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| 标准编号 | GB/T 13286-2021 (GB/T13286-2021) | | 中文名称 | | | 英文名称 | Criteria for independence of class 1E equipment and circuits in nuclear power plants | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | F83 | | 字数估计 | 25,231 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 13286-2021: 核电厂安全级电气设备和电路独立性准则
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 13286-2008
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了安全级电气设备和电路采用实体分隔和电气隔离的独立性准则。
本文件适用于核电厂安全级及其相关的电气设备和电路。
本文件不适用于对冗余设备和电路的确定。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 5204 核电厂安全系统定期试验与监测
GB 8624 建筑材料及制品燃烧性能分级
GB/T 12790 核电厂安全级电气设备和系统文件标识方法
GB 50016 建筑设计防火规范
NB/T 20070 核电厂安全级电路电缆通道系统设计安装和鉴定准则
NB/T 20213 核电厂安全级电缆及现场接头鉴定规程
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
4 独立性总则
4.1 独立性要求
为保持安全级电气设备和电路的独立性,应进行实体分隔和电气隔离,使得在任何设计基准事件发
生期间及之后,该安全级电气设备和电路均能执行所要求的安全功能。
4.2 实现独立性的方法
应使用安全级构筑物、分隔距离、屏障或其任何组合,实现设备和电路的实体分隔。同样应使用分
隔距离、隔离装置、屏蔽、布线技术或其任何组合,达到电气隔离的要求。
4.3 有独立性要求的设备和电路
在电厂设计时,应确定和说明有独立性要求的设备和电路,并在文件和图纸中加以明确的标识(符
合GB/T 12790)。
4.4 与辅助支持设施的相容性
安全级电气设备和电路的独立性不应因辅助支持设施的功能失效而受到损害。例如应把辅助支持
设施(如安全级开关设备房间的通风装置)规定为与其支持的安全级电气系统同属一个序列,以防止一
个序列机械功能的失效引起另一序列电气功能的失效。
4.5 相关电路
4.5.1 总则
除了4.6c)、d)、e)提到的例外项,非安全级电源、控制和仪表电路可因下列一种或几种情况成为相
关电路:
a) 未使用隔离装置而与安全级电源在电气上相连接(见图1);
b) 未使用隔离装置而与相关电源在电气上相连接(见图1);
c) 无符合要求的实体分隔或屏障而靠近安全级设备和电路(见图2);
d) 无符合要求的实体分隔或屏障而靠近相关设备和电路(见图2);
e) 未使用隔离装置而共用一个安全级或相关信号源(见图3和图8)。
4.5.2 准则
相关电路应符合下列要求之一。
a) 它们应按相关电路或安全级的要求加以标识,并能追溯到与其相关的安全级序列,即采用与其
相关的安全级电路相同的方式加以实体分隔。除非通过分析或试验,证明其不会导致安全级
电路的性能降低至不可接受的程度,否则均应满足安全级电路的要求。
b) 包括安全级设备和隔离装置在内的相关电路均应符合4.5.2a)的要求。若隔离装置以后的电
路不再与安全级系统相关,则不必遵守本文件的要求。
c) 应通过分析或试验来证明这些相关电路不会导致安全级电路的功能降低至不可接受的程度。
若这些相关回路满足4.6c)、d)、e)的要求,可被当作非安全级回路。
来自输电网络的优先供电线路和来自机组的类似供电线路,若它们仅与安全级配电系统在输入端
相连而成为相关电路,则这些供电线路不必满足相关电路的各项要求。
4.5.3 鉴定要求
相关电路连同其隔离装置或未经隔离装置而直接相连的负荷,应满足适用于安全级电路的质量鉴
定要求,以保证安全级电路的功能不会因其而降低至不可接受的程度。由于相关电路的功能为非安全
级,因此无需对其功能特性进行鉴定。
4.6 非安全级电路总则
为实现非安全级电路与安全级电路或相关电路之间的独立性,应遵循下列各项要求。
a) 除了4.6c)、d)、e)允许的情况以外,非安全级电路应按5.1.3~5.1.5、5.1.9或5.6中规定的最低
分隔要求与安全级电路或相关电路进行实体分隔,否则该非安全级电路应按相关电路处理(见
图2)。
b) 除了4.6c)、d)、e)允许的情况以外,非安全级电路应使用隔离装置、屏蔽和布线技术或分隔距
离等措施,与安全级电路或相关电路在电气上进行隔离,否则该非安全级电路应按相关电路处
理(见图1、图3、图8)。
c) 在非安全级电路与安全级电路或相关电路之间不满足最小分隔距离或无电气隔离的情况下,
应分析其影响,并证明安全级电路的性能不会因此降低至不可接受的程度,否则该非安全级电
路应按相关电路处理。作为分析的一部分,应评估这些电路的潜在能量和类别。另外,该非安
全级电路不应与另一个冗余序列的相关电缆一起敷设。
d) 非安全级低电平仪表信号电路和控制电路,若满足下列条件,则不要求与相关电路进行实体
分隔或电气隔离:
1) 非安全级电路未与任一冗余序列的相关电路的电缆敷设在一起;
2) 通过分析,证明该非安全级电路不会导致安全级电路的性能降低至不可接受的程度,分
析中应评估非安全级电路的类别及其可能具有的能量。
e) 非安全级光纤回路不需要与安全级电路或相关电路进行物理隔离。电气隔离是光纤回路的固
有特性。因为光纤回路不会导致安全级电路降级,所以它们可以被当作非安全级电路,而不是
相关电路。
4.7 机械系统
安全级电路应采取适当的敷设或保护方式,以防因一个序列的机械设备故障而导致冗余系统或设
备执行其安全功能所必需的安全级电路或设备的失效。当安全级设备或电路用于缓解某一机械系统故
障或误操作所带来的后果时,应评估这些故障或误操作对其序列本身的影响。同时,应评估因机械系统
的故障、误操作或运行而导致管道甩动、射流冲击、喷水、水淹、辐射、增压、温升或湿气对冗余电气系统
的影响。此外,还应评估由旋转设备或高能系统故障导致的飞射物潜在危害。
4.8 构筑物和设备
安全级电气系统应在未经设计基准事件鉴定的构筑物和设备失效期间及之后,保持其独立性和冗
余度。
4.9 防火系统
当冗余序列的设备和电路布置在同一固定式防火系统的作用范围内时,应对这些设备和电路与防
火系统的设计进行协调,使安全级电气系统的独立性不会受到损害,并应评估消防系统的误动作对设备
间和电缆通道的影响。
4.10 火灾
4.10.1 发生在一个安全级序列内的电气火灾,不应导致其冗余序列的功能丧失。
4.10.2 冗余的安全级设备和电路间应保持独立性,一个火灾危险区的火灾不应妨碍其冗余设备和电
路执行安全功能。
4.11 电磁干扰/射频干扰
应评估电磁干扰/射频干扰影响冗余安全级设备和电路独立性的可能性。减轻电磁干扰/射频干扰
相互作用的纠正措施可能包括如下方式:接地,低压元件的使用,物理分隔,隔离装置,易受影响设备或
电路的屏蔽,电磁干扰源的屏蔽等措施,见GB/T 13284.1-2008的附录B。
应评估以下电磁干扰/射频干扰的相互作用:
a) 一个安全级序列产生的电磁干扰/射频干扰,不应降低冗余安全级设备或电路执行安全功能的
能力;
b) 安全级电路外部产生的电磁干扰/射频干扰(如非安全级电路及设备、广播、电话),不应降低
安全级设备及电路执行安全功能的能力。
5 实体分隔准则
5.1 电缆和布线通道
5.1.1 总则
5.1.1.1 区域的分级
应对安全级及其相关电路的电缆敷设和设备区域进行审查,查明是否存在诸如高能管道、飞射物、
易燃物质、着火源和水淹等潜在危害。这些区域应作如下划分:
a) 非危险区(见5.1.3);
b) 低危险区(见5.1.4);
c) 危险区(见5.1.5)。
在设计初期,应通过单独的房间、屏障等设施来提供与潜在危险损害程度相当的分隔。如果具备足
够的散热能力,房间或区域的两侧亦可用作分隔。
5.1.1.2 最小分隔距离
5.1.1.2.1 在满足下列准则的前提下,采用5.1.3~5.1.5和5.1.9中规定的最小分隔距离,即可获得符合
要求的实体分隔:
a) 所有有关的电缆应通过NB/T 20213的燃烧试验;
b) 外露电线管应采用金属材料(符合NB/T 20070),其他外露布线通道应采用不可燃材料(符合
GB 8624);
c) 穿过防火屏障的布线通道,其防火封堵应具有与所防火灾危害相当的耐火能力;
d) 敞开式桥架仅限于梯架或槽式桥架;
e) 封闭式桥架可以是带盖的实底桥架,亦可以是敞口和底均采用实心护罩的敞开式桥架。
这些距离仅反映了为维持独立性而需实体分隔的最小可接受距离。其他诸如维护、拉线和端接等
要求可能需要更大的距离。
5.1.1.2.2 在5.1.3~5.1.5和5.1.9中,分隔距离被分为以下三组:
a) 敞开结构对敞开结构:包括敞开桥架对敞开桥架、敞开桥架对外露电缆以及外露电缆之间;
b) 封闭结构对封闭结构:包括封闭桥架对封闭桥架、封闭桥架对电线管以及电线管之间;
c) 封闭结构对敞开结构:包括封闭桥架对敞开桥架、封闭桥架对外露电缆、电线管对敞开桥架以
及电线管对外露电缆。
电线管包括:硬质钢管、硬质铝管、半刚性金属管、电气金属管、金属软管等。
如果为适应电厂实际情况的限制需要用更小的分隔距离,应按5.1.1.3的规定确定该距离。
5.1.1.3 更小的分隔距离
对小于5.1.3~5.1.5、5.1.9和5.6规定的分隔距离,可根据对拟采用的电缆敷设方式的分析加以确
定。对小于5.1.3和5.1.4规定的分隔距离,其分析应基于试验。该试验要考虑绝缘和护套材料、阻燃
特性、布线通道填充率、布线通道类型、运行特性和布置等因素。对小于5.1.5规定的分隔距离,应评估
其危害程度(火灾范围或管道破口大小)和减轻后果的措施(如喷洒装置)。
5.1.2 标识
外露的安全级及其相关电路电缆布线通道,应在其穿越封闭区域的进、出门处及该通道上每隔不大
于5m处设置永久性的标识。该标识应在电缆安装前加以设置。敷设在该布线通道内的电缆,应以不
大于3m的间距设置耐久标识,以便一开始就能验证其敷设是否符合分隔准则。该标识应在电缆敷设
之前或期间设置。
安全级及其相关电路的电缆,应按照设计图纸或电缆清单的要求,在其各端设置永久性标识。
为满足上述要求,所采用的标识方法应能方便地区分冗余安全级序列、安全级与非安全级序列以及
不同冗余安全级序列的相关电缆。如果光纤回路之间不需要分隔,则可采用单一方法进行识别。
5.1.3 非危险区
5.1.3.1 区域的规定
该区域所适用的最小分隔距离的确定依据仅限于电气设备和电缆的内部故障。
满足下列要求的区域定为非危险区:
a) 该区域内无高能设备(如开关柜、变压器、旋转设备),也不存在飞射物、管道损坏或火灾等潜在
危险源;
b) 该区域内的电路应限于仪表和控制功能,以及仅为本区域内设备服务的电源设备和电缆;
c) 该区域内的电源电缆应安装在封闭的布线通道内;
d) 应通过对运行和维修活动的行政管理措施来限制和控制潜在危险的引入。
5.1.3.2 非危险区的边界
非危险区的边界满足下列要求:
a) 该区域应以防火屏障为界与邻近的其他区域隔离,该屏障应具有与可能存在的火灾危害相当
的耐火能力,或者应具有3h的耐火等级;
b) 该区域应以能抵挡该处设计基准事件的屏障为界,与邻近的任何管道危险区或飞射物危险区
隔离。
5.1.3.3 敷设要求
按第4章要求需进行实体分隔的带电电路,其最小分隔距离如表1所示。
5.1.4 低危险区
该区域所适用的最小分隔距离的确定依据仅限于电气设备和电缆的内部故障。低危险区为电厂内
无飞射物、非电气火灾和管道甩动等潜在危害的区域。
注:在低危险区和非危险区这两个区域内,损坏电路的能量仅来自该区域电气设备或电缆的内部故障。低危险区
与非危险区之间的主要区别在于,非危险区内的电力电路和设备是受到限制的。
按第4章要求需进行实体分隔的带电电路,其最小分隔距离如表2所示。对光纤回路,最小分隔距
离见表3。表2根据电缆的不同类型和截面及其之间的不同组合情况,分三个栏目给出不同的最小分
隔距离要求。
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,但应评估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......
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