏障的周边难以直接使用，这与专利文件WO 2013/158697中建议的相反。

实际上，在集成式反应堆和小型模块式反应堆(SMR)领域，目标是从设计阶段就要减少重要中断的成因。因此，本领域技术人员根据这些准则试图产生容器电气贯穿件，也不会有动机直接使用由玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷制成的连接器，即使这些技术符合主要流体的压力/温度要求，因为使用与主要流体永久接触的由玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷制成的密封连接器，有效的直径(通常在30mm和50mm之间的直径，用于具有二十个左右触点的电连接)的电气馈通的突然故障将违背适用于加压水反应堆的第二安全壳屏障的规定的精神。

发明内容