Повторного заземления
Для реакторных условий рассмотрены нестационарные процессы теплопроводности в твэлах, конвективного теплообмена и гидродинамики в каналах, тепломассообмена для двухфазного теплоносителя в каналах, тепломассообмена для двухфазного теплоносителя в сосудах и каналах, истечения вскипающего теплоносителя, кризиса теплообмена, закризисного теплообмена, повторного увлажнения, парового взрыва и др. Основное внимание уделено рекомендациям по расчету процессов. Изложены основы математического моделирования и машинные программы для расчетного анализа теплогидравлических процессов в циркуляционных контурах ядерных реакторов и в их элементах при аварийных и переходных режимах.
залив разогретой активной зоны. При поднятии уровня воды выше нижней отметки активной зоны условия теплообмена в активной зоне улучшаются: интенсивное испарение воды приводит к образованию восходящего потока пара с диспергированными в нем каплями унесенной жидкости; отток тепла от горячих частей аварийной зашиты к этому дисперсному потоку, а также отвод тепла посредством осевой теплопроводности к более холодным частям активной зоны приводит к повторному увлажнению поверхности твэлов, фронт повторного увлажнения постепенно' поднимается вверх; режимы теплообмена: конвекция, пузырьковое кипение, переходное и пленочное кипение в обращенном кольцевом и дисперсном режимах двухфазного потока; температура оболочки твэла в данном сечении, проходит через второй пик и в соответствующий момент начинает снижаться, особенно резко — при прохождении через данное сечение фронта повторного увлажнения; эффект, препятствующий заливу, — запирание части циркуляционного контура паром, проходящим через парогенератор и насос в разрыв (что препятствует заливу вследствие малого располагаемого напора, создающего давление около 0,05 МПа); длительное расхолаживание реактора после залива активной зоны. Естественно, что совокупность взаимосвязанных нестационарных теп-логидравлических процессов, протекающих при МПА, как и при других авариях, определяющих развитие аварийной ситуации, и в свою очередь определяющихся развитием аварийной ситуации, не может быть с разумной степенью эффективности описана в рамках традиционных методов построения и использования корреляционных зависимостей для характеристик отдельных процессов.
Теплообмен при переходном кипении представляет собой теплообмен между стенкой и теплоносителем, возникающий вслед за кризисом теплоотдачи и являющийся промежуточным режимом между теплообменом при пузырьковом кипении и теплообменом при устойчивом пленочном кипении. В стационарных условиях переходное кипение возникает лишь в тешюобменном оборудовании, в котором передача тепла к теплоносителю происходит при заданной температуре стенки и для которого данный режим теплообмена не представляет существенного практического интереса. Этот факт, а также сложность механизма теплообмена при переходном кипении обусловили сравнительно слабую изученность данного режима теплообмена. В обзорных работах (например, в [1.11]) отмечаются частный характер результатов опубликованных исследований, узкий диапазон изученных параметров, недостаточная надежность опытных данных. Повышенное внимание, уделяемое в последнее время теплообмену при переходном кипении, в значительной мере обусловлено заметной его ролью в протекании теплогидравлических процессов в энергетическом оборудовании, и в частности в активных зонах ядерных реакторов, при нестационарных режимах работы. Действительно, временное изменение интенсивности отвода тепла от твэлов после кризиса теплообмена, а также формирование условии повторного увлажнения их поверхности при нестационарных режимах зависит от закономерностей теплообмена при переходном кипении теплоносителя.
Учет влияния режимных параметров теплоносителя на температуру стенки при минимальном устойчивом пленочном кипении весьма важен, особенно для реалистичного описания процесса повторного увлажнения канала при его заливе. Корреляции третьей группы позволяют учесть влияние режимных параметров на Г^*п. В частности, в [45] для использования в системе замыкающих соотношений двухжидкостной модели двухфазного потока рекомендуется соотношение из [123]:
В [125] такое сопоставление проведено с результатами экспериментального исследования процесса повторного увлажнения при заливе снизу 16-стержневого пучка квадратной упаковки, моделирующего пучок твэлов кипящего реактора. Опыты проводились в следующем диапазоне параметров: р = 6 -г 7 МПа; pw= НО -г 1485 кг/(м2 • с); перегрев стенки ^w - Ts = 60 -г 390 °С. Рисунок 2.22 иллюстрирует результаты сопостав-
Процедура численного решения задачи включает в себя специальный алгоритм, позволяющий достаточно надежно рассчитывать распределение температуры в твэле в окрестностях движущегося фронта повторного увлажнения стенки на стадии работы системы аварийного охлаждения активной зоны реактора. Специфика этой области — весьма большие изменения температуры и теплового потока на малом участке Дг « 1 мм
вспомогательных узлов, приводящих к сгущению расчетной сетки в данной области. После прохождения фронта повторного увлажнения и снижения разности температур ниже заданного значения АТт{п вспомогательные узлы исключаются.
Реализованное в машинной программе TRAC описание нестационарных теплогидравлических процессов в теплоносителе и тепловых процессов в конструкционных элементах позволяет проводить детальный улучшенный анализ развития аварийных ситуаций на всех стадиях, в частности, для аварии с потерей теплоносителя — на стадиях нормальной работы, истечения теплоносителя, разогрева активной зоны (с учетом пароциркониевой реакции), повторного заполнения нижней камеры реактора (с эффектами уноса и сепарации фаз, байпасированкя потока теплоносителя, встречного движения фаз в опускной трубе и т л.), повторного увлажнения поверхности твэлов, движения фронтов смачивания при заливах снизу и сверху, аварийного расхолаживания реактора и т.д.
грамме физических процессов, определяющих поведение данных параметров. Выполненный в [198] анализ показал, что возможной причиной несовпадения опытных и расчетных результатов является недостаточно адекватное для этих условий описание процесса конденсации в области имитатора насоса, где горизонтальный поток с разделенными фазами внезапно переходит в вертикальный, что вызывает в машинной программе появление волны конденсации в отличие от эксперимента. Достоверность описания в машинных программах нового поколения совокупности теплогидравлических процессов, протекающих в активной зоне реактора на стадии ее залива водой САОЗ и повторного увлажнения поверхности твэлов может быть проиллюстрирована на основании сопоставления расчетных результатов по машинной программе TRAC с опытными данными, полученными на установке FLECHT (США).
Для опытов с высокой скоростью залива наблюдалось и достаточно хорошее согласование данных по временным характеристикам процесса залива рабочего участка и повторного увлажнения стенок имитаторов твэлов. Однако в экспериментах с низкими скоростями залива имело место существенное расхождение данных, относящихся к этим временным характеристикам; это в дальнейшем послужило основанием для уточнения описания некоторых физических процессов (уноса жидкости, теплообмена при переходном и пленочном кипении, переноса тепла осевой теплопроводностью в стенке твэла в зоне фронта повторного увлажнения)
В одной из серий экспериментов на установке Semiscale моделировались процессы, протекающие на стадиях истечения теплоносителя, заполнения нижней камеры водой САОЗ и повторного увлажнения активной зоны максимальной проектной аварии, вызванной двухсторонним полным обрывом холодной нитки одной из петель с последующим включением САОЗ.
При случайном обрыве нулевого провода и замыкании фазы на корпус ( m местом обрыва) отсутствие повторного заземления приведет к тому, что напряжение относительно земли оборванного участка нулевого провода и всех присоединенных к нему корпусов окажется равным фазному напряжению сети t/ф. Это напряжение, безусловно опасное для человека, будет существовать длительное время, поскольку поврежденная установка автоматически не отключится и ее будет трудно обнаружить, чтобы отключить вручную.
где Rn — сопротивление повторного заземления нулевого провода, Ом.
Согласно Правилам устройства электроустановок сопротивление повторного заземления нулевого провода не должно превышать 10 Ом; лишь в сетях, питаемых трансформаторами мощностью 100 кВА и менее (или генераторами мощностью 100 кВА и менее) сопротивление каждого повторного заземления может достигать 30 Ом при условии, что в этой сети число повторных заземлителей не менее трех.
иметь в мастерской контур повторного заземления и следить за исправностью его; не реже двух раз в год (зимой и летом) вызывать представителей электролаборатории для его проверки с составлением акта;
Защитное зануление — это разновидность защитного заземления, устраняющая опасность поражения людей электрическим то--ком при пробоях на корпус и другие металлические части электрооборудования. Оно применяется в четырехпроводных системах с заземленной нейтралью при напряжении до 1000 В. Зануле-- ниа—зш .присоединение металлических частей электрической установки к многократно заземленному нулевому проводу. При пробое на корпус создается такой величины ток, который достаточен для срабатывания защиты и отключения поврежденного оборудования. Согласно ПУЭ сопротивление заземления нейтрали не должно превышать 4—10 Ом, а каждого повторного заземления нулевого провода 10—30 Ом. Повторное заземление нулевого провода через каждые 200—250 м, а также на концах всех ответвлений уменьшает опасность поражения людей током при обрыве нулевого провода и замыкания фазы за местом обрыва.
Зануление рассчитывают на отключающую способность (проверка выбранного сечения нулевого провода) и безопасность прикосновения человека: при замыкании фазы на землю (расчет заземления нейтрали) и при замыкании фазы на корпус (расчет повторного заземления нулевого провода). Проводимость нулевого провода должна составлять не менее 50 % проводимости фазового.
При наличии повторного заземления ток однофазного замыкания будет больше, чем без него, так как при повторном заземлении в цепи замыкания образуется параллельная ветвь в цепи тока через человека. В качестве нулевых защитных проводников в первую очередь используются нулевые рабочие проводники, а также специально предусмотренные для этой цели проводники, металлические конструкции зданий, арматура железобетонных строительных конструкций, подкрановые пути, каркасы РУ, галереи, площадки, шахты лифтов, стальные трубы электропроводок, алюминиевые оболочки кабелей, хожухи и опорные конструкции шинопрово-дов и т. п. В однофазных ответвлениях от магистралей '(«фаза — нуль») сечение нулевого провода должно 'быть равно сечению фазных проводов. На нулевом защитном проводе не должно быть выключателей и плавких предохранителей.
а) в установках с глухим заземлением нейтрали генераторов и трансформаторов мощностью до 100 ква и у повторного заземления нулевого провода — 10 ом, При их мощности более 100 ква — 4 ом;
/ — корпус: 2 — аппараты защиты от токов к. з. (предохранители, автоматические выключатели и т. п.): г» — сопротивление заземления нейтрали источника тока; гп—сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; 'к—ток к. з.: /„—часть тока к. з., протекающая через нулевой провод. ннл: 13— часть тока к. з., протека, кипа я через землю.
Из рис. 6-1 видно, что схема зануления требует наличия в сети нулевого защитного проводника, глухого заземления нейтрали источника тока и повторного заземления нулевого защитного проводника.
Рассмотрим сеть, изолированную от земли, т. е. с изолированной нейтралью и без повторного заземления нулевого защитного проводника. Будет ли работать система зануления в такой сети? Нетрудно видеть, что в этой сети зануление обеспечит отключение поврежденной установки так же надежно, как и в сети с заземленной нейтралью. С этой точки зрения режим нейтрали как бы не имеет значения. Однако при замыкании фазы на землю (рис. 6-3,а) между зануленным оборудованием и землей возникает напряжение UK, В, близкое по значению к фазному напряжению сети. Оно будет существовать до 'Отключения всей сети вручную или до ликвидации замыкания на землю. Безусловно, такое положение весьма опасно.
 Читайте далее:
 Повышенные требования
Повышенных температур
Получения заявления
Подавляющем большинстве
Повышенная опасность
Повышенная возбудимость
Повышенной чувствительности
Подлежащих оборудованию автоматическими
Переносный газоанализатор
Повышенной скоростью
Повышенной температурой
Повышенной влажности
Повышенное артериальное
Повышенного атмосферного
Повышенную температуру
|
