Физика атомного реактора Сопротивление материалов Математика решение задач Информатика Атомная энергетика безопасность Электротехника и электроника

Атомные электростанции Парогазовая электростанция (ПГЭС) Электрическая схема системы СН Термоэлектрические преобразователи Измерение состава газовых смесей.


Меры по повышению безопасности атомной станции

Энергоблоки третьего поколения призваны стать основой электроэнергетики до 2020 года. Их концепция базируется на эволюции энергоагрегатов с реакторами типа ВВЭР и реакторами на быстрых нейтронах. Она предусматривает более совершенные эксплуатационные характеристики. Представитель Росатома России уточнил, что, согласно оптимальному варианту "Стратегии развития атомной энергетики России в первой половине XXI века", предусматривается строительство АЭС с энергоблоками нового поколения и пролонгация срока службы действующих энергоблоков на 10-15 лет.

Термоэлектрические преобразователи (термопары)

Термоэлектрические преобразователи (в дальнейшем мы будем их называть термопарами) работают на принципе зависимости ЭДС от значений температур мест соединений двух разнородных проводников (рис. 6).

Термопары имеют очень широкий диапазон измерения от минус 200оС до 2200°С (кратковременно до 2500°С). Могут измерять температуру в точке объекта или измеряемой Среды, имеют малые габаритные размеры - 0,5мм (большие диаметры чехлов определяются требованиями механической и термической прочности).


Рис. 6. Термоэлектрическая цепь и схема включения компенсационных проводов.

Термопары отличаются достаточно высокой точностью и стабильностью характеристик преобразования, хотя они и уступают немного по этим показателям ТС. К числу недостатков следует отнести необходимость применения специальных термоэлектродных проводов для подключения преобразователей к прибору и необходимость стабилизации или автоматического введения поправки на температуру свободных концов (температуру окружающего воздуха).

Конструктивное выполнение термопар определяется условиями их применения. Термоэлектроды, как правило, соединяют сваркой или пайкой серебряным или оловянным припоями. Это соединение образуют рабочий спай термопреобразователя. По всей остальной длине термоэлектроды изолированы друг от друга. При высоких температурах (до 100÷150°С) возможно применение любой изоляции (эмаль, лак и т.д.). При более высоких температурах применяют трубки (соломка) или бусы из фарфора.

При температурах более 1300°С применяют трубки и бусы из окиси алюминия, окиси магния, окиси берилия, двуокиси тория и двуокиси циркония. В большинстве случаев изолированные термоэлектроды помещают в защитные чехлы с головкой. Такой чехол предохраняет термоэлектроды от вредного воздействия измеряемой среды, а головка упрощает соединение термоэлектродов с удлиняющими или соединительными проводами.

Термопары выпускаются в следующих исполнениях:

- погружаемые и поверхностные;

- стационарные и переносные;

- разового и многократного применения, обыкновенные, водозащищенные, взрывобезопасные;

- защищенные от агрессивных сред;

- не герметичные, герметичные;

- малой (МИ),средней (СИ) и большой (БИ) инерционности;

- обыкновенные и виброустойчивые;

-одинарные, двойные и тройные - три чувствительных элемента (спая) в одном корпусе (чехле);

- однозонные и многозонные;

- с открытым спаем, с закрытым (изолированным или неизолированным) спаем.

Возможно различное сочетание этих исполнений.

Если для ТС какие-либо вспомогательные материалы и устройства отсутствуют (кроме гильз, чехлов и удлинительных проводов и кабелей), то для термопар дополнительно предусмотрены устройства. Это коробки холодных спаев устройства компенсации свободных концов УКМ (рис. 7,8).

Коробки холодных спаев предназначены для автоматического введения поправки на изменение ЭДС вследствие изменения температуры окружающего воздуха.

Рис. 7. Принципиальная схема устройства компенсации температуры свободных концов термопары УКМ-6.

Рис. 8. Принципиальная схема автоматического введения поправки на температуру свободных концов термопары.

Они могут работать с одним или двумя термопарами градуировок ХК, ХА и ПП. Коробка КХС применяется в системах автоматического регулирования температуры.

Значение медного компенсирующего сопротивления, приведенного к 20°С, составляет:

для градуировки ХК- (11,5± 0,05) Ом;

для градуировки ХА- (5,1± 0,05) Ом;

для градуировки ПП- (1,70± 0,05) Ом.

Рассчитана для работы при температурах от 5оС до 50°С и влажность от 30% до 80%.

Соединительные коробки предназначены для подключения свободных концов термопар, выравнивания их температуры и выдача информации о температуре внутри коробки. Соединительная коробка КС-545 предназначена для подключения восьми термопар в системах внутриреакторного контроля ВВЭР-1000. Обладают следующими достоинствами:

вибро- и трясоустойчивая;

тепло- и холодоустойчивая;

работает при температуре окружающей среды от минус 40оС до плюс 60°С.

Соединительная коробка КС-513М предназначена для подключения 18 термопар ТХА-2076 или ТХК-2076 в системах контроля температуры на АЭС при температуре окружающей Среды от 40 до 60°С. Достоинства:

виброустоичивая;

тряскоустойчивая;

герметичная;

корозийностойкая.

Переключатели точек (ПМТ,ПТИ-М) предназначены для поочередного подключения, как термометров сопротивления, так и термопар к измерительному прибору. Переключение, переключателем ПМТ, осуществляется путем перемещения П-образных подвижных щеток по неподвижным контактам. Неподвижные контакты расположены по четырем концентрическим окружностям.

Переключатель ПТИ-М переключает цепи постоянного тока при напряжении 24В и силе тока до 0,1А.К переключателю можно подключить до 20 первичных преобразователей. Температура окружающего воздуха от минус 40оС до 40оС или от минус 10оС до 45°С, относительная влажность - до 98%.

Аппаратура встроенной защиты (АТВ-229) предназначена для сигнализации о превышении температуры в любой из 10 контролируемых точек, а также для отключения контролируемой установки в случае необходимости, Диапазон контролируемых температур от 24оС до 131°С. Питание от сети ~220 В или 380 В. Потребляемая мощность 60 Вт. Длина встроенной части 5, 50, 85, 100, 150, 200, 250, 1035 мм. Применяется для защиты от перегрева обмоток электромашин, подшипников и других частей установок и механизмов.

Мы узнали о первичных датчиках и приборах измерения температуры. Хорошо было бы, если бы датчики, о которых шла речь выше, могли бы одновременно выполнять функции и вторичных приборов. Такими достоинствами обладают только термометры жидкостные (спиртовые), ртутные, манометрические термометры. Они являются приборами без передачи показаний на расстояния. Для передачи показаний на расстояния необходимы дополнительные устройства для преобразования из одного вида энергии в другой. Такие функции в настоящее время выполняют так называемые измерительные преобразователи (ИП). Для каждого типа датчика - соответствующий тип измерительного преобразователя. В частности, для термометров сопротивлений следующий тип ИП: Ш-79, Ш- 703; для термопар- это ИП: Ш-78, Ш- 705.

В комплекте с ТС, термопарами и с ИП работают вторичные приборы:

мосты (КСМ1,КСМ2) для измерения активного сопротивления;

потенциометры(КСП1, КСП2) для измерения напряжения постоянного тока и термо-ЭДС;

потенциометры (КСУ1, КСУ2) для измерения силы и напряжения постоянного тока;

миллиамперметры (М-316, КСМ1, КСМ2).

Вышеперечисленные приборы (кроме М-316) могут работать непосредственно с первичными ТС и термопарами и без НП в зависимости технических и технологических условий эксплуатации оборудования (не исключая и экономических возможностей заказчика).

Если движущей силой в обеспечении жизненной деятельности человеческого организма является сердце, то почти во всех средствах измерениях (ИП, вторичные приборы, преобразователи давления с унифицированными выходными токовыми сигналами) функции их живучести выполняют мостовые измерительные схемы.

Инструкция по эксплуатации КМПЦ и его вспомогательных систем блоков 1, 2 ЧАЭС № 12Э-РЦ-1. 1993 г.

Ведомственный метрологический надзор за средствами измерений – надзор, осуществляемый главным метрологом ОП ЗАЭС и заключающийся в ведомственной поверке и метрологической аттестации средств измерений, ведомственном контроле его состояния, применения и ремонта, соблюдения на ОП ЗАЭС метрологических правил, требований и норм, выбора средства измерений и автоматизации и т.д.

В настоящее время существует Государственная система промышленных приборов (ГСП) и средств автоматизации. Она строится по блочно-модульному принципу и имеет ветви, объединяющие приборы с пневматическими, гидравлическими, электрическими (токовыми, напряжения, частотными и импульсными) входными и выходными сигналами, для которых установлены унифицированные значения по ГОСТ.

Термометры сопротивления Назначение, устройство и принцип работы

Мостовые измерительные схемы бывают двух видов: неуравновешенная мостовая (неравновесная) схема; уравновешенная мостовая (равновесная) схема.

Уравновешенные мосты В соответствии с режимами работы возникают схемные и конструктивные различия мостов

Тенденцией развития энергетических реакторов будет продолжение линии на их использование для производства электричества. С этой целью будет продолжено строительство реакторов большой и средней мощности, хорошо зарекомендовавших себя на предыдущих этапах. Воспроизводство делящихся материалов является одним из основных признаков ядерной энергетики будущего. Эта функция будет реализовываться реакторами-размножителями. Основной функцией таких реакторов является расширенное воспроизводство топлива, необходимого для обеспечения топливом всей структуры ядерной энергетики.
Меры по повышению безопасности атомной станции