核电厂中压电气贯穿件短路电动力试验探讨
研究堆低压电气贯穿件导体组件的研制
第 ２ ８卷 第 ２期
２００７
核 动 力 工 程
Ｎ ｕ ｌａ ｏｗｅ ｇｉ ｅ ｉｇ ｃ ｅ ｒＰ ｒＥｎ ｎｅ ｒｎ
Ｖｌ ＿２ ．ＮＯ ２ ０ ｌ ８ ． Ａｐ ．２ ０ ０ ７ ｒ
年 ４ 月
文章 编 号 ：０ ５．９６２ ０）２０ ７ －４ ２ ８０ ２ （０ ７０ —０ ３０
降低制造成本 。由电缆 、保护套管和密封座等组
根据 Ｇ １５ ８ 核电厂安全壳电气贯穿件 》 Ｂ ３３ 《 要求规定 ，电气贯穿件作为各种 电缆贯穿安全壳 的通道 ，既要满足相关电气性能要求 ，又必须保 证可靠的密封性能， 即使在各种事故工况（ 包括失 水、 地震等） ， 下 仍能维持安全壳压力边界 的完整 性和电气连续性。
维普资讯
７ ４
核 动 力 工 程
Ｖ １２． ． ． ０７ ０ ｌ． ８ ＮＯ ２ ２ ０
成的导体组件属于功能模块 ，在保证外形安装尺 寸一致的前提下 ，依据不同规格电气贯穿件导体
保护套筒 、 压接型分段电缆、 密封座 、 定位隔板、
电性能参数不同， 设计加工成载流线芯规格和导 体数量不同的低压动力 、 控制或仪表电缆导体组
研究堆低压 电气贯穿件导体组件 的研 制
罗志远 ，王广金 ，周 斌
（ 国核动 力研 究设计 院反 应堆工 程研 究所 ，成都 ，６ ０４ ） 中 １０ １
摘要 ：本文介绍了一种用于各种实验 研究 堆反应堆厂房 内、外电缆连接 的新型灌封组件式低压电气贯穿 件 。该贯穿件采取模块结构 ，便于拆 卸和更换 。导 体组件 自 身的孔道密封采用阻燃型环氧树脂灌封实现 ，与 端板孔道 之间的密封 由“ ” Ｏ 型橡胶 圈来保证 ，已通过气密性和 电气性能 型式试验 的验证 ，满足 实验研究堆工
核电厂电气贯穿件的装配工艺
浅析核电厂电气贯穿件的装配工艺摘要：低压电气贯穿件（以下简称电气贯穿件）是核电站建设所必须的重要核级设备之一，它的整机密封及电气性能要求高、制造质量直接关系到核安全，而确保制造质量的关键环节之一就是装配。
文章对电气贯穿件的装配难点进行分析后，设计出了总成装配工艺。
用该工艺指导工艺样件和密封性能试验件装配后，通过对比试验和分析，得出了装配环节影响总成密封的关键因素，并针对这些因素对原装配工艺进行了优化和固化。
实践证明，用该装配工艺装出的产品，合格率和生产效率都比较高，可以为类似产品的装配提供经验借鉴。
关键词：电气贯穿件；装配工艺；国产化1 前言电气贯穿件是安装在压水堆核电厂安全壳上用于电缆穿越安全壳的专用电气设备，作为安全壳的一部分，构成反应堆第三道安全屏障。
在正常和各种事故状态下（包括地震和失水事故）维持反应堆安全壳的完整性和电气连续性，防止放射性物质外泄，它对反应堆的安全运行是至关重要的。
国内没有研制出电气贯穿件以前，该设备都是靠花费高昂的成本从国外进口的。
随着国家核电事业的发展，带来了核电设备供货市场的蓬勃发展。
近十年来，在国家大力倡导核电设备国产化的政策指引下，国内科研院所和商家为了抢占核电市场，都积极投入核电设备的研发。
通过努力，国内已成功实现了电气贯穿件的研制，并实现了批量供货，从而打破了国外垄断市场的格局。
电气贯穿件国产化的关键工艺有绝缘导体包覆工艺、密封模块注塑成型工艺、低压导体组件连续均衡挤压成型工艺、中压导体热缩成型工艺、筒体组件组焊和总成装配。
这些工艺都与整机密封性能相关，是决定国产化成败的关键，本文只分析探讨影响整机密封的最后环节——装配工艺。
2 装配结构和要求电气贯穿件主要由筒体组件、压力监测组件、导体组件及其密封卡套组、接线箱以及紧固件等组成，它们之间均为可拆卸式连接。
由筒体组件、导体组件和压力监测组件所建立的密闭性空间形成贯穿件自身的气腔，筒体组件上的焊接法兰在现场焊在安全壳预埋套管上，焊缝通过无损检测控制焊接质量。
1E级电气贯穿件设备鉴定
实验目的：验证电气贯穿件导体之间或导体对地之间短时耐
验收准则：试样应完好无损，并能通过 5.1～5.5 规定的所有合
受过电压的能力。
格判定基准试验。
验收准则：在试验规定的工频电压和持续时间内，导体组件试 5.15 额定连续电流试验
样应无击穿、闪络和电压突降等现象。
实验目的：检验贯穿件动力和控制导体承受长期运行负载的
验收准则：运输和储存模拟温度循环试验后，导体组件试样应 完好无损，并能通过 5.1～5.5 规定的合格判定基准试验。 5.8 湿热循环试验
实验目的：验证电气贯穿件在温度循环变化的湿热环境中的 适应性，并评价其对导体组件性能的影响。
验收准则：湿热循环试验后，导体组件试样应完好无损，并能 通过 5.1～5.5 规定的合格判定基准试验。 5.9 耐辐照试验
5.4 绝缘电阻试验
能力。
实验目的：验证电气贯穿件导体之间或导体对地之间的绝缘
验收准则：导体及端头温度不大于 85 ℃，套管及筒体焊接法
电阻值是否满足规定要求。
兰端部温度不大于 70 ℃。
验收准则：中压贯穿件导体组件绝缘电阻值＞109 Ω。低压贯 5.16 抗机械振动试验
穿件（含低压动力、仪表、控制导体组件）导体对地及邻近导体间绝 缘电阻值＞109 Ω。 5.5 导体连续性试验
Zonghe Yanjiu◆综合研究
1E 级电气贯穿件设备鉴定
王 胜 向文元 赵月扬
（中科华核电技术研究院，广东 深圳 518124）
摘 要：1E 级电气贯穿件作为重要的核安全相关设备，其国产化面临的一个重要问题是如何通过设备鉴定以满足电厂的核安全要求。中科 华核电技术研究院（以下简称“中科华”）联合厂家制定了 1E 级电气贯穿件鉴定大纲，现介绍了该鉴定大纲的主要实验项目、实验顺序及实验参 数等，以及其与法国标准、美国标准的主要区别。
基于IEEE标准的电气贯穿件鉴定试验研究
基于IEEE标准的电气贯穿件鉴定试验研究摘要：摘要：本文简要介绍了核电厂安全壳电气贯穿件以及相关的鉴定标准，并着重介绍了IEEE317标准的演变历程。
阐述了基于IEEE317标准的电气贯穿件鉴定试验方案的制定，并针对核电电气贯穿件的鉴定提供了鉴定试验序列的实例。
结合实践经验，分析讨论了按照IEEE317标准实施鉴定试验过程中存在的问题及解决方法。
相关研究结果可为核电行业应用IEEE标准开展核电设备鉴定提供借鉴。
关键词：电气贯穿件；设备鉴定：IEEE317标准；型式试验1前言核电是可大规模利用的清洁能源，我国主张在确保安全的基础上高效发展核电。
为确保核电厂安全运行，核电厂安全级设备必须通过严格的鉴定才能生产、投运。
鉴于我国多种核电技术路线并存发展的现状，针对不同技术规范核电厂，须采用不同的核电设备鉴定标准、方法和程序。
随着我国核电技术的发展和设备国产化研制的广泛开展，行业内对于核电设备鉴定的重要性的认识也在不断提高，并且对核电设备鉴定标准的应用和实践开展了研究，并提供良好经验反馈。
近年来，我国引进的设备的鉴定须采用美国标准，其中电气设备鉴定基于电气和电子工程师协会（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，简称IEEE）标准，机械设备鉴定基于美国机械工程师学会标准。
美国在核电设备鉴定领域形成了包括联邦法律、核管会监管导则、国家和行业标准的完备的法制、管理和技术体系，所以美国核电设备鉴定标准比较成熟和完善。
本文研究了基于美国IEEE317标准的电气贯穿件鉴定方案，并探讨了在鉴定实施的过程中的有关问题，旨在为行业内应用IEEE标准开展核电设备鉴定提供借鉴。
2电气贯穿件及其鉴定标准2.1电气贯穿件简介电气贯穿件为核电厂设备提供贯穿安全壳的电气通路，通过其中装配的各类馈通线为安全壳内部的设备提供动力和控制信号，并将相关的监测信号和执行机构的反馈信号传送到安全壳外。
核电厂常见电气事故与应对措施探讨
核电厂常见电气事故与应对措施探讨摘要：核电厂运行的过程中如果发生了事故，或者发生事故时不能够及时进行处理，很可能会导致十分严重的后果，针对这样的情况，就需要针对常见的电气事故问题进行分析讨论，并得到针对性的应对解答策略。
关键词：核电厂；电气事故；应对策略引言核电厂的用电系统作为厂内重要的附属设备，是保证核电厂正常运行的有力工具。
通过用电系统的发电机、封闭母线、出口断路器以及高厂变等配电装置来实现厂内电流的传输。
在核电厂的生产过程中，有很多电动机拖动设备需要使用到电，还有反应堆、汽轮机以及发电机等重要设备都需要电力的支撑完成作用任务。
可见，为了保证核电厂的正常运行，对核电厂的常见电气事故进行仔细的研究和分析是很有必要的。
只有在这些分析和研究之上，才能制定出更加科学的用电措施以及应对方法，以确保核电厂的用电安全和正常运行。
1.常见的核电厂电气事故种类1.1设备功能事故这主要是由于电气设备本身的质量不符合国家有关的质量标准而导致的，或者是电气设备在运输和安装过程中受到外界的物理损害，并在试验过程中没有及时发现，但在投入使用一段时间后，经过内外作用的共同影响致使设备出现功能性的事故，造成设备无法正常使用。
1.2单相接地事故在核电工程的建安阶段，极易引发核电厂用电系统单相接地事故。
这主要是由于人体的意外性触碰带电体，或者是电力电缆的绝缘层破损、电缆的屏蔽层处理不当等因素造成的。
在发生单相接地事故时候，可通过对该回路保护装置的报警信息和故障录波电压波形图进行分析来确定回路具体的故障位置。
单相接地事故又可以划分为金属性接地以及非金属性接地这两种类型。
发生金属性接地故障时，该相的相电压为零，其他两相的相电压为线电压。
因此，私用录波电压波形图的判断方式就可以很容易判断出故障的具体位置。
然而，在实际的核电厂用电系统中，经常发生的都是非金属性的接地故障，一般都是电缆绝缘缺陷下的弧光接地故障。
在弧光接地故障发生时相电压不为零，这主要是由于零序电压保护装置的设定一般为15V，在发生弧光接地事故的初期是探测不到的，只有当电气事故扩大化之后才会出发报警系统。
核电厂中压电气贯穿件绝缘套管的研发
- 59 -工 业 技 术０ 引言核电厂中压电气贯穿件是安装在安全壳上供核电厂中压动力电缆贯穿件安全壳的专用电气产品，是1个电气分级1E 级、机械安全2级且受国家核安全局监管的重要设备，主要是由额定电压为6.6 kV、50 Hz 三相供电回路的导体组成的。
电气贯穿件作为安全壳压力边界的组成部分，除了满足电气性能外，还必须保证可靠的密封性，即使在正常和各种事故（包括地震和失水事故等）条件下，仍能保证安全壳压力边界的完整性和电气连续性。
绝缘套管是中压电气贯穿件的关键部件，绝缘套管的性能直接决定了中压电气贯穿件的电气性能和密封性能，同时也为贯穿件的整机性能提供保障。
国内原有核电厂的电气贯穿件均为进口，同时受国外公司对设备的技术保密和产权保护，产品研发并无相关设计和制造的参考资料可以借鉴，需要针对产品需求进行自主研发。
１ 绝缘套管的设计绝缘套管的研发过程是一系列活动的集合，主要包括从最初的需求，到问题的分析、概念的设计、方案评价和技术实现等许多方面的内容。
同时作为核级产品，在研发过程中应特别注意其安全性和可靠性，原则上尽可能地采用成熟的制造技术和有使用业绩材料。
１．１ 功能需求按照中压贯穿件总体设计的需求，绝缘套管作为结构部件要实现以下3个功能：1）连接固定端板、支撑贯穿导体并承担电气贯穿件开口密封，绝缘套管气体泄漏率指标要小于。
2）处于不同电位之间并承担主绝缘作用，所承载的导体之间进行36 kV 的介电强度试验，在1 min 内无击穿、闪络和电压突降等。
3）作为部件安装到中压电气贯穿件工程样机上，随工程样机进行一系列鉴定试验，在试验前后要保证中压电气贯穿件的功能并维持自身的完整性。
鉴定试验中对绝缘套管起主要影响作用的项目有热老化、辐照、振动、地震、LOCA、雷电冲击和短路电流试验等[1]。
１．２ 概念设计概念设计在产品设计中具有重要的地位，其主要目的是针对每个设计需求功能得到1个确定但并不要求详细的解，并通过原理部件间的空间或结构上的关系使它们有机结合起来。
核电设备LOCA试验方法探讨
核电设备LOCA试验方法探讨丁多亮;郑开云【摘要】针对两种型号的三代核电技术,介绍了设备鉴定LOCA试验的基本要求,详细阐述了LOCA试验具体实施方法,并对试验实施过程中遇到的技术问题给出了解决方法.【期刊名称】《发电设备》【年(卷),期】2018(032)005【总页数】4页(P331-334)【关键词】核电设备;鉴定;LOCA试验【作者】丁多亮;郑开云【作者单位】上海发电设备成套设计研究院有限责任公司,上海200240;上海发电设备成套设计研究院有限责任公司,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TM623.4随着我国第三代核电自主化进程的不断推进，大量的安全级核电设备需要实现国产化，为贯彻第三代核电更高的安全性和经济性的路线，对核安全设备鉴定[1-2]提出了更高的要求。
设计基准事故(DBA)环境试验是验证在核电厂DBA环境工况(包括核电厂安全壳内冷却剂丧失(LOCA)事故、核电厂安全壳内(外)主蒸汽管道破裂(MSLB)事故，以及其他的高能管道破裂(HELB)事故)期间以及事故后，试验样机暴露在DBA的温度、压力、湿度、喷淋、水淹环境下执行安全功能的能力。
DBA环境试验(习惯上统称LOCA试验)通常是设备鉴定中最后一项试验，在此之前样机已经历热老化、辐照、地震等一系列鉴定试验，且老化模拟接近寿命终点。
笔者针对我国正在实施的两种型号(文中分别称之为A型机组和B型机组)三代核电设备LOCA试验，介绍了试验的基本要求、试验方法，并对试验实施过程中遇到的技术问题提出了解决方案。
1 基本要求LOCA试验包括试验前初始阶段(预热)、事故阶段(热冲击)和事故后阶段(保温)三个阶段，其中对于安全壳内的设备有化学喷淋要求，某些安装标高低的设备还需要模拟被地坑水浸没的工况：(1) 初始阶段：如果试验程序对初始环境无要求，试验仓内温度保持在试验样机正常运行工况时的温度，压力保持在正常大气压，持续足够长的时间使试验样机与环境达到平衡状态。
核电站电气（仪控）贯穿件安装管理
核电站电气（仪控）贯穿件安装管理摘要:本文依据田湾核电站电气(仪控)贯穿件安装经验，阐述了核电站电气贯穿件的安装管理流程，并就安装施工中产生的问题及处理方法进行论述和介绍。
关键词: 反应堆厂房电气(仪控)贯穿件安装流程性能检测问题处理一、概述核电站电气(仪控)贯穿件(以下简称电气贯穿件)是用于电缆穿越核电站安全壳的专用电气设备，保证了反应堆厂房与其他厂房在正常和各种事故状态下电气信号的连续性和可靠性，又维持了反应堆厂房的完整性和密封性，防止放射性物质的外泄，因此电气贯穿件对核电站的安全稳定运行担负着重要的作用，是核电站安全运行的重要保障之一。
田湾核电站每个机组共计156个电气贯穿件，包括:8个为反应堆主冷却剂泵供电的中压动力电气贯穿件、71个低压动力电气贯穿件和77个控制信号电气贯穿件，它们分散的分布在反应堆厂房+11.8M至+45.6M之间，参数下表:二、电气贯穿件安装流程电气贯穿件是一种精密的电气设备，并且安装施工涉及到机械安装、焊接、电缆端接、检查试验等多工种作业，因此电气贯穿件安装是核电站电气安装中一项工序复杂且工作量大的施工任务，加上田湾核电站安全壳是安全性高的双层结构，电气贯穿件外侧接线箱施工是在空间较窄的安全壳夹层中进行的，更是增加了电气贯穿件的安装难度，为保证安装工作的安全、顺利开展，在完成调配经验丰富的施工人员和性能良好的工器具、组织进行技术交底等常规施工准备工作外，还必须进行施工前先决条件检查，并加强安装施工的过程控制，才能保证电气贯穿件的顺利施工，避免因工序衔接问题而导致电气贯穿件长时间处于无氮保护情况下，不利于贯穿件的保护。
下面就重点介绍一下先决条件检查活动和安装过程控制活动。
1、对施工现场先决条件进行检查针对田湾核电站安全壳结构特点和电气贯穿件施工环境要求，开展了如下先决条件检查。
(1)在内安全壳预应力张拉期间安全壳夹层无法封顶，作业环境无法满足防水、防尘、防落物等要求，必须联系土建单位进行预应力张拉区外临时封顶，为夹层电气贯穿件安装施工创造条件。
核电站电气仪控设备分级研究
核电站电气仪控设备分级研究发布时间：2021-04-07T08:48:56.043Z 来源：《防护工程》2021年1期作者：刘立强[导读] 保证资源的合理利用、节约人力、财力、各项工作有序进行，有助于核电站的安全稳定运用。
核工业工程研究设计有限公司北京 101300摘要：在社会经济及科学技术稳定发展的背景下，保证核电站稳定运行，发挥清洁能的优势，其中涉及到核电厂电气仪控设备，而且设备具有特殊性、独立性、关键性等，要想保证设备分级控制效果，应该对分级依据有效掌握，并深入分析各设备分级关系，为各项工作的有序进行提供更多帮助。
基于此，本文介绍了核电站电气仪控设备安全、质保及鉴定等级分级依据，并阐述了各类设备之间的关系，仅供参考。
关键词：设备分级；核电站；电气仪控引言：由于核电站的特殊性，设备分级与其他类型电厂有着一定的区别，其涉及到的内容较为复杂，而且涉及核安全。
因此，在采购、安装的过程中，必须加强对各类分级需求的重视，并优化核电站设备管理工作，实现库存与采购联动，精准的设备的分级，能提高设备的运用效果，降低等级因素影响核电站的稳定运行。
合理的设备分级有助于制定维修大纲，保证资源的合理利用、节约人力、财力、各项工作有序进行，有助于核电站的安全稳定运用。
1 核电站设备分级依据众所周知，核电厂的系统、设备和构造物对于电厂安全的作用比一般常规系统设备和构造物更大，因而提出了设备分级的重要概念，应该加强对分级工作的重视，遵循安全等级、质保等级、抗震等级以及鉴定等级的分级原则，对不同等级的设备规定不同的设计、制造、检验、试验的要求，保证核电厂安全性，并且在分级工作开展时应该加强工作认识，够保证分级的准确性，并通过对有关文件的分析，掌握多种设备的运行要求，针对电气仪控设备准确划分，促进各项工作的有序进行。
1.1安全等级安全等级主要核电站设备等级分级重要的组成部分，目的是提供分级设计标准，而且每种分级都与安全等级有着密切的联系，大多数国家根据确定论和概率论两种分级方法进行分级。
电气贯穿件国产PEEK绝缘材料性能研究
发赵沒禺POWER EQUIPMENT第36卷第2期2022年3月Vol. 36, No. 2Mar. 2022电气贯穿件国产PEEK 绝缘材料性能研究申 鹏1 ,全先德彳，吴珂科1 ,付丰年2 ,黄文军2 ,邙振华2(1.上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，上海200240；2.中广核工程有限公司，广东深圳518124)摘要：对某国产PEEK 绝缘材料的基础性能及耐辐照性能进行试验研究，并且与同类进口材料的性能 进行比较。
结果表明：国产材料的基础性能参数均满足电气贯穿件的使用要求；经过不同辐照剂量的试验， 国产材料表现出较好的耐辐照性能。
国产PEEK 绝缘材料与进口材料性能接近,可以替代进口材料。
关键词：核电厂；电气贯穿件；绝缘材料；PEEK ；耐辐照性能中图分类号:TM623; TH145.42 文献标志码：A 文章编号：1671-086X(2022)02-0111-04D01：10.19806/ki.fdsb.2022.02.007Research on the Performance of Domestic PEEK Insulating Material forElectrical Penetration AssembliesShen Peng 1 ,Quan Xiande 2, Wu Keke 1, Fu Fengnian 2, Huang Wenjun 2, Kuang Zhenhua 2(1. Shanghai Power Equipment Research Institute Co., Ltd., Shanghai 200240, China ；2. China Nuclear Power Engineering Co., Ltd., Shenzhen 518124, Guangdong Province , China)Abstract : An experimental research was conducted on the basic performance and the radiationresistance performance of a domestic polyetheretherketone (PEEK ) insulating material, and the performances of the domestic material and the imported material were compared. Results show that thebasic performance parameters of the insulating material all can satisfy the using requirements , and through the experiments with different doses, the insulating material exhibits a better radiation resistanceperformance. The performance of the domestic material is similar to that of the imported material , and therefore the domestic material can instead of the imported material.Keywords : nuclear power plant ； electrical penetration ； insulating material ； PEEK ； radiation resistance performance电气贯穿件是安装在核电厂安全壳上，用于 电缆穿越安全壳的专用电气设备,其作为安全壳的一部分，在正常或事故条件下，能保持核反应 堆安全壳压力边界的完整性和电气信号的连续 性电气贯穿件主要由外部的钢质筒体和内部各型号电缆组成,在筒体与电缆之间分布着各种式样的绝缘材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
作者简介：郑开云(1980- )，男，高级工程师，博士，从事核电设备鉴定工作。
核电厂中压电气贯穿件短路电动力试验探讨郑开云(上海发电设备成套设计研究院，上海 200240)摘 要：核电厂中压电气贯穿件为安全壳内反应堆冷却剂泵电机提供三相交流电源，设备设计和鉴定中应考虑可能发生的单相、两相和三相短路故障。
根据中压电气贯穿件的结构特点和相关鉴定标准，对比分析了中压电气贯穿件可能发生的两相和三相短路的电动力，并探讨了短路电动力试验方法。
分析结果表明：中压电气贯穿件发生三相短路的电动力较大，中压电气贯穿件应进行三相短路试验；短路试验电路的X /R 值和合闸相角对于短路电动力都有影响；在进行短路试验时应调整试验电路参数，确保至少其中某一相导体的短路电流达到最大短路电流峰值，从而使电动力达到预期目标值。
关键词：核电厂；中压电气贯穿件；电动力；短路试验中图分类号：TM623 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2017)06-0051-04Abstract: The medium-voltage electric penetration assembly in nuclear power plant provides three-phase AC power source for the reactor coolant pump dynamo inside the containment. In the design and appraisal of equipment, consideration should be made for the possible hap-pened one-phase, two-phase and three-phase short-circuit faults. According to the structure feature of medium-voltage electric penetration assembly and the related appraisal standard, this paper compared and analyzed the two-phase and three-phase short-circuit electromotive forces possibly happened in medium-voltage electric penetration assembly and probed the testing method. The analysis result shows that the electromotive forces of three-phase short-circuit are larger in medium-voltage electric penetration assembly. The medium-voltage electric penetration assembly should be subjected to three-phase short-circuit test. The X /R value of short-circuit testing circuit and the closing phase angle have effects on the short-circuit electromotive force. The testing circuit parameters should be adjusted before short-circuit testing, so as to make sure that at least one phase reaches the peek short-circuit current and then the electromotive forces reach the expected target value. Key words: nuclear power plant; medium-voltage electric penetration assembly; electromotive force; short-circuit testingZHENG Kai-yun（Shanghai Power Equipment Research Institute, Shanghai 2002 0, China ）Discussion on Short-Circuit Electromotive Force Testing of Medium-VoltageElectric Penetration Assembly in Nuclear Power Plant检验与测试0 引言核电厂电气贯穿件为安全壳提供联接壳内和壳外的电气通路，要求同时保持安全壳压力边界完整性和电气完整性。
电气贯穿件中的导体按功能分为中压动力(额定电压＞1000V)、低压动力(额定电压≤1000V)、低压控制(额定电压≤1000V)、仪表和光纤等各种类型。
电气贯穿件属于1E 级电气设备，在用于核电厂之前，电气贯穿件样机必须通过一系列的鉴定试验，以验证其在核电厂正常工况、异常工况和设计基准事故条件下均能保持安全功能。
短路试验是电气贯穿件中动力和控制导体鉴定中十分重要的试验项目，用来模拟短路故障瞬间通流导体的焦耳热效应，以及导体间的电动力作用，其中后者往往对电气贯穿件密封结构有重大的冲击作用。
中压电气贯穿件用于连接安全壳内的反应堆冷却剂泵电机和壳外的三相交流电源，导体的额定短路电流(对称交流分量有效值)可达50kA [1]，导体之间的短路电动力可达105N。
中压电气贯穿件设计和鉴定需要特别注意其短路耐受能力。
根据中压电气贯穿件的结构特点和相关试验标准，对短路时导体承受的电动力进行了分析，并探讨了短路2电动力的试验方法。
1 中压电气贯穿件结构中压电气贯穿件结构如图1所示。
三根导体为同一线规，并呈等边三角形布置，对应三根相线。
导体组件穿过钢制密封筒体两端的法兰，并在两者交界处设有密封结构。
导体两端分别与壳内、外的电路相连。
为抵御短路电动力的作用，密封筒体内相隔一定间距设有圆板支撑用于约束导体径向位移，同时导体两端还设有三角形支撑。
在发生短路瞬间，各个导体将承受其它导体的排斥力或吸引力，由于三根导体对称布置，中压电气贯穿体整体的短路电动力合力在理论上应为零，因此不会对安全壳产生显著的作用力。
2 短路电动力分析2.1 短路类型三相交流电力系统短路分为单相、两相和三相短路。
对于单相短路，相线对中性线的短路会产生巨大的冲击电动力。
由于中压电气贯穿件不设中性线，不会发生相线对中性线的短路，所以不考虑单相短路电动力作用，但需要考虑两相和三相短路的情况。
2.2 短路电动力计算对交流暂态短路电流的分析假设三相电力系统发生远端短路的情况，即认为短路时电压不变，短路电流对称交流分量不衰减，而非周期分量衰减。
两相短路暂态过程电流(i 2)为：i 2= 2I 2[sin(ωt +ψ-φ)-sin(ψ-φ)e -at ] (1)式中，t 为时间，s；I 2为两相短路电流对称交流分量的有效值，A；ω为电源角频率，rad/s，ω=2πf ，f 为电源频率，Hz；a 为衰减系数，s -1，a =2πf /(X /R )，R 为短路时的电路电阻，X 为短路时的电路电抗；ψ为短路发生瞬间电源电压初相角，即电压合闸相角；φ为电流滞后电压的相位角，φ=arctan(ω/a )。
两相短路电动力(F 2)为：F 2=Ki 22 (2)式中，K 为常数，K =K c λ×10-7，K c 为两相导体间的回路系数，λ为截面修正系数，当截面周长远小于导体间距离时，λ≈1。
由式(1)和式(2)可知，短路暂态过程中电流和电动力峰值取决于合闸相角和X /R 。
对任意给定的X /R ，当电压过零时合闸，即ψ=0，将在某个时刻(t )出现暂态过程最大短路电流峰值(i p2)和最大短路电动力峰值(F p2)，F p2=Ki 2p 2。
此时，最大短路电流峰值和最大短路电动力峰值只与电路的X /R 值有关。
图2给出了两相短路最大短路电流峰值(坐标单位值为2I 2)和最大短路电动力峰值(坐标单位值为K ( 2I 2)2)与X /R 值的函数关系，可见峰值随着X /R 值单调递增。
当X /R 趋于0时，对应的非周期分量趋于0，最大短路电流峰值为2I 2，最大电动力峰值为K ( 2I 2)2；当X /R 趋于无穷大时，对应的非周期分量趋于恒定值，即为周期性分量初值取负，最大短路电流峰值为2 2I 2，最大电动力峰值为4K ( 2I 2)2。
三相对称短路的暂态过程电流(i a 、i b 、i c )为：密封筒体密封结构体圆形支撑板三角支撑板导体图1 中压电气贯穿件导体布置示意图图2 两相短路最大短路电流峰值和最大短路电动力峰值与X /R 值的关系X /R4.010短路电流与电动力峰值1.01021.51012.52.03.53.0短路电动力峰值短路电流峰值i a = 2I 3[sin(ωt +ψ-φ)-sin(ψ-φ)e -at ]i b = 2I 3[sin(ωt +ψ-φ-120°)- sin(ψ-φ-120°)e -at ]i c = 2I 3[sin(ωt +ψ-φ+120°)- sin(ψ-φ+120°)e -at ](3)式中，I 3是三相短路电流对称交流分量的有效值，A。
三相导体呈等边三角形布置(图1)，则各相导体的电动力可按以下计算。
a 相导体x 方向电动力(F a x )、y 方向电动力(F a y )及合力(F a )分别为：b 相导体x 方向电动力(F b x )、y 方向电动力(F b y )及合力(F b )分别为：c 相导体x 方向电动力(F c x )、y 方向电动力(F c y )及合力(F c )分别为：选取不同的合闸相角，可以在不同的导体上获得最大短路电流峰值(i p3)和最大短路电动力峰值(F p3)。
由于三相导体是对称的，这里选择a 相进行计算，将式(3)代入式(4)，可以得到：由式(3)和式(7)可知，当ψ=0时，a 相导体出现最大短路电流峰值和最大短路电动力值。
根据三相导体的对称关系，当ψ=60°时，c 相导体出现最大短路电流峰值和最大短路电动力值；当ψ=120°时，b 相导体出现最大短路电流峰值和最大短路电动力值。
进一步分析可知，在F a 达到峰值(F pa )的时刻，a 相的电流也同时达到峰值(i p a )，并且此时b 相和c 相的电流相等，也就是说，y 方向电动力为0。