GB T 13538-1992 核电厂安全壳构筑物上的电器贯穿件.pdf
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1、UDC 621. 315. 6 621. 039. 577 F 87 华GB 13538-92 电玄由冗气贯穿Electrical penetration assemblies in containment structures for nuclear power plants 1992-07-01发布1993-03-01实施国家技术监督局发布中华人民共和国国家标准核电厂安全壳电气贯穿件Electrical penetration assemblies in containment structures for nuclear p。werplants -. GB 13538 92 电气贯穿件提
2、供了一个或多个电路穿过核电厂安全壳(简称“安全壳勺的气密和耐压力的通路。本标准参照采用国际电工委员会标准IEC772-1983核电厂安全壳构筑物上的电气贯穿件儿主题内容与适用范围俨本标准规定了安全壳构筑物上的电气贯穿件在设汁、计算、加工、装配、试验、安装和维修中要满足的工程安全要求本标准适用于安全壳上的电气贯穿件。1. 1 本标准中,电气贯穿件包括2a. b. 在安全壳内侧和安全壳外侧最近连接点之间的电气导体贯穿导件,用于这种导体电气绝缘的部件,c. 用于这种导体组件的耐压、气密和耐温的壳体以及用于使它与安全壳墙壁相连接的部件sd. 用于监测气体泄漏的永久性的连接装置1.2 以下部件不属于电气
3、贯穿件:a. b. 用于固定贯穿件的安全壳墙壁的那件,例如用螺栓或管子连接的密封件或需要焊接的预埋管,连至贯穿件导体或连接器的外部电缆和导线g2 3 c. 终端部件,例如电缆线鼻子或电缆头,或固定在电缆或连接导线上的焊接套管,d. 临时连到贯穿件上的泄漏试验装置或抽气装置对与贯穿件相连接的外部电路的要求或对安全完构筑物的要求不属于本标准的范围引用标准GB 12727 核电厂安全系统电气物项质量鉴定GB 2951.19 电线电缆燃烧试验方法GB 13625 核电厂安全系统电气设备抗震鉴定术语3. 1 假设始发事件postulatedinitiating events 假定作为设计依据的一部分并能
4、导致预计运行事件或事故工况的那些事件或它们的可信组合。例如z设备故障、操纵员差错、地震和它们的后果。3. 2单道开孔密封singleaperture seal 在安全壳开孔和电气贯穿件之间的一道密封3. 3单道电气导体密封singleelectrical couductor seal 在安全壳构筑物的内部和外部之间沿电气导体轴线设有一道压力屏障密封的某种机械装置3.4 双道开孔密封doubleaperture seal 国家技术监督局1992-07-01批准1993-03-01实施I . l GB 13538 92 两个单道开孔密封串联。3.5双道电气导体密封doubleelectrical
5、conduct。rseal 两个单道电气导体密封串联3.6 电气贯穿件electrical penetration assembly 由带绝缘的电气导体、导体密封和开孔密封构成的一个装置,它提供了电气导体在安全壳构筑物上单个开孔的通路,并在安全壳构筑物的内部和外部之间提供压力屏障。3. 7环珑条件environmental conditions 包括(但不限于)预计在正常运行和假设始发事件情况下出现的环境沮度、压力、辐射、湿度、化学喷淋在内的电气贯穿件外部的物理条件。3. 8安装寿命installedlife 从安装到永久退役之间的时间间隔,在此期间,电气贯穿件必须满足规定工作条件下的所有设计
6、要求。3.9鉴定裕度qualificationmargin 在运行条件和鉴定试验所采用的条件之间的差别3. 10 主要的过电流保护器件或装置primaryovercurrent protective device or apparatus 正常执行切断电路功能的器件或装置3. 11 质量鉴定寿命qualifiedlife 一个可验证的时间间隔,在此期间电气贯穿件将满足规定工作条件下的所有设计要求。3. 12运行条件operationalconditions 预计在正常运行下要求的和在假设始发事件情况下出现的环境、动力和信号条件。4 分类和额定值4. 1 本标准中电气贯穿件导体采用下列分类4.
7、1. 1 高压动力导体电气贯穿件中电力电路导体的额定电压大于1000 v者应划为“高压动力导体”4. 1. 2 低压动力导体电气贯穿件中电力电路导体的额定电压小于或等于1000 v者应划为“低压动力导体”。4. 1.3低压控制导体电气贯穿件中控制电路和仪表电路导体的额定电压小于或等于1000 v者应划为“低压控制导体”。4. 1. 4 仪表导体仪表电路的同轴、三同轴和热电偶导体应划为“仪表导体”。4. 2 电气贯穿件的额定值4. 2. 1 额定电压动力和控制导体的额定电压应符合国家标准4. 2. 2额定连续电流电气贯穿件一个导体的额定连续电流是在最高正常环境温度及贯穿件中所有其他导体承载其额定
8、连续电流的情况下该导体能够连续承载而不使它和贯穿件预埋管与混凝土界面的稳定温度超过其设计限值的电流。4.2.3额定短时过负荷电流和最大持续时间电气贯穿件一个导体的额定短时过负荷电流是在最高正常环境温度及贯穿件中所有其他导体承载其领定连续电流的情况下,该导体在额定连续电流连续运行后能在规定时间内承载而不使导体温度超过其短时过负荷设计温度限值的过负荷电流。2 . GB 13538-92 额定短时过负荷电流不得小于导体额定连续电流的7倍,持续时间不得小于Q50 4. 2. 4额定短路电流电气贯穿件一个导体的额定短路电流是在最高正常环境温度及贯穿件中所有其他导体承载其额定连续电流的情况下该导体能够承载
9、而仍能保持其电气完整性和机械完整性的电流。4. 2. 5额定短路热容量It电气贯穿件中一个导体的额定短路热容量是在最高正常环境温度及贯穿件中所有其他导体承载其额定连续电流的情况下,该导体在额定连续电流下连续运行后能够承载而仍能保持电气完整性和机械完整性的短路电流的平方值与持续时间的乘积。持续时间不得超过2S0 4. 2. 6 最严重假设始发事件环绕条件下的额定连续电流电气贯穿件的导体必须在最严重的假设始发事件环境条件下仍能承载不小于4.2.2条中所述的额定连续电流而保持导体的电气完整性和安全壳完整性。4. 2. 7最严重假设始发事件环境条件下的额定短时过负荷电流和持续时间电气贯穿件的导体必须在
10、最严重的假设始发事件环填条件下,在其他导体都承载额定连续电流时仍能承受不小于4.2. 3条中所述的额定短时过负荷电流和持续时间而保持导体的电气完整性和安全壳完整性4. 2. 8最严重假设始发事件环境条件下的领定短路电流电气贯穿件的导体必须在最严重的假设始发事件环境条件下,在其他导体都承载额定连续电流时仍能承载不小于4.2. 4条中所述的额定短路电流而保持安全壳完整性,并且不影响其余导体的机械和电气完整性。4. 2. 9 最严重假设始发事件环境条件下的额定短路热容量It电气贯穿件的导体必须在最严重的假设始发事件环境条件下,在额定连续电流连续运行后,有不小子4.2.5条中所述的额定短路热容量且仍能
11、保持安全完完整性,此时电气贯穿件可能丧失电气完整性,但不影响未承载短路电流的导体的电气完整性和机械完整性,其限制条件为za. 短路电流不得超过其额定短路电流gb. 短路电流的最大持续时间必须与后备过电流保护器件或装置的特性相协调,但不得超过2So 4. 2. 10额定压力和温度电气贯穿件的额定压力和温度必须不低于安全壳内规定的最大压力和温度。4. 2. 11 额定最低运行温度电气贯穿件的领定最低运行温度必须根据安装位置处的环境温度的保守值来确定。4.2. 12领定温升要求下列温升要求适用于正常运行。4.2. 12. 1 套筒(安全壳预理智套筒的最高允许温度必须与环境条件相容4.2.12.2 导
12、体端接处导体的最大的温升必须与周围材料相适应。5 设计要求5. 1 机械设计要求5. 1. 1 压力边界贯穿件的压力边界必须满足国家有关压力容器设计标准的规定5. 1. 2 气体泄漏电气贯穿件在535和设计压力下对干燥氮气的最大气体泄漏不得大于za. 不包括开孔密封的电气贯穿件1 10 3cm3/s; 3 GB 135 38 92 b. 电气贯穿件的开孔密封c. 包括开孔密封的电气贯穿件5. 1. 3试验装置1 10-cm /s; 1 X io-cm /s。电气贯穿件必须设有不必从贯穿件止拆下任何外部电路即可以测量1世漏率的装置。5. 1. 4 完整性也气贯穿件必须设计成能承受运行条件的恶化而
13、不丧失安全壳的完整性和不损坏自身的结构(除了4.2. 9条所述的情况以外)5. 1. 5装卸和贮存电气贯穿件必须设计成能承受预计的温度和运输振动荷载的作用而不致损坏。5. 1. 6安装应适当选择电气贯穿件在安全壳墙壁上固定点的位置,以避免受邻近设备的机械损伤,并便于在运行中进行检查。如果电气贯穿件用螺栓固定,则固定点应设置在安全壳内侧墙壁上特设的区域内。必须根据所用密封的形式计算并确定最大夹紧力矩,必须采取保持预应力和防止螺栓自行松脱的措施。如果电气贯穿件用焊接固定,则必须设计成易于焊接,当焊到安全壳墙壁上时,不使贯穿件,特别是它的绝缘材料受到损坏。焊接固定点可设置在安全壳内侧的墙壁上。5.
14、1. 7 凝露现象必须采取措施避免贯穿件中发生任何凝露现象5. 1. B抗震电气贯穿件必须在装有外部接线的情况下能承受特定的地震条件。5. 1. 9 压力平衡和凝结在电气贯穿件及其:!.壳和端接箱中必须采取平衡压力和防止或排除凝结水的措施必须采取措施防止水和灰尘等污染物进入贯穿件(例如使电缆出口面朝下);需要时,必须对这区域加以防护以防止水利污染物进入。5. 1. 10 去污染能力电气贯穿件及其罩壳和端接箱的去污能力必须与安全壳要满足的要求相)致。5. 1. 11 防火电气贯穿件的材料和设计必须使它的防火极限与安全壳作为防火屏障)要满足的要求相一致5. 1. 12 应力分析应该进行有关贯穿件承
15、压部件的验证性应力分析,当不能这样做时,可用压力试验来代替之。5. 1. 13 可接近性必须提供存在辐射场的情况下可对贯穿件进行维修的适当jj路。5. 1. 14 抗辐射能力在选择电气贯穿件的材料时必须考虑由于材料电离而引起特性的变化g必要时,必须对贯穿件采取屏蔽措施。5. 2 电气设计要求5. 2. 1 防火极限导体绝缘系统和非金属材料必须是阻燃的,符合国家有关防火标准的要求。5. 2. 2 电晕高压动力导体在额定电压作用下不得发生局部放电(电晕现象。5. 2. 3测量导线的贯穿件要满足的特殊要求4 L一GB 13538-92 电气贯穿件必须具有与测量电路相匹配的特性,以避免由于电气贯穿件而
16、使测量电路特性变坏。例如,如果一个电气贯穿件位于热电偶和补偿装置之间,则必须小心地选择导体材料以免形成附加的电偶5.2.4 电缆接线高压和低压导体的接线和接头必须能在施加额定短路电流之前和之后承载额定连续电流而不使接线和接头的温度超过设计限值。5. 2. 5 电气完整性除了4.2. 9条所述的情况以外,导体、接线和电气绝缘系统必须设计成能承受所有的电气环境荷载而不损害或丧失其功能。5. 2. 6 中间鉴定试验如果己知贯穿件的质量鉴定寿命小于规定的安装寿命,则必须采取中间鉴定试验的措施以延长其鉴定寿命(见GB12727)。5. 2. 7 电动应力贯穿件必须设计成如4.2. 8和4.2. 9条所规
17、定的能承受短路所引起的应力而不改变泄漏特性。特别是,出口端绝缘子应设计成能承受这些应力,其相对于断裂应力的最小安全系数为2,5. 2. 8导体导体的横截面必须选择使最大温升保持在国家有关标准规定的限值以内。5. 2. 9信号电缆电气贯穿件电气贯穿件必须具有与传输系统要求相匹配的特性,以便不致因电气贯穿件而使整个传输线的特性变坏。要考虑的特殊问题包括sa. 抗电气干扰的屏蔽;b. 工作电压Fc. 特性阻抗gd. 传递阻抗s. 辐射探测器用贯穿件中脉冲方式的电气击穿。5. 2. 10 电气干扰必须对会受到电气干扰有害影响的电路予以适当保护,例如将贯穿导体置于软金属管中和采用必要的接地。s.2. 1
18、1 发热和电流承载能力在确定导体领定电流时必须考虑取决于所选设备和(或)有关规定及每一端接部件和接线的允许发热,需要时还要考虑事故温度的叠加。5. 1. 12绝缘所采用的绝缘材料必须不易于za. b. 在稳态运行的温度和湿度作用下降低或丧失其机械特性(特别是弹性)和电气特性;在电场作用下特性变坏(这将影响电气完整性);c. 在辐射作用下特性变坏(这将影响电气完整性。在假设始发事件下可能与安全壳大气接触的绝缘部分必须能耐这种环境的作用。6设计鉴定6. 1 验证设计合格性必须通过在有代表性的贯穿件上进行型式试验来验证。在确定有代表性的电气贯穿件时,必须考虑其分类和额定值。5 GB 13538-92
19、 这种型式试验的目的是证明,电气贯穿件在受到模拟规定工作条件下安装寿命的条件作用时能执行其预期的功能。当能通过分析或附加的试验证明已有的数据对被鉴定的贯穿件有效时,也可应用已有的鉴定试验数据。试验计划,步骤和试验结果必须编成文件。6.2 鉴定裕度按GB12727规定执行。6.3材料试验6. 3. 1 防火极限电气贯穿件必须是耐火的,其耐火能力应达到以下程度z 带绝缘的导体和绝缘系统必须是能自熄灭的,b. 所有其他非金属材料必须按GB2951. 19的规定属于自熄灭等级。6. 3. 2抗辐射能力必须对所有可能因辐照而性能变坏的材料进行试验以验证当贯穿件受到在整个安装寿期内的工作环境作用时材料能保
20、持必需的电气和物理性能。6. 3. 3老化确定贯穿件的质量鉴定寿命时必须考虑老化。6.4 型式试验电气贯穿件的型式试验必须包括以规定顺序进行的下列试验。如果采用另一种试验顺序,则必须证明此顺序比本标准规定的顺序更为严格。6. 4. 1 气压试验气压试验必须包括国家有关压力容器设计标准所规定的静压试验,这试验可以与6.4. 2条所述的试验结合起来进行。6. 4. 2气体泄漏率试验气体泄漏率试验必须满足5.1. 2条的要求。6. 4. 3导体连续性(即通断试验每一个导体必须进行电气连续性试验,以检验其电气连续性。每一个导体必须在贯穿件的两端作永久性的标志6. 4. 4介电强度试验介电强度试验必须在
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