[发明专利]一种堆外核测量系统双地分离的方法

说明书

技术领域

本发明涉及核技术领域，特别涉及一种堆外核测量系统双地分离的方法，实现核探测器信号地和保护地分离。

背景技术

堆外核测量系统主要用于反应堆从停堆到200%满功率运行时反应堆周围的中子注量率监测。通过在反应堆压力容器周围设置一系列的中子探测装置来测量中子注量率，连续监测反应堆功率、功率水平的变化及反应堆轴向功率偏差，并将相关测量数据和报警信号传递给RPS及其它系统。堆外核测量系统使用的探测器包括涂硼正比计数管、γ补偿电离室、多节电离室等三种中子探测器。由于探测器位于核电站安全壳内，反应堆运行时，该区域辐射剂量率远高于人员可接受的范围，无法直接进行检修和维护，因此通常的做法是将探测器产生的弱信号利用同轴电缆输出至安全壳外辐射剂量率较低的区域后再进行放大处理。这样做的优点在于电子学系统位于安全壳外，方便随时巡查、检修。同时，由于探测器多为无机材料构成，与电子学设备分离后，可以在更广的温度范围下工作。但是，由于核辐射探测器产生的多为弱信号，远距离传输时，很容易受到外界电磁环境的干扰。目前核测量系统信号传输基本上是靠同轴电缆芯线传输电压、电流信号等，电缆屏蔽网作为信号的参考地回路。这样就将电缆外层作为信号地，当探测器端采用的是不锈钢外壳的铠装同轴电缆，信号地更是直接暴露在大气环境中，与安全壳内其它金属部件直接接触，这些金属部件在电子学上属于机壳保护地，因此就造成了信号地、保护地混接的现象，由机壳流向安全地的干扰电流将流入探测器的信号地，对测量造成严重干扰。虽然目前一些用户采用高温胶带对铠装电缆外层进行了包裹，但电磁干扰不仅通过直接接触干扰使用设备，同时还可通过传导干扰设备，如一些大型电器设备在启、停阶段均会发出较强的电磁波，这些电磁波会在探测器与电子学器件之间连接的同轴电缆外层感生出大量的干扰电荷信号，如果这些电荷不能被迅速导走，将使参考电位发生变化，干扰电子学测量结果。而核测量的探测器与信号处理机柜距离都在上百米以上，电缆沿途经过的路径上有很多大型电机、电磁阀等强电磁干扰源，以及各种电线、电缆，如果电缆走线不当，或有大型电机启动时，测量结果极易受到干扰，甚至会导致反应堆降功率甚至停机等恶性后果。因此，如何减弱或消除外界对核测量信号的电磁干扰，一直是核电运行业的难题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题与不足，提供一种堆外核测量系统双地分离的方法，有效解决了堆外核测量系统信号传输过程中容易受到电磁干扰的难题，提高了系统的可靠性。同时，该方法也可用于其它需要采用同轴电缆传输弱信号的场合。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案。

一种堆外核测量系统双地分离的方法，采用双层屏蔽同轴电缆传输核探测器信号，即采用具有两层绝缘屏蔽层的同轴电缆代替常规的单层屏蔽电缆作为信号传输电缆，该方法包括以下步骤：

（1）在探测器端，将探测器外壳作为信号地，与双层屏蔽同轴电缆内屏蔽层连接，将探测器外围的承载体金属壳体作为保护地，与双层屏蔽同轴电缆外屏蔽层连接，同时保证探测器和承载体金属壳体之间电气绝缘；

（2）在信号处理装置端，将双层屏蔽同轴电缆内屏蔽层与信号处理装置电路板中的信号地连接，将双层屏蔽同轴电缆外屏蔽层与机箱、机柜的金属壳体连接，同时使信号处理装置电路板的信号地与机箱独立接地或单点连接后接地。

在上述技术方案中，探测器外围的承载体金属壳体及信号处理装置端的机箱、机柜均与电厂外设的接地线连接，在电缆贯穿电厂安全壳的电气贯穿件时，双层屏蔽同轴电缆外屏蔽层与电气贯穿件的金属壳体连接。

在上述技术方案中，贯穿电厂安全壳的电气贯穿件时，可采用双层屏蔽的铠装电缆，此时，电缆最外层的不锈钢外壳可直接与电气贯穿件金属箱体、电气贯穿件金属耐压体采用金属卡套连接，该连接方式可简化同轴铠装电缆贯穿电气贯穿件时的复杂结构，提高电缆与贯穿件之间的密封性能。

而常规的贯穿电厂安全壳的电气贯穿件时采用单层铠装电缆，电缆外层和贯穿件之间需要有绝缘材料，结构复杂。

在上述技术方案中，所述双层屏蔽同轴电缆为金属铠装形式，或是有机绝缘形式，还可以是在单层同轴电缆外添加绝缘层，添加的绝缘层采用金属导管、金属带、或金属网的形式。