GB T 13286-2001 核电厂安全级电气设备和电路独立性准则.pdf

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1、JCS 27-120.20 F 83 组主GB/T 13286 2001 气设备和立性准则Criteria for independence of class IE equipment and circuits in nuclear power plants 2001-10-24发布2002-04-01实施，圃中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布GB/T 13286-2001 目次前言. I IEEE前言. Il 1 范围. 1 2 引用标准. 3 定义国1 4 独立性总则. 2 5 分隔准则. 4 6 电气隔离准则. 9 7 安全级安全停堆设备和电路11 GB/T 13286-2001

2、 前本标准是对GB/T13286 1991核电厂安全级电气设备和电路独立性准则的修订。本标准等效采用美国国家标准ANSI/IEEEStd 384 1992！）如果封闭结构在敞开结构之下，垂直分隔距离可以减少到2.5 cm. 2）如果在敞开结构中，回路仅限于控制和仪表回路，最小分隔距离可以减少到水平方向2.5 cm，垂直方向7. 5 cm. 这些分隔距离的应用实例如图4所示。当表2的最小分隔距离不能保持时，在这些需要分隔的电路之间应设置屏障。图5图7列举了在不能保持其最小分隔距离的地方可接受的屏障布置。5. 1. 5危险区在危险区内，应按5.1. 6 5. 1. 8的要求，采用对电缆敷设的限制条

3、件或特殊的实体分隔等综合措施，使安全级系统冗余序列的独立性保持在可接受的程度之内。非安全级与安全级或相关电路之间的最小距离应该满足5.1.4的要求。5. 1. 6管道损坏危险区5. 1. 6. 1 区域的规定若某区域内设有正常运行于高能或中能状态的管道，则该区域应定为管道损坏危险区。对于中能管道，不必考虑管道甩动和射流冲击，但应考虑会把周围浇湿和对环境的影响。5.1.6.2 区域边界应采用屏障、约束件、分隔距离或其适当组合等措施，对非危险区和低危险区进行保护，使其免受管道损坏危险区的危害。5. 1.6.3 敷设要求在管道损坏危险区内，应能证明管道的损坏不影响安全级设备和电路执行其安全功能的能力

4、否则，安全级或相关电路电缆或布线通道的敷设应符合下列要求za）若有关管道不属于某个单一序列并经设计基准事件鉴定合格，而且对其损坏所造成的影响不要求采取保护动作，则敷设在该区域内的安全级或相关电路的电缆或布线通道应限于某个单一序列gb）若对该管道损坏所造成的影响要求采取保护动作，则除了应端接到该区域内的装置或负荷的电缆。外，其他安全级或相关电路的电缆或布线通道均不得在该区域内敷设s。若有关管道属于某个单一序列并经设计基准事件鉴定合格，而且对其损坏所造成的影响不要求采取保护动作，则敷设在该区域内的安全级或相关电路的屯缆或布线通道应限于和该管道相同的序列sd）若有关管道未经设计基准事件鉴定，则除了应

5、端接到该区域内的装置或负荷的电缆外，其他安全级或相关电路的电缆或布线通道均不得在该区域内敷设。注2敷设安全级或相关电路或布线通道的区域，由于存在未经设计基准事件鉴定的管道而定为危险区时，这些电缆或布线通道应按5.1.6.2规定的方法加以保护，以免受该区域的影响，否则该有关管道必须经设计基准事件鉴定合格。5. 1. 7 飞射物危险区。对这些电缆可要求采取特殊措施（如增加冗余度或多样性，以满足单一故障准则6 GB/T 13286-2001 s.1.1.1 区域的规定若某一区域内，在设计基准事件条件下，存在具有足够动能的飞射物源，它会损坏按5.1. 4要求进行分隔而敷设在该区域内的安全级冗余电路，则

6、该区域应定为飞射物危险区。s. 1. 7. 2 区域边界应采用屏障、方位、分隔距离或其适当组合等措施，使非危险区和低危险区均免受飞射物危险区的危害。5. 1. 7, 3 敷设要求在该区域内敷设安全级或相关电路的电缆或布线通道应符合下列要求：a）若有关飞射物源不属于某个单一序列并经设计基准事件鉴定合格，而且对其损坏所造成的影响不要求采取保护动作，则敷设在该区域内的安全级或相关电路的电缆或布线通道应限于某个单一序列；bl若对该飞射物源所造成的影响要求采取保护动作，则除了应端接到该区域内的装置或负荷的电缆吟，其他安全级或相关电路的电缆或布线通道均不得在该区域内敷设；c）若有关飞射物源属于某个单一序列

7、并经设计基准事件鉴定合格，而且对其损坏所造成的影响不要求采取保护动作，则敷设在该区域内的安全级或相关电路的电缆或布线通道应限于和该管道相同的序Jlj; d）若有关飞射物源未经设计基准事件鉴定，则除了应端接到该区域内的装置或负荷的电缆外，其他安全级或相关电路的电缆或布线通道均不得在该区域内敷设。注E敷设安全级或相关电路或布线通道的区域，由于存在未经设计基准事件鉴定的飞射物源而定为危险区时，这些电缆或布线通道应按5.I. 7. 2规定的方法加以保护，以免受该区域的影响，否则该飞射物源必须经设计基准事件鉴定合格。s. 1. 8火灾危险区s.1.a.1 区域的规定有下列任一危险品的区域应定为火灾危险区

8、gd易燃和可燃液体gb）一定火焰蔓延等级的固体（不包括电缆hc）一定火焰蔓延等级的涂料。有的区域，如果行政上为临时使用引火源提供了消防措施，或者短暂使用上述危险品或限于某一可接受的量，则该区域不必定为火灾危险区。s.1.a.2 区域边界为保护非危险区或低危险区不受火灾危险区的影响，应按以下关系式采用屏障和分隔距离等措施zD二三15- 5B 式中zD一一从火灾危险区到非危险区和低危险区的分隔距离，m;B一一防火屏障的耐火能力，h。在考虑到火源可能的持续时间和强度情况下，经试验或分析证明更低的分隔要求不会导致安全级电路的性能降低至不可接受的程度，则可采用更低的分隔要求。s. 1.8.3 敷设要求在

9、火灾危险区内，敷设安全级或相关电路的电缆或布线通道应符合下列要求a）若有关火灾危害源不属于某个单一序列并经设计基准事鉴定合格，而且对其损坏所造成的影响不要求采取保护动作，则敷设在该区域内的安全级或相关电路的电缆或布线通道应限于某个单）序列3b）若对该火灾危害源所造成的影响要求采取保护动作，则除了应端接到该区域内的装置或负荷的！）对这些电缆可要求采取特殊措施（如增加冗余度或多样性），以满足单一故障准则。7 GB/T 13286一2001电缆I）外，其他安全级或相关电路的电缆或布线通道均不得在该区域内敷设；c）若有关火灾危害源属于某个单一序列并经设计基准事件鉴定合格，而且对其损坏所造成的影响不要求

10、采取保护动作，则敷设在该区域内的安全级戎相关电路的电缆或布线通道应限于和该管道相同的序列；d）若有关火灾危害源未经设计基准事件鉴定，则除了应端接到该区域内的装置或负荷的电缆外，其他安全级或相关电路的电缆或布线通道均不得在该区域内敷设。注敷设安全级或相关电路电缆或布线通道的区域，由于存在与核安全无关的火灾危害源而定为危险区时，这些电缆或布线通道应按5.J.8.2规定的方法加以保护，以免受该区域的影响5.2备用电源5. 2. 1 备用发电机组冗余安全级备用发电机组应布置在经分隔的安全级构筑物内。5.2.2 辅助设备和就地控制器件冗余备用发电机组的辅助设备和就地控制器件应布置在与机组相同安全等级的构

11、筑物内，否则应按第4章的要求进行实体分隔。5. 3直流系统5.3. 1 蓄电池冗余安全级蓄电池应布置在经分隔的安全级构筑物内。5.3.2 蓄电池充电器安全级冗余蓄电池的充电器成按第4章的要求进行实体分隔。5.4 配电系统5.4. 1 开关装置冗余安全级配电开关装置序列应按第4章的要求进行实体分隔。5. 4. 2 电动机控制中心冗余安全级电动机控制中心应按第4章的要求进行实体分隔。5.4.3 配电盘冗余安全级配电盘应按第4章的要求进行实体分隔。5. 5 安全完电气贯穿件冗余安全级安全壳电气贯穿件应按第4章的要求进行实体分隔，通常要求冗余的贯穿件广泛地分布在安全壳的圆周上。冗余贯穿件的最小实体分隔

12、距离应满足5.1. 4和5.1. 5对电缆和布线通道的要求。通过安全级电路贯穿件的非安全级电路应按4.5相关电路的要求进行处理5. 6控制开关柜5. 6. 1 位置和布置主控制开关柜应布置在安全级构筑物内的非危险区中。就地控制开关相应根据5.1的要求进行布置。冗余安全级设备和电路可布置在按5.1要求进行实体分隔的控制开关柜内，加以分隔。从运行方面考虑，当冗余安全级设备或安全级设备与非安全级设备置于同一控制开关柜或箱体内时，5.6. 2 5. 6. 6 的要求应得到满足5. 6. 2 内部分隔在控制开关柜内，第4章所要求的最小分隔距离可根据对拟采用的安装方式的分析加以确定。这种分析应有试验依据，

13、该试验的日的是确定控制开关柜内部的布线方式、导线材料、设备和其他材料的阻！）对这些电缆可要求采取特殊措施（如增加冗余度或多样性），以满足单一故障准则。8 GB/T 13286 2001 燃特性。若未进行上述分析，而控制开关柜的材料为阻燃的，贝lj其最小水平分隔距离为2.5 cm，最小垂直分隔距离为15cm。如果按线能经受下列最坏瞬态情况，最小垂直分隔距离能减低到2.5 cm: a）非安全级电线受热将不会导致电线下垂并碰触到安全级电线或元件；b）安全级电线受热将不会导致电线下垂并碰触到冗余通道的安全级电线或元件。5. 6. 3 内部布线的标识在控制柜的内部，安全级导线柬或电缆应在多处设有易于辨识

14、的永久性标识，以便于区分冗余序列之间的布线以及安全级与非安全级之间的布线。若在某一控制柜或隔间内仅有单一序列的布线，则不必标识。5. 6. 4 共用端子当按照第4章要求需进行分隔的电路端按在同元件上时，应满足5.6. 2的要求。5.6.5 非安全级布线非安全级布线若未来用屏障或（按5.6. 2规定的）最小分隔距离等措施与安全级或相关布线隔开，则应视为相关电路并按4.5的要求进行处理。5.6.6 电缆的引人引人控制柜体的电缆若按第4章要求需进行隔离，则应满足5.1的要求。5. 7 仪表柜按第4章要求需隔离的仪表，应按5.6的要求布置在分隔的各个仪表柜内或某一仪表柜的各个隔间内。若市分隔的仪表布置

15、在某个仪表柜中各分隔的隔间内，应注意与这些需分隔的仪表端接的外部电缆间保持隔离。在确定安全级仪表柜的位置时，应注意各种有关的设it基准事件的影响。5. 8传感器按第4章要求需隔离的传感器应是独立的并且有足够的分隔，使得在发生任何单一设计基准事件或由此产生的后果时，保护系统的功能得以保持。5.9执行装置安全级执行装置，例如泵的驱动电动机和阀门的操作电动机等，其布置位置通常根据被驱动设备位置而定。应审查该装置最后确定的位置，保证冗余安全级执行装置的分隔是可接受的。6 电气隔离准则6. 1 电力电路6. 1. 1 总则对于电力电路，应在下列情况下采用安全级隔离装置进行电气隔离（见图1); a）非安全

16、级电路与安全级电路之间的相互连接zb）非安全级电路与相关Fl!.N再之间的相互连接。注2电力电缆的定义参见EJ/T5340 6. 1.2 隔离装置某一装置，若施加在其非安全级侧的最大可信电压或也流瞬态，并不会导致其另侧电路的工作性能低于可接受的水平，)l!lji支装置可作为电力电路的隔离装置。6.1.2.1 由故静电流脱扣的断路器若满足下列配合准则，则由故障电流白动脱扣的断路器可作为隔离装置。6.1.2.1.1 针对于各种电路故障的断路器过流时间脱扣特悦，将使该断路器在上级断路器动作之前，就能遮断故障电流。定期试验应证明整个配合关系仍保持在设汁准则规定的限值之内。该试验可采用一系列重叠试验的方

17、式进行。9 GB/T 13286 2001 s.1.2.1.2 电源应能在足够长的时间内提供必要的故障电流，以在不失去安全负荷功能的前提下，确保正确的配合关系。例如，柴油发电机激磁系统应能在故障时提供足够的幌态电流。6. 1. 2. 2 由事故信号脱扣的断路器若断路器的自动脱扣由其所在序列内的事故信号触发，且从该事故信号的产生到断路器跳闸所需的时延不会导致安全级电力系统的功能降低到不可接受的程度则该断路器可作为隔离装置。6. 1. 2. 3输入限流器在输出故障情况下，能将输入电流限制至可按受值的装置可作为隔离装置。定期试验应证实限流特性没有降低或丧失。注这一类装置包括有限流特性的道变器、调压变

18、压器和蓄电池充电器6. 1. 2. 4 熔断器当满足下列要求时，熔断器可作为隔离装置：a）熔断器应在其寿期内保持所设计的过电流保护能力；b）对于所有故障回路，熔断器的过电流时间熔断特性应使其先于上游断开装置熔断；c）在不失去安全负荷功能的情况下，电源应提供足够的故障电流，确保正确的配合。注z三相交流回路应考虑单相运行效应6.2 仪表和控制电路6. 2. 1 总则在仪表和控制电路中应采取电气隔离措施，以保持冗余设备和电路的独立性，使得任一设计基准事件期间及之后，所需的安全功能得以执行为达到仪表和控制电路的电气隔离，应在下列情况下使用安全级隔离装置（见图8):a）安全级与非安全级电路的相互连接处3

19、b）不同冗余序列的安全级逻辑电路的相互连接处；c）相关电路与非安全级电路的相互连接处为了达到并维持冗余电路和设备的独立性，还可能需要采用各种屏蔽和布线技术。注s仪表和控制电缆的定义参见EJ/T534。6.2.2 隔离装置6. 2. 2. 1 总则若某装置的安全级侧或相关侧所连的电路，其工作状态不因下列情况使其性能低于可接受的水平，则该装置为仪表和控制电路的电气隔离装置za）在其非安全级侧施加最大可信电压或电流瞬态；b）在其非安全级侧发生短路、接地或开路；c）在其另一安全级制l或相关但tl施加最大可信电压或电流瞬态gd）在其另一安全级侧戎相关侧发生短路、接地或开路。隔离装置非安全级侧端子问及端子

20、对地的最低耐受电压，应根据该侧所经受的最高电压来确定。此外，还应考虑在非安全级但lj可能出现的瞬态电压。如果隔离装置输入端和输出端布线的分隔距离等于或大于输入端和输出端之间的距离，则可小于5. 6. 2要求的2.5 Cffi0 最低的分隔要求不适用于隔离装置内部的布线和部件，但应尽可能对其进行分隔。隔离装置执行其功能的能力应经鉴定试验加以验证。鉴定时应考虑其非安全级侧故障电流水平及其持续时间。6. 2. 2. 2 可接受的隔离装置JO 在满足6.2.2.1要求的情况下，仪表和控制电路中可接受的隔离装置有ga）放大器；GB/T 13286-2001 b）控制开关3c）电流互感器；d）光纤祸合器g

21、e）光电鹊合器；f）继电器sg）转换器sh）电源装置；i）断路器。注z在采用接点接点隔离的情况下，应考虑可能由接点熔合引起的对独立性的影响6. 2. 2. 3熔断器在满足6.2. 2. 1和6.1.2.4要求的情况下，可采用熔断器作为隔离装置（冗余序列之间例外）。安全级安全停堆设备和电路7 7. 1 总则安全级安全停堆设备和电路，除应符合本标准上述各条要求外，还应满足下列补充要求g对假想外因火灾，安全级冗余安全停堆设备和电路应保持其独立性。7.2假想外因火灾7. 2. 1 对于停堆所必需的电缆和设备所处的区域（控制室除外），应作单外因火灾的假定。无论该区域内是否有火源或可燃物质，这一要求都适用

22、。但考虑到安全停堆系统，除5.1. 8确定的火灾危险区以外，还应假设更多的区域会发生外因火灾。但在安全壳内，只有在5.1.8确定的火灾危险区，才应假设会发生单外因火灾。7. 2. 2 在安全系统中，不必假设在发生与火灾元关的故阵、事故（如失水事故）或自然事件（如地震、龙卷风）lt.t会同时发生外因火灾。7.3分隔准则7. 3. 1 安全停堆所需的冗余安全级设备和电路应用耐火3h的屏障相互隔开（安全完和控制室除外）7. 3. 2 在安全壳内，安全停堆所需的冗余安全级设备和电路，在适用情况下，应按5.1. 4和5.1. 5的要求相互隔开。7.3.3在控制室内，安全停堆所必需的冗余安全级设备和电路，

23、应按5.1.3.3和5.6. 2的要求相互隔开。7. 3. 4 若考虑到火源的持续时间和强度，根据试验和分析，证明更低的分隔要求不会导致安全级安全停堆设备和电路的功能减低至不可接受的程度，贝！J可采用更低的分隔。相茸电源圭全级电源隔离装置思制制G章制飞。国副“明旧制黯甜甜mE特嚣。4制 隔离装置11 、J一圭圭级负荷铃不能作为6.1. 2隔离装置的断路器图1根据连接情况和是否采用隔离装置确定相关电路的实例非主圭级负荷12 1号去全电缆坦、究体内部圭全级世岳4辅助接点布线槽气，4LGB/T 13286一20013号主全组电缆5号相X电缆共用或1靠近布线通道去圭级电路布线通边D 6号非圭生级电缆2

24、号安全级电缆非安全级电路布线通道和IX电路，（线通道主圭级控制, 非虫7号Ill芷电缆开关电缆号I 2 3 1 5 6 7 圭级D按第5章规定的最小分隔距离和（或）胖降功能成为相关电路的理由安全级非安全级靠近1号电缆安全级非安全级共用布线通道非安全级其布线通迫靠近安全级电路即线通道非安全级非安全级其布线通道靠近古5号电缆在内的相关电路即线通道图2靠近安全级与相关的设备或电路成为相关电路的实例直送器4rn八20mA11：主全级计算且非安全级显示器相芷世岳和电酣查全级设备和1电路起动专世安全世施图3通过共用信号源的相关状态-j A序列2岁D n， I 序列 -1 A序uI a）敞开式对敞开式特一带

25、盖实底桥架sGB/T 13286 2001 ;,n A序列理道bl封闭式对封闭式D一最小分隔距离（水平或多垂直以见5.1. 3或5.1.4).B序列通道丘且严屯c）封闭式对敞开式注2水平分隔距离为相邻桥架的侧边距。垂直分隔距离为上方桥架底部至下方桥架侧边顶部的问距g若下方桥架内的电缆高出侧边，该距离则应从最高的电缆算起。图4分隔距离实例B序列lU旦U旦J连续的封闭屏障旦旦J（屏障和桥架之间脯小距离要求丛主旦j连续屏障屏障和桥果之间无最小距离要求）至少O.3m 或至天蓝眼 至少0.3m 或至地面图5封闭屏惊的实例图6垂直屏障的实例ALA 广BA序列技5.I. 3的要求至少O.3m 按5.1.4或

26、5.I. 5的要求至少09m屏障和桥挺立问9、，无最小距离要求连踵屏障一一一B序列B B视图A序列连续肝障、1/ / /, / / J，、（屏障和桥架之无最小距离要求LB A序列A-A视罔按5.I. 3的直求至少O.3m 按5.I. 4或5.I. 5的草草至少09m图7水平屏障的实例13 GB/T 13286-2001 感列憧序白酶件一一兀列柳lL驱安全级电源电源束自安全级电源电源至非安全级革置或革统安安全级或相关设备和电路非圭圭级bl冗余逻辑a）保护和控制用nH同去全级主圭级隔离装置安全级非安全组主非主圭级装置或Jf,.统隔离装置、，安全级母线王安全级萤贾或革统一d）继电器隔离仪表和控制电路巾隔离装置的应用实例c电源和控制仪表图814 一一一一FORsgH筒。中华人民共和国国家标准核电厂安全级电气设备和电路独立性准则GB/T 13286-2001 ,. 中国标准出版社出版北京复兴门外三里河北街16号邮政编码，100045电话，6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售 开本880X1230 1/16 印张lY.字数32千字2002年6月第一版2002年6月第一次印刷印数1-1oc 0 4峙书号155066. 1 18436 网址GB/T 13286-2001 版权专有侵权必究举报电话z。10)68533533