核电站1E级直流断路器抗震试验研究-论文.pdf

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1、核电站1E级直流断路器抗震试验研究田海松，杨立树，钟质飞(中科华核电技术研究院有限公司，广东深圳，518124)摘要：本文介绍了1E级直流断路器抗震试验的目的、试样选择、试验设备，重点介绍了试验中所采用的人工模拟加速度时程及其响应谱，试验过程以及抗震试验后的电气性能检查试验。本研究可为直流断路器的设计提供依据，对核级设备的抗震鉴定试验也具有一定的借鉴意义。关键词：1E级设备；断路器；抗震试验；鉴定后的结构完整性：1前言2)测试直流断路器的自振频率；在压水堆核电站中．应用在直流系统中的核3)对直流断路器进行5次OBE(运行基准地级直流

2、断路器属于1E级K3类设备。机组正常运行震)考核试验．1次SSE地震(安全停堆地震)考核试状态下．直流断路器为电站各系统的过程控制、保验：护、报警、控制仪表提供所必需的230V，125V，48V4)在抗震试验前和抗震试验后对直流断路器或30V直流电源。在安全停堆地震载荷下，1E级直进行性能测试。流断路器应保持原有的工作状态，并能根据运行3试验样品和试验设备要求进行分合闸操作，确保安全供电。lE级直流断路器必须通过抗震鉴定，以验证其在安全停堆地3．1试验样品震载荷下能够保持结构完整性和功能完整性。本次试验对象为广泛应用于压水堆核电厂直

3、流系统中的微型断路器(MCB)和塑壳断路器2试验目的和试验要求(MCCB)，其中微型断路器型号为C65N，塑壳断2．1试验目的路器型号有NS250N、VL160X、VL630、FD160和1E级直流断路器抗震试验的主要目的是确FE250。定断路器的自振频率、振型、阻尼等振动参数和地用于抗震试验的各型号断路器均为通过基准震反应，考核断路器的刚度(变形)、强度和位移，性能试验及机械操作考核的试样。验证断路器在地震载荷的作用下能否正常工作，3．2试验设备和仪器保持其完整性和可运行性，以履行其安全功能。抗震试验所用的试验装置为中国核动力研究

4、2_2试验要求设计院核级设备鉴定中心的单向液压振动台，其电气设备的抗震鉴定一般来说可以采用分主要性能参数如下：析、试验、试验与分析相结合以及经验数据等4种台面尺寸：1．5mx1．5m方法进行。此次1E级直流断路器的抗震鉴定试验，台体承重：2000kg利用地震模拟振动台人工合成地震波的试验方法最大位移：+125mm进行抗震鉴定。最大加速度：10g具体试验内容和要求如下：频率范围：随机振动0．1Hz～100Hz1)验证直流断路器在地震作用过程中及其之正弦振动：0．1Hz～80Hz一7一麓电工蠢与技术2014年簟2期试验采用BK公司的BK

5、4382型加速度传感器试验前将试验要求反应谱通过计算机生成人和BK2692型电荷放大器测量台面和被试设备上工模拟加速度时程。图2为通过SSE试验要求反应的运动加速度。采用奥地利DEWETRON公司生产谱用计算机生成人工模拟试验用加速度时程及对的DEWE201O型数据采集仪进行数据采集。应的试验用反应谱对要求谱的包络情况．该时程持续时间为30s，采样频率为256Hz，采样点数量为4试验过程N=30x256=7680。分析的频率范围是0～128Hz．可4．1试样的安装和测点布置获得的频率分辨率f=128／(N／2)：0．0333Hz．满

6、足抗震试验前对断路器样品进行结构检查和基HAFJ0053(核设备抗震鉴定试验指南》建议的用本通断功能检测，结构完整且通断功能正常的情况于计算楼板反应谱的频率间隔要求。下，将所有断路器试样安装在同一个刚性支架上，iH’。。⋯VJ=I一起进行抗震鉴定试验。微型断路器通过安装卡槽；安装在支架上，塑壳断路器均通过螺栓直接安装在支架上，然后通过螺栓将安装支架与振动台台面刚性连接。图IX断路器试样X方向的安装图。在振动台台面、各个断路器上分别安装加速＼L●●●⋯●≈＼l’。＼／度传感器以监测试样输入运动和试样的响应，经嚣≈&∞棚∞∞∞∞过数据处

7、理以便得到它们的各阶振型、自振频率和阻尼比参数等，请参见图1。并且试验中将每个断路器的触点串联并分别接人数据采集仪，以实现对每个断路器的触点信号的监测。图2SSE试验人工模拟加速度时程及其试验反应谱对要求反应谱的包络4．3试验4．3．1动态特性探察试验通过动态特性探察试验．确定断路器的自振频率、振型和阻尼等振动参数，了解设备的固有动态特性。动态特性探察试验的激励采用加速度幅图1断路器试样X方向安装图值不大于0．2g的白噪声，分别在每一正交轴上激4．2抗震性能试验反应谱振，振动持续时间为120s，以保证测得的自振频率根据G-STERI

8、NO．E一95004(Geneticseismic和振型的精度。technicalevaluationforreplacementitemsfor4．3．2抗震鉴定试验MoldedCaseCircuitBreaker)，抗震试验输入载