核電站爆破閥點火器設(shè)計

曹新民 秦裕強

摘 要：本文設(shè)計了一款通過人力手搖發(fā)電的核電站爆破閥點火器。首先介紹了該點火器的功能要求，然后詳細分析了系統(tǒng)電路設(shè)計，最后對實物樣機進行驗證。驗證結(jié)果表明，各項測試參數(shù)均符合設(shè)計要求。

關(guān)鍵詞：爆破閥點火器;手搖發(fā)電;自愈式電容

中圖分類號：TM623 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）34-0047-03

Design of the Igniter for the Squib Valve of Nuclear Power Station

CAO Xinmin QIN Yuqiang

（State Nuclear Power Automation System Engineering Company，Shanghai 200245）

Abstract： In this paper， a kind of igniter of explosion valve in nuclear power plant was designed. Firstly， the functional requirements of the ignitor were introduced， then the circuit design of the system was analyzed in detail， and finally the prototype was verified. The verification results show that all the test parameters meet the design requirements.

Keywords： squib valve igniter;manual power generation;self-healing capacitor

1 研究背景

爆破閥是AP1000三代核電站非能動設(shè)計的關(guān)鍵設(shè)備之一，其通過點燃閥門藥桶內(nèi)的火藥以驅(qū)動閥門快速打開，從而保證事故工況下非能動堆芯冷卻系統(tǒng)可靠運行。這種閥的閥體動作本身是通過火藥爆炸能量驅(qū)動的，因此在缺乏廠外電源的情況下仍能被可靠驅(qū)動。點燃爆破閥藥筒內(nèi)的火藥目前設(shè)置了兩種方式：一種是通過爆破閥控制器，由控制信號的轉(zhuǎn)換得到高能短時的大電流引爆火藥;另一種是通過爆破閥點火器，爆破閥點火器是一種人力手搖發(fā)電裝置，由人力手搖曲柄將機械能轉(zhuǎn)換為電能，最終輸出短時強脈沖電流，從而點燃爆破閥藥桶內(nèi)的火藥[1]。

在工業(yè)控制領(lǐng)域，尤其是核電站的設(shè)備控制中，需要穩(wěn)定可靠的直流電輸出驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備。為了保證電流的可靠性和穩(wěn)定性，常常通過設(shè)置多層次、多冗余的電源來實現(xiàn)。目前，在核電站內(nèi)，除了配置UPS電池進行后備供電外，還需要配置人力手搖發(fā)電裝置進行多樣化的后備供電。用于核電站作為爆破閥點火器的傳統(tǒng)的人力手搖發(fā)電裝置存在諸多缺點，如可靠性低、無法提供短時強脈沖電流、輸出穩(wěn)定性差等。……