1E級電氣設(shè)備

設(shè)備鑒定的基本方法有運行經(jīng)驗法、論證分析法和型式試驗法3種。在實際的設(shè)備鑒定過程中，由于經(jīng)濟和時間投入的限制、有效模型和實際數(shù)據(jù)的缺乏等因素，僅靠某一種方法并不可行，通常需要不同方法的組合。

1.運行經(jīng)驗法

運行經(jīng)驗法是通過收集和分析類似設(shè)備在相近或更嚴酷環(huán)境中的成功運行數(shù)據(jù)，類比論證設(shè)備執(zhí)行其安全功能的能力。對于1E級電氣設(shè)備，鑒于其功能的重要性，我國現(xiàn)有運行核電廠還無法提供其長期運行機會。

2.論證分析法

論證分析法是以試驗數(shù)據(jù)、運行經(jīng)驗、物理定律為基礎(chǔ)，充分考慮老化對設(shè)備的影響，運用有效的數(shù)學模型，或嚴謹?shù)倪壿嬐茖?，來證明設(shè)備能在特定的運行環(huán)境和要求的時間內(nèi)，保持其安全功能的完整性。

3.型式試驗法

型式試驗法是在對設(shè)備進行老化評價，并確定了設(shè)備老化機理的基礎(chǔ)上，采用加速老化試驗的方法，等效模擬設(shè)備在特定環(huán)境條件下和預期鑒定合格壽命期末的技術(shù)狀態(tài)和運行工況；通過設(shè)計基準事件環(huán)境模擬試驗，來驗證設(shè)備在要求時間內(nèi)執(zhí)行規(guī)定安全功能的能力。

現(xiàn)階段我國1E 級電氣設(shè)備的鑒定應以型式試驗法為主，鑒定過程中應把握住核心要素，針對設(shè)備所處的特定環(huán)境、運行條件和功能要求，確定設(shè)備的鑒定類別，編寫特定的鑒定試驗規(guī)格書，確定基準試驗、評價設(shè)備性能隨時間變化的試驗、極限條件下的試驗和模擬事故工況下所產(chǎn)生應力的試驗的試驗項目、試驗方法、嚴酷度和試驗參數(shù)，并嚴格遵照規(guī)格書要求進行，從而獲得電氣設(shè)備適應核電廠環(huán)境的驗證信息，為產(chǎn)品推向核電市場打下堅實的基礎(chǔ)。2100433B

我國在核電設(shè)備鑒定領(lǐng)域主要遵循美國IEEE和法國RCC-E系列標準。根據(jù)RCC-E的要求，核電廠1E級電氣設(shè)備必須進行產(chǎn)品合格鑒定試驗。設(shè)備鑒定試驗的目的是驗證工程樣機指標能否符合產(chǎn)品設(shè)計要求，其中，鑒定試驗項目和指標的確定十分關(guān)鍵。由于我國在設(shè)備鑒定實踐方面缺乏經(jīng)驗和系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)積累，因此在關(guān)鍵的鑒定要素的把握方面，還有待提高 。

我國1E級電氣設(shè)備多處于國產(chǎn)化研發(fā)階段，推薦采用型式試驗法或組合方法進行設(shè)備鑒定。

1.確定鑒定試驗規(guī)格書(或大綱)

1E級電氣設(shè)備的鑒定需要編寫特定的試驗規(guī)格書，主要包括下述內(nèi)容：①確定設(shè)備適用的鑒定類別(K1、K2或K3)；②確定試驗樣本組中的單元數(shù)量；③確定設(shè)備在反應堆正常運行和發(fā)生事故時要求的功能、功能特性和測量功能特性的試驗條件及驗收準則；④確定與設(shè)備的種類、安裝條件和運行有關(guān)的影響量及其額定范圍，相應試驗的試驗條件和驗收準則；⑤根據(jù)設(shè)備鑒定類別的不同，確定評價設(shè)備性能隨時間變化所采用的試驗條件和嚴酷程度；⑥根據(jù)設(shè)備鑒定類別的不同，確定模擬事故工況下所產(chǎn)生應力，采用的試驗條件和嚴酷程度；⑦確定每項試驗期間和試驗之后測量的功能、功能特性和測量的試驗條件及驗收準則。

2.審查標識文件和補充文件

標識文件和補充文件是由廠家提供，分別用于描述設(shè)備樣本全部必要的識別信息和進一步描述產(chǎn)品材料、性能等細節(jié)。另外還要提供參考文件用來跟蹤設(shè)備及其制造過程所作的修改。

3.選擇試驗樣本

鑒定試驗用樣本應滿足以下要求：①應與工程產(chǎn)品屬同一設(shè)計；②應與工程產(chǎn)品屬同一類生產(chǎn)設(shè)備和同一代表性的工藝來制造；③應具有由設(shè)計規(guī)定的熱應力、電應力和機械應力的組合布局；④其數(shù)量和類型應能代表工程產(chǎn)品在目標電廠中的實際使用范圍；⑤以組件或部分裝配件為試樣，代表目標電廠對其總體的功能特性需求。

4.鑒定試驗順序

標準的電氣設(shè)備鑒定試驗包括：基準試驗、極限條件下的試驗、評價設(shè)備性能隨時間變化的試驗以及模擬事故工況試驗。

5.驗收準則

電氣設(shè)備的驗收準則應滿足以下要求：

(1)施加應力后的功能特性檢測項目應與基準試驗項目保持一致，允許驗收標準值的降低，降低原則應滿足相應工業(yè)標準要求。

(2)如條件允許，在部分施加應力的試驗項目中(如LOCA、抗震等)應保證設(shè)備施加額定載荷，并定時進行功能特性檢測，項目應與基準試驗項目保持一致，允許驗收標準值的降低，降低原則應滿足相應工業(yè)標準要求。

6.鑒定報告

鑒定試驗完成后，應編寫鑒定總結(jié)報告，作為設(shè)備鑒定的結(jié)論性文件 。

設(shè)備質(zhì)量鑒定

主要任務(wù)是要保證這些設(shè)備在規(guī)定的使用條件下能無故障地執(zhí)行其安全功能。質(zhì)量鑒定可以采用型式試驗、運行經(jīng)驗總結(jié)或理論分析等方式來完成?？梢詥为毷褂眠@些方法，也可以使用它們之中的任意組合。對安全級電氣設(shè)備，除執(zhí)行通常的鑒定程序外，還要增加這些設(shè)備老化處理(熱、機械、輻射等)后、地震條件下以及事故時和事故后環(huán)境條件下的質(zhì)量鑒定項目。在對設(shè)備進行型式試驗時，應特別注意必須按照規(guī)定的試驗程序進行。如何進行抗震鑒定和事故條件下的鑒定， 根據(jù)設(shè)備安裝部位和使用條件的不同來決定。

地震條件下的質(zhì)量鑒定設(shè)備的抗震性能可以用分析方法、試驗方法或兩者結(jié)合的方法來鑒定。在進行地震試驗以前，設(shè)備要經(jīng)受規(guī)定的老化(其中還應包括對在正常和非正常條件下承受非地震振動的設(shè)備，要進行振動老化)。

事故環(huán)境條件下的質(zhì)量鑒定在模擬的設(shè)計基準事故和事故后的環(huán)境條件和設(shè)備帶電狀態(tài)下對老化過的設(shè)備進行質(zhì)量鑒定。所采用的環(huán)境條件通常包括輻射、溫度、壓力、蒸汽和化學溶液的噴淋等 。

設(shè)備產(chǎn)品技術(shù)條件

某些安全級電氣設(shè)備的產(chǎn)品技術(shù)條件有特殊要求。

柴油發(fā)電機組作應急電源用的應急柴油發(fā)電機組，除上述鑒定要求外，還要考核機組在規(guī)定條件下的起動、帶負荷和卸負荷的能力。發(fā)電機要能承受它所連接的廠內(nèi)系統(tǒng)中短路和過電壓等故障的作用以及甩負荷后的超速和一定次數(shù)的失步。每臺機組的輔助系統(tǒng)應是完全獨立的，并要能保證機組在任何條件下，包括地震時和地震后的條件下， 都能迅速起動和運行。

電氣控制屏在設(shè)計基準事故條件下，屏上所裝的各種器件不會發(fā)生誤動或拒動。在同一屏上所裝的各冗余線路和器件應滿足電氣隔離和實體隔離的要求。所采用的器件、材料和布線應是阻燃和耐輻射的。

蓄電池要按抗震要求設(shè)計。對安裝于累積吸收劑量高于10Gy場所的蓄電池，還要考慮輻照的影響。

安全殼電氣貫穿件要在額定電壓、額定持續(xù)電流、短時過負荷或短路電流，以及在正常運行時的熱循環(huán)、設(shè)計基準事件、地震、老化和輻射條件下，都不會發(fā)生電氣故障或?qū)е侣饴食^規(guī)定標準。

電子元器件在規(guī)定使用條件下，要滿足性能和可靠性方面的要求。

電纜應是阻燃和耐輻射的，還要滿足能承受設(shè)計基準事故時和事故后環(huán)境條件的要求 。

設(shè)備的安裝要求

為避免共因故障，冗余設(shè)置的應急柴油發(fā)電機組和蓄電池組應放置在隔離的安全級建筑物內(nèi)，其他冗余設(shè)備之間應保持一定的間距，或采用屏障隔開。安全級和非安全級線路之間應當隔離。電動機的位置雖取決于它所驅(qū)動的設(shè)備， 但也要考慮電氣間距的要求。各冗余通道的電纜之間應滿足實體隔離的要求。電纜和電纜管道應避開高能設(shè)備，防止飛射物、管道甩擊等對其造成危害。

在設(shè)備的安裝設(shè)計中還應考慮防地震的要求 。

《核電站用1E級電纜通用要求(GB/T 22577-2008)》由中國標準出版社出版。

作者

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 中國國家標準化管理委員會

基于核電廠安全系統(tǒng)在整個壽期內(nèi)具有執(zhí)行安全功能的能力要求，核電廠安全重要儀表、控制和動力源設(shè)備(統(tǒng)稱電氣設(shè)備)的技術(shù)規(guī)格書規(guī)定了設(shè)備的功能特性和可靠性要求。設(shè)備鑒定是要證明安全級電氣設(shè)備在整個生命周期內(nèi)所要求的功能特性和可靠性符合設(shè)備技術(shù)規(guī)格書的要求。鑒于數(shù)字化安全級電氣設(shè)備包含傳統(tǒng)的模擬式設(shè)備和基于計算機的軟件，這兩類設(shè)備在特性、故障性質(zhì)模式均存在較大差異 。

模擬式設(shè)備是一種隨機性故障，由設(shè)備設(shè)計、制造過程的欠缺、設(shè)備老化或環(huán)境條件變化導致性能降質(zhì)。計算機軟件的故障是系統(tǒng)性的，既可能由軟件需求規(guī)格書中的問題導致邏輯性設(shè)計和實現(xiàn)中的錯誤，也可能由實現(xiàn)階段或維護階段的錯誤引起。這兩類設(shè)備需采用不同的鑒定方法。傳統(tǒng)的模擬式設(shè)備鑒定包括初始鑒定和安裝后的狀態(tài)監(jiān)測。設(shè)備初始鑒定是通過常規(guī)性能的型式試驗和設(shè)計基準事件導致的環(huán)境條件下的功能性試驗并結(jié)合運行經(jīng)驗的綜合分析，驗證設(shè)備的功能特性符合設(shè)備技術(shù)規(guī)格書的要求。初始鑒定除驗證設(shè)備功能特性的符合性外，還確定在嚴酷環(huán)境下的設(shè)備的鑒定壽命及其相應的狀態(tài)指標。設(shè)備安裝后，運行期間的狀態(tài)監(jiān)測用于驗證設(shè)備是否保持執(zhí)行安全功能的能力，判定設(shè)備老化降質(zhì)速率和趨勢?；跔顟B(tài)監(jiān)測的鑒定是安全重要電氣設(shè)備老化管理的重要任務(wù)，因此，電氣設(shè)備老化管理相關(guān)標準可視為設(shè)備鑒定標準的擴展。計算機軟件的鑒定是通過軟件開發(fā)過程各階段的驗證和確認，保證軟件需求規(guī)格書所要求的功能性和可靠性 。

鑒定試驗項目含：外觀檢查、正常條件下基準功能試驗、極限條件下試驗（檢查所有性能、電氣特性、運行方式、浪涌電壓、電磁干擾/射頻干擾）、老化處理（正常輻照、可含事故輻照）、機械振動、抗地震、事故條件安全功能試驗、事故后檢查 。2100433B