KR20170039671A - 광 파이버 페너트레이션 - Google Patents

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다이스케 미나미데
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오리엔트 브레인 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 광 파이버 페너트레이션(1)은, 제1 공간(3)과 제2 공간(4)을 격리하는 격벽(2)을 관통하여 설치한 슬리브(5)의 내부에 배치된다. 광 파이버 페너트레이션(1)은, 광 파이버 소선(25)을 금속제 세관(24)에 삽입한 제1 광 파이버 케이블(13) 및 제2 광 파이버 케이블(14)과, 슬리브(5)의 축 방향으로 배치하는 금속제 통체(12)이며, 그 통체의 내부에, 제1 광 파이버 케이블(13)을 제1 공간(3)측에, 제2 광 파이버 케이블(14)을 제2 공간(4)측에 배치한 통체(12)와, 통체(12)의 내부에서, 제1 광 파이버 케이블(13)과 제2 광 파이버 케이블(14)을 접속하는 내부 커넥터(15)와, 통체(12)의 양단을 폐색하는 제1 덮개 및 제2 덮개를 구비한다. 내부 커넥터(15)에 의해, 제1 광 파이버 케이블(13)의 세관의 내부를 제2 광 파이버 케이블(14)의 세관의 내부와 차단하고, 제1 광 파이버 케이블(13)의 광 파이버 소선을 제2 광 파이버 케이블(14)의 광 파이버 소선과 도통하였다.

Description

광 파이버 페너트레이션 {OPTICAL FIBER PENETRATION}
본 발명은 예를 들어 원자로 격납 용기나 셸터, 금고, 화학 플랜트의 기밀 에리어 등의 내외를 격리할 필요가 있는 용기나 설비, 방의 격벽을 관통하여, 격벽의 외측 및 내측으로 연장되는 케이블을 연결하는 광 파이버 페너트레이션에 관한 것이다.
종래의 페너트레이션의 구조로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 원자로 격납 용기의 차폐벽에 관통하여 설치된 슬리브의 외측의 선단부에 어댑터를 통하여 헤더 링이 설치되고, 해당 헤더 링에 복수의 케이블 모듈이 장착되고, 해당 케이블 모듈의 외측 케이블이 단말부를 통하여 외부 케이블과 접속되고, 케이블 모듈의 내측 케이블이 단말부를 통하여 내부 케이블과 접속된 페너트레이션이 기재되어 있다. 페너트레이션을 교체할 때에는, 어댑터와 슬리브의 용접부를 절단하고, 어댑터가 붙은 케이블 모듈을 새로운 것과 교환한다.
최근의 일본에서의 원자력 발전소 사고 이래, 원자로 격납 용기 내의 안전 감시 설비, 계측 설비의 강화가 요구되고 있다. 종래, 일본에서는 원자로 격납 용기 내의 온도나 수위의 계측 데이터를 송신하는 데 광 파이버를 사용하는 것은, 광 파이버의 내방사선의 문제에 의해 채용되어 오지 않았다.
최근, 내방사선 파이버가 개발되고 있지만, 이러한 내방사선 파이버에 대응한 수소 검지 센서나, 온도 센서, 수위 센서 등의 계측기를 개발함과 함께, 내압성, 기밀성, 내열성, 내방사선성이 있는 원자로 격납 용기의 격벽의 광 파이버 페너트레이션을 개발할 것이 요망되고 있다.
그러나, 내방사선 파이버는, 수지 피복 자체가 내열성, 내압성이 부족하여, 그 상태 그대로서는 페너트레이션으로서 채용할 수 없고, 파이버 소선만으로는 단선되기 쉽고, 내구성이 없다. 내방사선 파이버를 원자로 격납 용기의 차폐벽의 페너트레이션으로서 채용하기 위해서는, 우선 기밀성, 내구성을 확보할 필요가 있다.
일본 특허 공개 제2004-157050호 공보
본 발명은 상기 종래의 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 내방사선 파이버를 사용하여, 내압성, 기밀성, 내열성, 내방사선성 및 내수성이 있는 광 파이버 페너트레이션을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 광 파이버 페너트레이션은,
제1 공간과 제2 공간을 격절하는 격벽을 관통하여 설치한 슬리브의 내부에 배치되는 광 파이버 페너트레이션에 있어서,
광 파이버 소선을 금속제 세관에 삽입한 제1 광 파이버 케이블 및 제2 광 파이버 케이블과,
상기 슬리브의 축 방향으로 배치하는 금속제 통체이며, 그 통체의 내부에, 상기 제1 광 파이버 케이블을 제1 공간측에, 상기 제2 광 파이버 케이블을 제2 공간측에 배치한 통체와,
상기 통체의 내부에서, 상기 제1 광 파이버 케이블과 상기 제2 광 파이버 케이블을 접속하는 내부 커넥터와,
상기 통체의 양단을 폐색하는 제1 덮개 및 제2 덮개를 구비하고,
상기 내부 커넥터에 의해, 상기 제1 광 파이버 케이블의 세관의 내부를 상기 제2 광 파이버 케이블의 세관의 내부와 차단하고, 상기 제1 광 파이버 케이블의 광 파이버 소선을 상기 제2 광 파이버 케이블의 광 파이버 소선과 도통한 것이다.
상기 구성에 의해, 제1 광 파이버 케이블 및 제2 광 파이버 케이블은, 광 파이버 소선이 세관에 삽입되어 있으므로, 광 파이버가 보호됨과 함께, 내압성, 내열성, 내방사선성이 있다.
또한, 내부 커넥터에 의해, 제1 광 파이버 케이블의 광 파이버 소선과 제2 광 파이버 케이블의 광 파이버 소선을 도통한 상태에 있어서, 제1 광 파이버 케이블의 세관의 내부와 제2 광 파이버 케이블의 세관의 내부가 차단된다. 이에 의해, 제1 광 파이버 케이블에 접속되는 격벽의 제1 공간측의 광 파이버 케이블의 세관이 손상되었다고 해도, 제1 공간의 분위기나 물이 손상된 세관으로부터 제2 공간의 광 파이버 케이블로 침입할 일은 없으며, 내수성, 기밀성이 유지된다.
상기 내부 커넥터는,
상기 제1 광 파이버 케이블의 세관의 단부를 고착하고, 광 파이버 소선의 선단에 암형 또는 수형의 콘택트를 설치한 소켓과,
상기 제2 광 파이버 케이블의 세관의 단부를 고착하고, 광 파이버 소선의 선단에 상기 소켓의 콘택트와 끼워 맞추는 수형 또는 암형의 콘택트를 설치한 플러그로 이루어지고,
상기 제2 광 파이버의 광 파이버 소선의 주위가 상기 플러그의 내부에 수지로 밀봉되고,
상기 암형 콘택트와 상기 수형 콘택트가 끼워 맞추어지도록 상기 소켓에 상기 플러그가 장착 가능인 것이 바람직하다.
이에 의해, 소켓에 플러그를 가로로 장착하기만 하는 간단한 구성으로, 내부 커넥터에 의해, 제1 광 파이버 케이블의 광 파이버 소선과 제2 케이블의 광 파이버 소선을 도통한 상태로, 제1 광 파이버 케이블의 세관의 내부와 제2 광 파이버 케이블의 세관의 내부를 차단할 수 있다.
상기 통체의 내부에 수지가 충전되는 것이 바람직하다.
통체의 내부에 수지를 충전함으로써, 내부 커넥터, 제1 광 파이버 케이블 및 제2 광 파이버 케이블이 수지로 밀봉되고, 케이블 내부의 기밀성을 한층 더 높여 광 파이버를 보호할 수 있다.
상기 통체의 내부에, 상기 제1 광 파이버 케이블 및 상기 제2 광 파이버 케이블을 지지함과 함께, 상기 통체의 내부를 복수의 공간으로 구획하는 구획 플레이트를 구비하고,
상기 구획 플레이트에 의해 구획된 상기 통체 내의 복수의 공간 중, 적어도 상기 내부 커넥터가 배치된 공간에 상기 수지가 충전되는 것이 바람직하다.
통체 내를 구획하고, 각 공간을 개별적으로 온도 제어함으로써, 충전된 수지의 수축이나 팽창을 방지하고, 수지의 경화 처리를 용이하게 할 수 있다.
상기 수지는, 시아네이트에스테르 수지와 에폭시 수지를 혼합한 혼합 수지인 것이 바람직하다.
수지로서 상기 혼합 수지를 사용함으로써, 통체 내에 혼합 수지를 주입한 후, 150도 이하의 온도로 경화할 수 있으므로, 고온에 의한 광 파이버의 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 광 파이버 페너트레이션 및 시스템에 따르면, 제1 케이블의 광 파이버와 제2 케이블의 광 파이버를 도통한 상태에 있어서, 커넥터에 의해 각 케이블 내부의 기밀성을 확보하여 방사선이나 열, 물의 침입을 방지하고, 광 파이버를 보호할 수 있다.
도 1은 원자로 격납 용기의 격벽에 본 발명의 실시 형태에 관한 광 파이버 페너트레이션을 설치한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 광 파이버 페너트레이션의 단면도이다.
도 3은 광 파이버 페너트레이션의 내부 커넥터의 단면도이다.
도 4는 광 파이버 페너트레이션을 조립하는 상태를 도시하는 내측 유닛과 외측 유닛의 정면도이다.
도 5는 광 파이버 페너트레이션을 조립하는 상태를 도시하는 정면도이다.
도 6은 광 파이버 페너트레이션을 조립하는 상태를 도시하는 정면도 및 단면도이다.
도 7은 광 파이버 페너트레이션의 변형예를 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 따라 설명한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 광 파이버 페너트레이션(1)은, 원자로 격납 용기의 격벽(2)을 관통하여 도면 중 좌측(격벽(2)의 내측)의 격납 용기 내측 공간(제1 공간)(3)과 도면 중 우측(격벽(2)의 외측)의 격납 용기 외측 공간(제2 공간)(4)을 연통하는 원통 형상의 슬리브(5) 내에 배치되어 있다. 또한, 본 명세서에서는, 편의상, 각 부재의 원자로 격납 용기 내측 및 원자로 격납 용기 외측을 간단히 내측, 외측이라고 칭한다.
광 파이버 페너트레이션(1)은, 격납 용기 내측 공간(3)에 설치된 센서(도시하지 않음)에 접속되는 내측 광 파이버 케이블(6)과, 격납 용기 외측 공간(4)에 설치된 판독 장치(도시하지 않음)에 접속되는 외측 광 파이버 케이블(7)을 접속한다.
광 파이버 페너트레이션(1)은, 격납 용기 내측 공간(3)에서부터 격납 용기 외측 공간(4)에 걸쳐 슬리브(5)의 축 방향을 따라 연장되어 있다. 광 파이버 페너트레이션(1)은, 슬리브(5)의 양단부 및 축 방향의 중앙에 설치된 지지체(8)의 원형 구멍(9)에 삽입 관통하여 지지되어 있다. 또한, 도 1 중, 대표적으로 하나의 광 파이버 페너트레이션(1)만을 도시하고 있지만, 실제로는 복수개의 광 파이버 페너트레이션(1)이나 전기 페너트레이션이 슬리브(5) 내에 배치되어 있다. 내측 광 파이버 케이블(6)은, 슬리브(5)의 내측의 단부에 설치된 내측 접속 상자(10)에 다른 케이블과 함께 집약되어, 각각의 페너트레이션과 접속된다. 마찬가지로, 외측 광 파이버 케이블(7)도, 슬리브(5)의 외측의 단부에 설치된 외측 접속 상자(11)에 다른 케이블과 함께 집약되어, 각각의 페너트레이션과 접속된다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 광 파이버 페너트레이션(1)은, 양단이 폐색된 원통 형상의 금속제 통체(12)와, 통체(12)의 격납 용기 내측 공간(3)측의 내부에 삽입 관통되는 복수개의 제1 광 파이버 케이블(13)과, 통체(12)의 격납 용기 외측 공간(4)측의 내부에 삽입 관통되는 복수개의 제2 광 파이버 케이블(14)과, 제1 광 파이버 케이블(13)과 제2 광 파이버 케이블(14)을 접속하는 복수의 내부 커넥터(15)를 구비하고 있다. 광 파이버 페너트레이션(1)의 통체(12)의 내부 공간은, 수지(16)로 충전되어 있다. 복수의 내부 커넥터(15)는, 서로 겹치지 않도록, 광 파이버 케이블(13, 14)의 길이 방향으로 어긋나게 배치되어 있다.
통체(12)의 구경은, 내부에 삽입 관통되는 광 파이버 케이블(13, 14)의 개수(통상은 16개가 많음)나 내부 커넥터(15)의 크기에 의존하지만, 약 100 내지 200mm 정도이다. 또한, 통체(12)의 길이는, 광 파이버 페너트레이션(1)을 배치하는 슬리브(5)의 길이, 즉 격벽(2)의 두께에 의존하지만, 1000 내지 3000mm 정도이다. 통체(12)는, 스테인리스강 등의 금속제의 3개의 파이프(12a, 12b, 12c)로 이루어지고, 인접하는 파이프(12a, 12b, 12c)의 단부면을 용접함으로써 형성된다. 각 파이프(12a, 12b, 12c)에는 수지 충전구(17a)와 배출구(17b)가 형성되어 있다. 중앙부의 제2 파이프(12b)에는, 가스 누설 검지 구멍(18)이 형성되어 있다. 가스 누설 검지 구멍(18)은, 도시하지 않은 도관을 통하여 내측 또는 외측에 설치한 도시하지 않은 압력계에 접속되고, 광 파이버 케이블(13, 14)의 후술하는 세관(24)이나 통체(12)의 손상 등에 의한 통체(12) 내의 압력의 변화를 검출하는 것이다.
제1 파이프(12a)의 내측의 단부는, 원판 형상의 제1 덮개(19)가 맞닿아 용접되어 있다. 제1 덮개(19)에는, 복수의 제1 커넥터(20)가 고정되고, 제1 광 파이버 케이블(13)의 내측의 단부가 접속되어 있다. 제1 커넥터(20)는, 제1 덮개(19)에 고정하는 것이 아니라, 제1 덮개(19)를 관통시킨 제1 광 파이버 케이블(13)의 선단에 설치해도 된다. 제3 파이프(12c)의 외측의 단부는, 원판 형상의 제2 덮개(21)가 삽입되어 용접되어 있다. 제2 덮개(21)에는, 복수의 제2 광 파이버 케이블(14)이 두께 방향으로 관통하고, 그 선단에 제2 커넥터(22)가 설치되어 있다. 제2 커넥터(22)는, 제2 광 파이버 케이블(14)의 선단에 설치하는 것이 아니라, 제1 커넥터(20)와 마찬가지로 제2 덮개(21)에 고정되어도 된다.
제1 커넥터(20)에는 내측 광 파이버 케이블(6)이 접속되고, 해당 내측 광 파이버 케이블(6)의 선단에는 상기 센서가 접속되어 있다. 제2 커넥터(22)에는 외측 광 파이버 케이블(7)이 접속되고, 해당 외측 광 파이버 케이블(7)의 선단에는 상기 판독 장치가 접속되어 있다. 이에 의해, 센서와 판독 장치는, 내측 광 파이버 케이블(6), 제1 커넥터(20), 광 파이버 페너트레이션(1), 제2 커넥터(22) 및 외측 광 파이버 케이블(7)을 통하여 용이하게 접속할 수 있다.
제1 광 파이버 케이블(13)과 제2 광 파이버 케이블(14)은, 제1 파이프(12a)와 제2 파이프(12b)의 용접부, 및 제2 파이프(12b)와 제3 파이프(12c)의 용접부에 설치된 원형의 구획 플레이트(23a, 23b)에 의해 지지되어 있다.
제1 광 파이버 케이블(13)과 제2 광 파이버 케이블(14)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 각각 스테인리스강제 세관(24)과, 해당 세관(24)에 삽입된 광 파이버 소선(25)을 구비하고 있다. 내측 광 파이버 케이블(6)과 외측 광 파이버 케이블(7)도, 마찬가지의 구조를 갖고 있다.
세관(24)은, 스테인리스강제 튜브이며, 이하의 특성을 갖는 것이 바람직하다.
재질; SUS304(또는 SUS316)
외형/두께; 2.0±0.05mm/0.2±0.05mm
허용 장력; 216N
허용 측압; 20,000N/50mm
사용 온도; 상온 내지 200℃
광 파이버 소선(25)은, 일본 특허 제4699267호의 내방사선 광 파이버의 소선이며, F-SiO2의 파이버(불소 첨가 약 0.8％)에 폴리이미드 수지를 코팅한, 방사선에 의한 결함 생성을 억제ㆍ수복하는 기능을 갖고, 이하의 특성을 갖는 내방사선 싱글 모드 파이버(RRSMFB)가 바람직하다.
클래드 직경; 125±1㎛
사용 파장 nm; 1310, 1550
초기 전송 손실; ≤0.5dB/km
내압 테스트; ≥0.7GN/㎡
내열 온도; 300℃
γ선 소좌 전송 손실; 1×106R/h 약 0.5dB/100m
1×105R/h 약 0.3dB/100m
광 파이버 페너트레이션(1)의 내부 공간에 충전되는 열경화성 수지(16)는, 시아네이트에스테르 수지와 에폭시 수지를 4:6의 비로 혼합한 혼합 수지이다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 내부 커넥터(15)는, 소켓(26)과, 해당 소켓(26)에 접속되는 플러그(27)를 구비하는 수중 커넥터이다. 제1 커넥터(20) 및 제2 커넥터(22)도 마찬가지의 구조이기 때문에 설명은 생략한다.
소켓(26)은, 일단부가 벽부(28)에 의해 폐색된 원통형이며, 타단부의 개구 단부(29)로부터 플러그(27)가 삽입된다. 격납 용기 내측 공간(3)(도 1 참조)의 센서에 접속된 소켓측의 제1 광 파이버 케이블(13)은, 벽부(28)를 관통하여 소켓(26)의 내부에 연장되어 있다. 또한, 제1 광 파이버 케이블(13)의 광 파이버 소선(25)의 선단부는, 소켓(26)에 고정된 제1 보유 지지부(30)에 의해 소켓(26)의 내부에 보유 지지되어 있다. 제1 광 파이버 케이블(13)의 세관(24)의 선단은, 소켓(26)의 벽부(28)에 용접되어 있다.
제1 보유 지지부(30)는, 암형 콘택트(31)와, 콘택트 고정부(32)와, 보유 지지 링(33)을 구비하고 있다.
암형 콘택트(31)는 광 파이버 보유 지지 구멍(34)과, 콘택트 삽입 구멍(35)을 갖는다. 광 파이버 보유 지지 구멍(34)에는, 제1 광 파이버 케이블(13)의 광 파이버 소선(25)의 선단부가 끼움 삽입되어 고정되어 있다. 콘택트 삽입 구멍(35)은 광 파이버 보유 지지 구멍(34)보다 직경이 크고, 플러그(27)의 후술하는 수형 콘택트(48)가 삽입된다.
콘택트 고정부(32)는, 암형 콘택트(31)보다 축 방향으로 짧은 원통 형상이며, 암형 콘택트(31)와 보유 지지 링(33)의 사이에 배치되어 있다. 콘택트 고정부(32)의 내측에는, 암형 콘택트(31)가 끼움 삽입되어 있다.
보유 지지 링(33)은, 콘택트 고정부(32)보다 축 방향으로 짧은 원통 형상이다. 소켓(26)의 내주면에 고정된 보유 지지 링(33)의 내부에는, 콘택트 고정부(32)가 끼움 삽입되어 있다.
플러그(27)는, 축 방향으로 연장되는 원통 형상이며, 제2 광 파이버 케이블(14)을 밀봉하는 케이블 밀봉체(36)와, 해당 케이블 밀봉체(36)에 연결 고정된 플러그 본체(37)를 구비하고 있다.
케이블 밀봉체(36)는, 제2 광 파이버 케이블(14)의 세관(24)의 선단을 밀봉하고 있다. 케이블 밀봉체(36)는 원통 형상이며, 축 방향으로 연장되는 케이블 보유 지지 구멍(38)과 수지 충전 구멍(39)과 단차부(40)를 갖는다. 케이블 보유 지지 구멍(38)은 수지 충전 구멍(39)보다 직경이 작고, 수지 충전 구멍(39)과 단차부(40)를 통하여 연통되어 있다.
케이블 보유 지지 구멍(38)에는 제2 광 파이버 케이블(14)의 세관(24)이 끼움 삽입되고, 해당 세관(24)의 선단은 단차부(40)에 걸어 위치 결정되어 있다. 케이블 밀봉체(36)의 외측 단부면(41)과 세관(24)은 용접하여 고정되어 있다.
수지 충전 구멍(39)의 단차부(40)측의 단부에는 고점성의 수지(42)가 충전되어 있다. 고점성의 수지(42)의 옆에는, 저점성의 수지(43)가 충전되어 있다. 수지(42, 43)는 에폭시 수지가 바람직하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 이에 의해 제2 광 파이버 케이블(14)의 세관(24)의 내부의 기밀성을 확보하여 방사선이나 열, 물의 침입을 방지하고, 광 파이버 소선(25)을 보호할 수 있다.
플러그 본체(37)의 선단부는 소켓(26)에 삽입된다. 플러그 본체(37)의 외주에는, 소켓(26)의 외주에 형성된 수나사(44)와 나사 결합하는 체결 링(45)이 배치되어 있다. 플러그 본체(37)의 내측에는, 제2 광 파이버 케이블(14)의 광 파이버 소선(25)을 보유 지지하는 제2 보유 지지부(46)가, 플러그 본체(37)의 내주면에 끼움 삽입된 박육의 환상체(47)를 통하여 고정되어 있다.
제2 광 파이버 케이블(14)로부터 플러그(27) 내로 연장되는 광 파이버 소선(25)은, 각 에폭시 수지(42, 43)를 관통하여 제2 보유 지지부(46)까지 연장되어 있다. 제2 보유 지지부(46)는, 수형 콘택트(48)와, 콘택트 보유 지지 링(49)과, 콘택트 고정부(50)를 구비하고 있다.
수형 콘택트(48)는, 내측에서 제2 광 파이버 케이블(14)의 광 파이버 소선(25)의 선단부를 보유 지지하는 원통 형상이다. 수형 콘택트(48)의 선단은, 콘택트 보유 지지 링(49)과 콘택트 고정부(50)의 단부면으로부터 소켓(26)을 향하여 돌출되어 있다.
콘택트 보유 지지 링(49)은 수형 콘택트(48)보다 축 방향으로 짧은 원통 형상이며, 수형 콘택트(48)와 콘택트 고정부(50)의 사이에 배치되어 있다. 콘택트 보유 지지 링(49)은 수형 콘택트(48)보다 축 방향으로 짧고, 콘택트 보유 지지 링(49)과 동일한 길이의 원통 형상이다.
콘택트 고정부(50)는 환상체(47)를 통하여 플러그(27)의 내주면에 고정되고, 그 내부에는 콘택트 보유 지지 링(49)이 끼움 삽입되어 있다.
이어서, 본 발명의 광 파이버 페너트레이션(1)의 제조 방법 및 원자로 격납 용기의 격벽(2)의 슬리브(5)로의 설치 방법에 대하여 설명한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 파이프(12a)에 제1 덮개(19)를 도면 중 a의 위치에서 용접하여 설치하고, 제1 광 파이버 케이블(13)을 제1 구획 플레이트(23a)에 지지한 상태로 제1 파이프(12a)의 외측의 단부로부터 삽입하고, 제1 광 파이버 케이블(13)의 내측의 단부를 제1 덮개(19)에 삽입 관통하여 제1 커넥터(20)를 설치하고, 당해 제1 커넥터(20)를 제1 덮개(19)에 설치하는 한편, 제1 광 파이버 케이블(13)의 외측의 단부에 내부 커넥터(15)의 소켓(26)을 설치하여, 제1 구획 플레이트(23a)를 제1 파이프(12a)의 외측의 단부에 위치시킴으로써, 내측 유닛(A)을 조립한다. 제1 광 파이버 케이블(13)의 세관(24)은, 제1 구획 플레이트(23a)에 용접 등에 의해 고착하는 것이 바람직하지만, 고착하지 않아도 된다.
이것에 이어서, 제2 광 파이버 케이블(14)을 제2 구획 플레이트(23b)에 지지함과 함께 제2 덮개(21)에 삽입 관통하고, 제2 광 파이버 케이블(14)의 내측의 단부에 내부 커넥터(15)의 플러그(27)를 설치하는 한편, 제2 광 파이버 케이블(14)의 외측의 단부에 제2 커넥터(22)를 설치함으로써, 외측 유닛(B)을 조립한다. 제2 광 파이버 케이블(14)의 세관(24)도, 제2 구획 플레이트(23b)에 용접 등에 의해 고착하는 것이 바람직하지만, 고착하지 않아도 된다.
이어서, 도 5에 도시하는 바와 같이, 내측 유닛(A)의 내부 커넥터(15)의 소켓(26)과, 외측 유닛(B)의 내부 커넥터(15)의 플러그(27)를 접속하여, 제1 광 파이버 케이블(13)과 제2 광 파이버 케이블(14)을 접속한다. 제2 광 파이버 케이블(14)의 외측의 단부로부터 도면 중 화살표(X1) 방향으로 제2 파이프(12b)를 삽입 관통하여, 제1 파이프(12a)의 외측의 단부와 제2 파이프(12b)의 내측의 단부를 도면 중 b의 위치에서 용접한다. 이때, 제1 구획 플레이트(23b)도 제1 파이프(12a)와 제2 파이프(12b)의 내주면에 용접되도록 한다.
또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제2 광 파이버 케이블(14)의 외측의 단부로부터 도면 중 X2의 방향으로 제3 파이프(12c)를 삽입 관통하여, 제2 파이프(12b)의 외측의 단부와 제3 파이프(12c)의 내측의 단부를 도면 중 c의 위치에서 용접한다. 이때, 제2 구획 플레이트(23b)도 제1 파이프(12a)와 제2 파이프(12b)의 내주면에 용접되도록 한다. 그리고, 제3 파이프(12c)의 외측의 단부를 제2 덮개(21)의 외주면에 도면 중 d의 위치에서 용접함과 함께, 제2 광 파이버 케이블(14)의 세관(24)을 도면 중 e의 위치에서 2 덮개(21)에 용접한다.
이후, 제1 파이프(12a)의 제1 덮개(19)와 제1 구획 플레이트(23a)의 사이의 내부 공간에, 수지 충전구(17a)로부터 시아네이트에스테르 수지와 에폭시 수지를 예를 들어 4:6의 비로 혼합한 열경화성 수지(16)를 충전하여 고화한다. 마찬가지로, 제3 파이프(12c)의 제2 덮개(21)와 제2 구획 플레이트(23b)의 사이의 내부 공간, 제2 파이프(12b)의 제1 구획 플레이트(23a)와 제2 구획 플레이트(23b)의 사이의 내부 공간에도, 수지 충전구(17a)로부터 열경화성 수지(16)를 충전하여 고화한다.
이와 같이, 통체(12) 내가 구획 플레이트(22a, 22b)로 구획되어 있으므로, 각 공간을 개별적으로 온도 제어함으로써, 충전된 열경화성 수지의 수축이나 팽창을 방지하고, 열경화성 수지의 경화 처리를 용이하게 할 수 있다.
또한, 수지(16)로서 상기 혼합 수지를 사용함으로써, 수지(16)를 150도 이하의 온도로 경화할 수 있으므로, 고온에 의한 광 파이버의 손상을 방지할 수 있다.
이상과 같이 하여 제조한 새로운 광 파이버 페너트레이션(1)을 원자로 격납 용기의 격벽(2)의 슬리브(5)에 설치하기 위해서는, 광 파이버 페너트레이션(1)을 원자로 격납 용기의 외측으로부터 슬리브(5) 내에 삽입하고, 내측의 제1 커넥터(20)를 내측 광 파이버 케이블(6)에 접속하고, 외측의 제2 커넥터(22)를 외측 광 파이버 케이블(7)에 접속함으로써, 간단하게 설치할 수 있다. 또한, 기존의 광 파이버 페너트레이션(1)의 제1 커넥터(20)와 제2 커넥터(22)를 각각 내측 광 파이버 케이블(6), 외측 광 파이버 케이블(7)로부터 분리하여, 기존의 광 파이버 페너트레이션(1)을 슬리브(5)로부터 외측으로 인출하여 제거한 후, 새로운 광 파이버 페너트레이션(1)을 원자로 격납 용기의 외측으로부터 슬리브(5) 내에 삽입하고, 내측의 제1 커넥터(20)를 내측 광 파이버 케이블(6)에 접속하고, 외측의 제2 커넥터(22)를 외측 광 파이버 케이블(7)에 접속함으로써, 광 파이버 페너트레이션(1)을 용이하게 교환할 수 있다.
본 발명의 광 페너트레이션(1)에 사용하는 제1 광 파이버 케이블(13) 및 제2 광 파이버 케이블(14)은, 내방사선성을 갖는 광 파이버 소선(25)이 수지 피복이 없는 소선인 채의 상태이며, 내열성, 내수성, 기밀성, 내진성, 내압성이 우수한 세관(2)에 삽입되어 있으므로, 광 파이버 소선(25)이 보호됨과 함께, 내압성, 내수성, 내열성, 내방사선성이 있다.
또한, 본 발명의 광 페너트레이션(1)은, 내부 커넥터(15)에 의해, 제1 광 파이버 케이블(13)의 광 파이버 소선(25)과 제2 광 파이버 케이블(14)의 광 파이버 소선(25)을 도통한 상태에 있어서, 제1 광 파이버 케이블(13)의 세관(24)의 내부와 제2 광 파이버 케이블(14)의 세관(25)의 내부가 플러그(27)의 고점성 에폭시 수지(42)와 저점성 에폭시 수지(43)에 의해 차단된다. 이로 인해, 제1 광 파이버 케이블(13)에 접속되는 원자로 격납 용기의 내측의 내측 광 파이버 케이블(6)의 세관(24)이 손상되었다고 해도, 원자로 격납 용기 내의 분위기나 물이 손상된 세관으로부터 원자로 격납 용기의 외측의 외측 광 파이버 케이블(7)로 침입할 일은 없고, 기밀성이 유지된다.
또한, 통체(12)의 내부에 열경화성 수지(16)가 충전되어 있으므로, 내부 커넥터(15), 제1 광 파이버 케이블(13) 및 제2 광 파이버 케이블(14)의 내부의 기밀성을 한층 더 높여 광 파이버를 보호할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는 광 파이버 페너트레이션(1)의 통체(12)를 제1 파이프(12a), 제2 파이프(12b), 제3 파이프(12c)의 3개의 파이프로 구성하였지만, 4개 이상이어도 되고, 2개의 파이프 또는 1개의 파이프여도 된다. 또한, 통체(12) 내의 구획 플레이트(23a, 23b)는 반드시 필요한 것은 아니다.
상기 실시 형태에서는, 구획 플레이트(23a, 23b)에 의해 구획된 통체(12)의 제1, 제2, 제3 파이프 모두에 수지(16)를 충전하였지만, 도 7에 도시하는 바와 같이, 내부 커넥터(15)가 배치된 중앙의 제2 파이프(12b)에만 수지(16)를 충전하고, 양측의 제1 파이프(12a) 및 제2 파이프(12)의 내부는 공동으로 해 두는 것도 가능하다.
본 발명은 원자로 격납 용기의 격벽에 적용될 뿐만 아니라, 셸터, 금고, 화학 플랜트의 기밀 에리어 등의 내외를 격리할 필요가 있는 용기나 설비, 방의 격벽에도 적용할 수 있는 것이다.
1: 광 파이버 페너트레이션
2: 격벽
5: 슬리브
6: 내측 광 파이버 케이블
7: 외측 광 파이버 케이블
12: 통체
13: 제1 광 파이버 케이블
14: 제2 광 파이버 케이블
15: 내부 커넥터
16: 열경화성 수지
19: 제1 덮개
20: 제1 커넥터
21: 제2 덮개
22: 제2 커넥터
23a, 23b: 구획 플레이트
24: 세관
25: 광 파이버 소선
26: 소켓
27: 플러그
31: 암형 콘택트
42: 고점성 에폭시 수지
43: 저점성 에폭시 수지
48: 수형 콘택트
A: 내측 유닛
B: 외측 유닛

Claims (5)

  1. 제1 공간과 제2 공간을 격절하는 격벽을 관통하여 설치한 슬리브의 내부에 배치되는 광 파이버 페너트레이션에 있어서,
    광 파이버 소선을 금속제 세관에 삽입한 제1 광 파이버 케이블 및 제2 광 파이버 케이블과,
    상기 슬리브의 축 방향으로 배치하는 금속제 통체이며, 그 통체의 내부에, 상기 제1 광 파이버 케이블을 제1 공간측에, 상기 제2 광 파이버 케이블을 제2 공간측에 배치한 통체와,
    상기 통체의 내부에서, 상기 제1 광 파이버 케이블과 상기 제2 광 파이버 케이블을 접속하는 내부 커넥터와,
    상기 통체의 양단을 폐색하는 제1 덮개 및 제2 덮개를 구비하고,
    상기 내부 커넥터에 의해, 상기 제1 광 파이버 케이블의 세관의 내부를 상기 제2 광 파이버 케이블의 세관의 내부와 차단하고, 상기 제1 광 파이버 케이블의 광 파이버 소선을 상기 제2 광 파이버 케이블의 광 파이버 소선과 도통한 것을 특징으로 하는, 광 파이버 페너트레이션.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부 커넥터는,
    상기 제1 광 파이버 케이블의 세관의 단부를 고착하고, 광 파이버 소선의 선단에 암형 또는 수형의 콘택트를 설치한 소켓과,
    상기 제2 광 파이버 케이블의 세관의 단부를 고착하고, 광 파이버 소선의 선단에 상기 소켓의 콘택트와 끼워 맞추는 수형 또는 암형의 콘택트를 설치한 플러그로 이루어지고,
    상기 제2 광 파이버 케이블의 광 파이버 소선의 주위가 상기 플러그의 내부에 수지로 밀봉되고,
    상기 암형 콘택트와 상기 수형 콘택트가 끼워 맞추어지도록 상기 소켓에 상기 플러그가 장착 가능한 것을 특징으로 하는, 광 파이버 페너트레이션.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 통체의 내부에 수지가 충전된 것을 특징으로 하는, 광 파이버 페너트레이션.
  4. 제3항에 있어서, 상기 통체의 내부에, 상기 제1 광 파이버 케이블 및 상기 제2 광 파이버 케이블을 지지함과 함께, 상기 통체의 내부를 복수의 공간으로 구획하는 구획 플레이트를 구비하고,
    상기 구획 플레이트에 의해 구획된 상기 통체 내의 복수의 공간 중, 적어도 상기 내부 커넥터가 배치된 공간에 상기 수지가 충전된 것을 특징으로 하는, 광 파이버 페너트레이션.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 수지는 시아네이트에스테르 수지와 에폭시 수지를 혼합한 혼합 수지인 것을 특징으로 하는, 광 파이버 페너트레이션.
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