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1、核动力工程 2006 年1 0 7 1 N u c l e a r P o w e r E n g i n e e r i n g O c t 2006 高压电气贯穿件工程样机抗震鉴定试验 杜建勇，李天勇 ( o e 国核动力研究设计院。成都，6 1 0 0 4 1 ) 摘要：本文描述了某工程堆高压电气贯穿件工程样机抗震鉴定试验的试验目的、试验内容、试验装置、试验 方法以及试验结果。试验结果表明，该高压电气贯穿件工程样机的结构完整性和可运行性满足相关抗震规范的要求。 关麓词：电气贯穿件；抗震鉴定试验；运行基准地I ( S L I ) ；安全停堆地震( S L 2 ) 1 试验目的 通过在中国核
2、动力研究设计院6 m x 6 m 地震 台上进行振动和抗震试验，测定某工程堆高压电 气贯穿件工程样机的振动特性和地震响应，考核 该高压电气贯穿件在地震载荷( S L l 和S L 2 ) 作用 期间和作用后能否保证其结构完整性和可运行 性，验证该高压电气贯穿件抗震性能是否满足我 国有关核安全法规和规范的要求。 2 试验内容 2 1 功能检测 抗震试验前后，分别测试高压电气贯穿件的 介电常数、绝缘电阻、直流电阻及进行氦质谱检 漏检测。 2 。2 动态特性探寨试验 采用白噪声随机波激振的模态试验方法测量 高压电气贯穿件工程样机的固有频率和阻尼比， 以确定其动态特性。试验所用白噪声加速度幅值 不大于
3、O 2 9 ( g 为重力加速度，g = 9 1 8 m s 2 ) ，频率 范围0 2 5 0H z ，扫描时间为1 2 0 s 。 2 3 抗震鉴定试验 试验输入的设计地震反应谱S LI 和S L 2 采用 该工程堆厂房标高2 2 m 处的楼层反应谱，阻尼比 为2 和4 。根据规范要求，对工程堆高压电气 贯穿件工程样机进行5 次S L l 和1 次S L 2 地震模 拟试验，在每次试验中测量工程样机的地震响应， 并检测贯穿件导体的连续性。 3 被试设备 试验试件为某工程堆高压电气贯穿件工程样 机。该样机主要由高压导体组件、高压密封简体、 压力监测组件、接线箱以及绝缘部件等组成；刚 性模拟支
4、架由槽钢和钢板焊接而成。高压电气贯 穿件工程样机与刚性模拟支架焊接成一体，刚性 模拟支架由6 个M 3 0 的螺栓固定在地震试验台 上，使工程样机与振动台连成一体。为了模拟实 际应用，各个高压导体组件都连接了相应的电缆。 与被试设备的导体平行的水平方向为】，向， 与此垂直的水平方向为X 向，被试设备的竖直方 向为Z 向。 压 图1 某工程堆高压电气贯穿件工程样机 结构示意图 本试验所采用的试件按规定要求完成了性能 试验和老化试验。 4 试验装置和测试仪表及测点布置 本试验所用装置为中国核动力研究设计院 6 m x 6 m 大型高性能地震模拟试验台。其他测量仪 表有：B & K 4 3 8 2
5、电荷式加速度传感器和B & K 2 6 9 2 型电荷放大器，比利时L M SS C A D A S I I I 型1 2 8 通道高速数采系统。 本次试验测量信号分为地震响应信号和用来 检测贯穿件导体连续性的电流信号两种。其中地 震响应测量共安装了1 5 个加速度传感器，分为5 个测点，分别测量地震台台面、贯穿件筒体上端 杜建勇等：高压电气贯穿件工程样机抗震鉴定试验4 9 7 ： 誊 譬 餐 景 叮匝 目 萄 翟 瑙 馏 曩 菝辜，I I z 图2 某方向S L I 响应谱3 包络情况 频率，I t “ I z 图3 某方向S L 2 响应谱包络情况 支架处、接线箱端部中心处及贯穿件接线箱内
6、部 导体处的三向( 即ZY ，砷速度值。将贯穿件3 个导体组件串联起来，并与一个电阻连接。由可 调直流源给电路提供恒定电流，通过监测电路中 的电流来检测电气贯穿件的导体连续性。 5 试验方法 5 1 功能检测 抗震试验前测试高压电气贯穿件的介电常 数、绝缘电阻、直流电阻及进行氦质谱检漏检测。 5 2 动态特性探察试验 同时在高压电气贯穿件工程样机的3 个正交 轴向输入加速度幅值不大于O 2 9 的白噪声进行激 振，测量高压电气贯穿件工程样机的固有频率和 阻尼比，白噪声频率范围0 2 - 5 0 H z ，扫描时间为 1 2 0 s 。 5 3 抗震鉴定试验 同时醅压电气甓刳餐暖肄卢叽的3 个正
7、交轴向 输入设巾强螺皈蝴成5 次S L l 和1 次S L 2 地震 模拟试验。每次试嘲搠为3 0 s ，在每次试睑中测量工 程洋蛐翱蝴氅响应，并检测贯穿绊导体的连续性。 图2 和图3 为S L I 和S L 2 某方向台面加速度响应 对试验要求的加速度响应包络情况。 5 4 功能检测 。 抗震试验后再次测试高压电气贯穿件的介电 常数、绝缘电阻、直流电阻及进行氦质谱检漏检 测。 6 试验结果 6 1 动态特性 被试高压电气贯穿件工程样机3 个正交方向 ( 轴向墨横向，r 和上下z ) 的一阶频率分别为： 2 9 5 H z 、3 2 H z 和2 9 5 H z ，阻尼比分别为2 0 、 l
8、- O 、1 4 。 6 2 地震响应 抗震试验中高压电气贯穿件上从Kz3 个正交方向上的最大加速度( S E E 作用下) 为t 0 81 9 、0 7 2 9 和0 7 3 9 ，相应的放大倍数分别是 1 3 8 、1 5 7 、3 5 8 。 6 3 功能检查 通过试验前后氦质谱检漏检测、介电常数、 绝缘电阻和直流电阻测量结果对比，表明所检测 技术指标满足要求。 7 试验结论 本试验依据“某工程堆高压电气贯穿件型式 试验大纲”，并遵照有关规范的要求，完成了该工 程堆高压电气贯穿件工程样机的抗震鉴定试验。 试验观察和数据分析表明：该工程堆高压电气 贯穿件工程样机抗震试验后结构完整，各连接件 无脱落，各连接螺栓无松动；该工程堆高压电 气贯穿件工程样机在抗震试验前后及试验中的运 行正常，输出电流平稳无跳动，其气体泄漏率、 导体连续性、介电强度和绝缘电阻等技术指标满 足要求。 综上所述，该工程堆高压电气贯穿件工程样 机经抗震试验前、后测量对比和试验后的数据分 析和结构检查表明，该设备满足相关规范的抗震 要求。
