GB/T13286-2021
核电厂安全级电气设备和电路独立性准则
Criteriaforindependenceofclass1Eequipmentandcircuitsinnuclearpowerplants
- 中国标准分类号（CCS）F83
- 国际标准分类号（ICS）27.120.20
- 实施日期2022-07-01
- 文件格式PDF
- 文本页数24页
- 文件大小2.09M
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核电厂安全级电气设备和电路独立性准则
国家标准 GB/T13286一2021 代替GB/T13286一2008 核电厂安全级电气设备和电路独立性准则 Criteriaforindependeneefclass1Eequipmemtamdcireuitsin nuelearpowerplants 2021-12-31发布 2022-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T13286一2021 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 ， 独立性总则 实体分隔准则 电气隔离准则 2 附录A资料性光纤回路的隔离运用 参考文献 -- 图！根据连接情况和是否买用附离装置确定相关电路的实例 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 图3通过共用信号源的相关 图4分隔距离实例 图5封闭屏障的实例 图6垂直屏障的实例 图7水平屏障的实例 图8仪表和控制电路中隔离装置的应用实例 表1非危险区域的最小分隔距离 表2低危险区的最小分隔距离 表3非危险区和低危险区内,安全有关光纤回路(受影响线缆)与安全有关和非安全有关带电 电路(故障源电缆)的最小隔离距离 14
GB/T13286一2021 前 言 本文件按照GB/T1.1一2020<标准化工作导则第1部分;标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草
本文件代替GB/T13286一2008《核电厂安全级电气设备和电路独立性准则》,与GB/T13286- 2008相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下: -增加了光缆的隔离要求[见4.Ge)、5.1.9,5.6.2]; -增加了电磁干扰/射频干扰影响评价的通用指导原则(见4.11,6.2.2); -删除了安全级安全停堆设备和电路、反应堆保护系统的补充要求(见2008年版第7章)
请注意本文件的某些内容可能涉及专利
本文件的发布机构不承担识别专利的责任
本文件由全国核仪器仪表标准化技术委员会(SAC/TC30)提出并归口
本文件起草单位;上海核工程研究设计院有限公司 本文件主要起草人;马涛、吴昊,顾申杰、,郭文祷,朦山虎,冯玉粥
本文件于1991年首次发布,2001年第一次修订,2008年第二次修订时将GB/T5963一1995《反应 堆保护系统的隔离准则》并人,本次为第三次修订
GB/T13286一2021 核电厂安全级电气设备和电路独立性准则 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
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/T5204核电厂安全系统定期试验与监测 GB8624建筑材料及制品燃烧性能分级 GB/T12790核电厂安全级电气设备和系统文件标识方法 GB50016建筑设计防火规范 NB/T20070核电厂安全级电路电缆通道系统设计安装和鉴定准则 NB/T20213核电厂安全级电缆及现场接头鉴定规程 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 可接受的acceptable 经核电厂安全分析证明是符合要求的
[[来源:GB/T13284.1一2008,3.1] 3.2 相关电路asseiatedeireuits 未采取有效措施实现与安全级电路的实体分隔或电气隔离的非安全级电路,这些措施包括;保持符 合要求的分隔距离,采用安全级构筑物,设置屏障或采用隔离装置等
注电路包括相互连接的电缆和所连接的负荷
[来源:NB/T200632012,3.2.20] 3.3 auxiliar 辅助支持设施 arysupportingfeatures 为安全系统完成其安全功能提供服务如冷却润滑和动力源)的系统或设备
[来源:NB/T200632012,3.1.7] 3.4 屏障 barrier 为使安全级系统的损坏限制在可接受的程度之内,在安全级冗余设备或电路之间,或在安全级设备
GB/T13286一2021 或电路与潜在的有害源之间设置的装置或构筑物
3.5 外露电缆ceableinfreeair 既不在电缆通道内也不在设备壳体内的一段电缆
3.6 安全级safetyclass 1E级elass1 核电厂电气设备和系统的一个安全级别
注1:这些设备和系统是完成反应堆紧急停堆、安全壳隔离、堆芯冷却以及从安全壳和反应堆排出热量所必需的,或 者是防止放射性物质向环境大量排放所必需的
注2:安全级(1E级)是功能性的术语
完成注1中列举的功能的设备和系统归划安全级
3.7 basisevent;DBE 设计基准事件 dlesipn 为确定构筑物、系统和部件可接受的性能要求,在设计中采用的假想始发事件
3.8 序列divisiom 某一给定系统或设备组的名称,它们与其他冗余系统或设备组在实体电气和功能上保持独立
3.9 壳体eneosure 可识别的电气设备外壳或电缆护罩
注:壳体包括盘柜、隔间,端子箱、,屏或封闭的布线通道等
3.10 阻燃lameretardant 限制火焰蔓延到火源作用范围之外的能力
3.11 独立性independence 设备的一种状态,在该状态下,冗余的设备不会因任何单一设计基准事件(如水淹)而同时失效
3.12 隔离装置isolationdevice 种装置,用于防止因一部分电路故障而导致其他部分或其他电路的不可接受的影响
3.13 aximucrediblevotam 最大可信电压或电流瞬态 ageorcurrenttransient 电路中可能出现的电压和电流瞬态
注，该瞬态由试验或分析确定,并结合电路的位置、敷设方式及连接情况,考虑电路中确实可能发生的故障
3.14 布线通道racewa" 支撑或封装导线电缆、母线的专用通道的统称
注:布线通道主要包括但不限于电缆桥架和电线管
3.15 冗余设备或系统 redundantequipmentorsystem 功能相同的两个或两个以上的设备或系统,其中任何一个都可以完成要求的功能而与其他设备是 否处正常状态无关
3.16 安全级构筑物safeclassstructures 为使安全级电气设备免受设计基准事件的影响而设计的构筑物
GB/T13286一2021 注:在文件中,隔离的安全级构筑物可以是同一建筑物中各隔间,隔间之间可共用墙体
3.17 分隔距离separationdistance 预留空间,其中不设置任何有助于火灾蔓延或导致安全级电气系统或设备失效的构件、设备或 材料
3.18 带电电路eurrentcarryimgcireuit 使用金属导体传导电流,用于传输信号或动力的电路
3.19 光纤回路fiber-opticeireuit 通过光缆传输光信号的仪表回路
注:光纤回路不包括接口设备中的载流部件
3.20 故障源电缆soureeeable 携带故障电流的电缆,产生大量的热辐射 3.21 受影响电缆targetcable 受故障源电缆产生的热辐射影响的电缆 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,该发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/T12790
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.Ge),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
GB/T13286一202 未使用隔离装置而与安全级电源在电气上相连接(见图1) a b未使用隔离装置而与相关电源在电气上相连接(见图1); 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); c 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 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
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.Ge),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人端 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
安全级电源 隔离装置 相关电源 隔离装置 隔离装置 非安全级负荷 安全级负荷 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
GB/T13286一2021 壳体内部 共用或靠近布线通道 安全级设备 3号安全级电缆 安全级电路布线通道 辅助接点 4号相关电缆 5号相关电缆 6号非安全级电缆 布 线 槽 非安全级电路布线通道 相关电路布线通道 7号相关电缆 2号相关电缆 1号安全级电缆 安全级控制 开关 注1:D为按第5章规定的最小分隔距离和/或屏障 注2;1号电缆,为安全级
注3:2号电缆,靠近1号电缆,为非安全级
注4;3号电缆,为安全级 注54号电缆,共用布线通道,为非安全级
注6:5号电缆,其布线通道靠近安全级电路布线通道,为非安全级
注7;6号电缆,为非安全级
注8:7号电缆,其布线通道靠近含5号电缆在内的相关电路的布线通道,为非安全级
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 非安全级 非安全级 计算机 指示器 相关设备和电路 安全级设备和电路 AA 双 起动 变送器 4mA20mA 专设安全设施 稳 图3通过共用信号源的相关 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
除了4.6c),d),e)允许的情况以外,非安全级电路应按5.1.35.1.5、5.1.9或5.6中规定的最低 a 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). 除了4.6e),d),e)允许的情况以外,非安全级电路应使用隔离装置,屏敞和布线技术或分隔距 b
GB/T13286一202 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). 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 l)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 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/T13284.1一2008的附录B 应评估以下电磁干扰/射频干扰的相互作用 a -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;
GB/T13286一2021 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
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 非危险区(见5.l.3) a 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5.1.35,1.5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 所有有关的电缆应通过NB/T20213的燃烧试验; a b)外露电线管应采用金属材料(符合NB/T20070),其他外露布线通道应采用不可燃材料(符合 GB8624); 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; c 敞开式桥架仅限于梯架或槽式桥架; d 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
e 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5.1.3一5.1.5和5.1.9中,分隔距离被分为以下三组: 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 a 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: 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 co 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
GB/T13286一2021 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 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 a) 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 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人
d 5.1.3.2非危险区的边界 非危险区的边界满足下列要求 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 a 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
表1非危险区域的最小分隔距离 布线通道分组 最小分隔距离 敞开结构对敞开结构 水平方向为2.5cm,垂直方向为7.5cm 封闭结构对封闭结构 水平方向为2.5cm垂直方向为2.5cm" 封闭结构对敞开结构 水平方向为2.5em,垂直方向为7.5em" 如果封闭结构在敞开结构之下,垂直分隔距离可以减少到2.5cm. 这些分隔距离应用实例如图4所示
对光纤回路,其最小分隔距离如表3所示
在上述最小分隔距离无法得到满足的场所,应在需隔离的电路间设置屏障
图5图7通过实例 给出了在上述情况下可接受的屏障布置
GB/T13286一2021 A序列 "A序列 A序列通道 A序列 B序列 B序列 敞开式对敞开式 封闭式对封闭式 b B序列通道 A序列 *B序列 封闭式对敞开式 标引序号说明 -最小分隔距离(水平或垂直)(参见5,.1.3,5.1.) D 注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间距;若下方桥架 内的电缆高出侧边,该距离则从最高的电缆算起 带盖实底桥架
图4分隔距离实例 B序列 A序列 B序列 连续的封闭屏障 屏障和桥架间无最小距离要求 B序列 图5封闭屏障的实例
GB/T13286一2021 至少a.3m或至天花板 A序列 B序列 连续的封闭屏障 屏障和桥架向完最尔小距离要求 至少0.3m或至地面 图6垂直屏障的实例 对于5.1.3非危险区,至少0.3m; 对于 5.1.4低危险区或5.1.5危险区,至少0.9m
A序列 连续的封闭屏障 屏障和桥架间无最小距离要求 B序列 -视图 A序列 屏障和桥架间无最小距离要求 -连续的封闭屏障 B序列 对于5.1.3非危险区,至少0.3m: 对于5.1.4低危险区或5.1.5危险区,至少0.9m 4视图 图7水平屏障的实例 10
GB/T13286一2021 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
表2低危险区的最小分隔距离 电缆类型及截面 区域内仅有控制和仪表电 区域内含有中压动力电 布线通道分组 区域内含有截面在70mm 缆或截面在 缆(和非危险区的要求 70mm2 》及以 及以下的低压动力电缆时 样)时 上的低压动力电缆时 水平方向为2.5cm. 水平方向为90.0cm. 水平方向为15.0cm 敞开结构对敞开结构 垂直方向为7.5em 垂直方向为30.0cm 垂直方向为150,0em 水平方向为2.5em, 水平方向为2.5cm 水平方向为2.5cm 封闭结构对封闭结构 垂直方向为2.5c 垂直方向为2.5 垂直方向为2.5c cm cm m 水平方向为2.5cm. 水平方向为15.0cm. 水平方向为90.0cm., 封闭结构对敞开结构 垂直方向为 垂直方向为 垂直方向为1 7.5em" 30.0cm"," 150.0cmb 如果封闭结构在敞开结构之下,垂直分隔距离可以减少到2.5c cm
如果在敞开结构中，回路仅限于控制和仪表电路,最小分隔距离可以减少到水平方向2.5em,垂直方向 7.5cm
这些分隔距离的应用实例如图4所示
当表2和表3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5一图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,使其免受管 道损坏危险区的危害
1
GB/T13286一2021 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
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
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 a 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
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 b 电缆[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]外,其 他安全级或相关电路的电缆或布线通道均不应在该区域内敷设 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电缆或布线通道应限于和该管道 相同的序列
若有关管道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应在该区域内敷教设
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什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,否则该有关管道应经设计基准事件鉴 定合格
5.1.7 飞射物危险区 5.1.7.1 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,则该区域应定为飞射物危险区
5.1.7.2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
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 a 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
b 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[对这些电缆可要求采取特殊指施(如增加冗余度或多样性),以满足单一故障准则]外,其 他安全级或相关电路的电缆或布线通道均不应在该区域内敷设 若有关飞射物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 飞射物源相同的序列
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应在该区域内敷设
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
GB/T13286一2021 线通道应按5.1.7.2规定的方法加以保护,以免受该区域的影响,否则该飞射物源应经设计基 准事件鉴定合格
5.1.8火灾危险区 5.1.8.1 区域的规定 有下列任一危险品的区域应定为火灾危险区: 甲、乙、丙类液体(符合GB50016); b 一定火焰蔓延等级的固体(不包括电缆); c 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,或短暂使用上述危险品,或限于某一可 接受的量,则该区城不必定为火灾危险区
5.1.8.2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与/或分隔距离等 措施: D15一5B 式中 从火灾危险区到非危险区和低危险区的分隔距离,单位为米(m); D 防火屏障的耐火能力符合GB50016),单位为小时(h)
B 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
5.1.8.3敷设要求 在火灾危险区内,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
若有关火灾危害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 a 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
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 b 的电缆[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]外 其他安全级或相关电路的电缆或布线通道均不应在该区域内敷设 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 该火灾危害源相同的序列
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应在该区域内敷设
敷设安全级、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5.1.8.2规定的方法加以保护,以免受该区域的影响
5.1.9光纤回路 5.1.9.1 总则 光纤回路不会导致其他光纤回路或带电电路降级,因此若光纤回路作为故障源线缆,则没有隔离要 求
若光纤回路作为受影响线缆,则应满足5.1.9.2的隔离准则要求
关于光纤回路的更多讨论见附录A 13
GB/T13286一2021 5.1.9.2分隔间距 非危险区内,安全级序列的光纤回路与其冗余序列的光纤回路之间没有隔离距离要求
安全级光 纤回路与非安全级光纤回路之间没有隔离距离要求
若光纤回路作为受影响线缆,带电电路作为故障源电缆,因为不同的运行特性,其隔离距离与5.1.3 和5.1.4中的要求不同
对于非危险区和低危险区,按第4章要求需隔离的安全级光纤回路,其最小隔 离距离要求见表3
表中根据不同类型及截面的带电电路电缆,分为4列,提供了最小隔离距离要求
光纤回路的额定运行温度不低于40C
表3非危险区和低危险区内,安全有关光纤回路(受影响线缆)与安全有关和非安全 有关带电电路(故障源电缆)的最小隔离距离 电缆类型及截面 区域内含有中压动力 区域内含有截面在 布线通道分组 电缆或截面在70mm 区域内仅有仪表电缆时区域内仅有控制电缆时70mm及以下的低压 及以上的低压动力电 动力电缆时 缆时 水平方向为 水平方向为 15.,0cm， 15.0cm 敞开结构对水平方向为2.5em. 垂直方向为30.0cm. 垂直方向为30.0cm. 水平方向为90.0cm 敞开结构 垂直方向为2.5 垂直方向为150.0cnm cm 水平方向为7.5cm" 水平方向为7.5cm' 垂直方向为15,0cm" 垂直方向为15.0cm 封闭结构对水平方向为2,5cm 水平方向为7.5 水平方向为7.5cm. 水平方向为7.5em., 封闭结构 垂直方向为2.5cm 垂直方向为15.0cm 垂直方向为15.0cm 垂直方向为15,0em 水平方向为90.0cm 水平方向为15.0em 水平方向为15.0em 封闭结构对水平方向为2.5em 垂直方向为150.0cm 垂直方向为30.0cm. 垂直方向为30.0cm 敞开结构 垂直方向为2.5 cnm 水平方向为7.5 em" 水平方向为7.5em" 水平方向为7.5em', 垂直方向为15.0cnm" 垂直方向为15.0cm" 垂直方向为15.0cm" 光纤回路与光纤回路之间没有分隔要求
如果光纤回路在带电电路下方
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
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GB/T13286一2021 5.3.2蓄电池充电器 安全级冗余蓄电池的充电器应按第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安全壳电气贯穿件 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控制柜 5.6.1位置和布置 主控制柜应布置在安全级构筑物内的非危险区中
就地控制柜应根据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柜或箱体内时,5.6.2一5.6.6的要求 应得到满足
5.6.2 内部分隔 5.6.2.1在控制柜内,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,该试验的目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 阻燃特性
考虑到电路的整体安全功能,当故障源电缆对受影响电缆的影响可接受时,可确定足够的间 隔距离
若未进行上述分析,而控制开关柜的材料为阻燃的,当仅涉及带电电路时,则其最小水平分隔距离 为2.5cm,最小垂直分隔距离为15.0 如果接线能经受下列最坏瞬态情况,最小垂直分隔距离能减 cm
少到2.5 cm 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; aa b) 安全级电线受热将不会导致电线下垂并碰触到冗余序列的安全级电线或元件
可接受的电线固定方式包括沿电线每隔15.0cm使用不锈钢绑扎带或其他金属支架固定
5.6.2.2 当涉及光纤回路时,需遵循以下隔离准则 安全级序列的光纤回路与其冗余序列的光纤回路之间没有隔离距离要求; a 安全级光纤回路与非安全级光纤回路之间没有隔离距离要求; b 15
GB/T13286一202 光纤回路与带电电路的隔离距离,应满足表3的隔离距离要求
c 如果以上隔离距离不能保持,则应在需要隔离的电路之间安装隔板
5.6.3 内部布线的标识 在控制柜的内部,安全级导线束或电缆应在多处设有易于辨识的永久性标识,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接在同一元件上时,应满足5.,6.2的要求
5.6.5非安全级布线 非安全级布线若未采用屏障或按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电缆的引入 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 需按第4章要求隔离的仪表,应按5.6的要求布置在分隔的多个仪表柜内或一个仪表柜的多个隔 间内
若需分隔的仪表布置在某个仪表柜中各分隔的隔间内,应注意端接到仪表的外部电缆,确保这些电 缆保持隔离
在确定安全级仪表柜的位置时,应注意所有有关的设计基准事件的影响
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,反应堆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
应审查此设备的最终位置,以保证安全级执行装置的分隔是可接受的 电气隔离准则 6 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): 非安全级电路与发全级电路之间的相互连接 a b 非安全级电路与相关电路之间的相互连接
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GB/T13286一2021 6.1.2隔离装置 6.1.2.1总则 某一装置,若施加在其非安全级侧的最大可信电压,电流瞬态和电磁干扰/射频干扰瞬态并不会导 致其另一侧电路的工作性能低于可接受的水平,则该装置可作为电力电路的隔离装置
6.1.2.2由故障电流脱扣的断路器 若满足下列配合准则,则由故障电流自动脱扣的断路器可作为隔离装置
对于各种电路故障的断路器过流时间脱扣特性,应使该断路器在上级保护装置脱扣/断开动作 a 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计准则规定的限值之内
该试验可采用一系列重叠试验的方式进行
定期试验应符合GB/T5204
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,柴油发电机励磁系统应能在故障时提供足够的瞬态电流
6.1.2.3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脱扣所需 的时间延迟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
6.1.2.4输入限流器 在输出故障情况下,能将输人电流限制至可接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逆变器,调压变压器和蓄电池充电器 6.1.2.5熔断器 当满足下列要求时,熔断器可作为隔离装置 熔断器应在其寿期内保持所设计的过电流保护能力 a 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保护装置脱扣/断开熔断， b 电源应提供必要的故障电流以在不失去安全负荷功能的情况下,保证正确的配合关系
c 三相交流回路应评估单相运行效应,确保单相保持通电状态不影响隔离功能
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): 安全级与非安全级电路的相互连接处 a b)不同冗余序列的安全级逻辑电路的相互连接处; 相关电路与非安全级电路的相互连接处
c 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
电磁干扰/射频 干扰的影响也应评估,见4.l1
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GB/T13286一2021 变送器 电源 安全级电源 安全级 一路敏感元件序列 双稳 来自安全 变送器 安全级 电源 级电源 隔离装置 隔离装置 驱动序列 双稳 安全级 安全级 隔离装置 2/4逻辑 2/4逻辑 非安全级 A序列 B序列 至非安全级装置或系统 冗余逻辑 保护和控制 冗余逻辑 安全级 安全级 非安全级 隔离装置 安全级 非安全级 隔离 相关 隔离装置 隔离装置 非安全级 非安全级 安全级母线 至非安全级 至安全级装置成系统 装置或系统 电源和控制仪表 继电器隔离 dD 安全级或相关设备和电路
图8仪表和控制电路中隔离装置的应用实例 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 在其非安全级侧施加最大可信电压,电流瞬态或电磁干扰/射频干扰瞬态 a b) 在其非安全级侧发生短路,接地或开路 c 在其另一安全级侧或相关侧施加最大可信电压,电流瞬态或电磁干扰/射频干扰瞬态 d)在其另一安全级侧或相关侧发生短路、接地或开路
隔离装置非安全级侧端子间及端子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,还应评估在非安全级侧可能出现的瞬态电压对其的影响
如果隔离装置输人端和输出端布线的分隔距离不小于输人端和输出端之间的距离,则可小于5.6.2 要求的2.5 cm
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GB/T13286一2021 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
隔离装置执行其隔离功能的能力应经试验与/或分析加以验证
试验与/或分析时应评估其冗余安 全级侧或非安全级侧的电流、电压、电磁干扰/射频干扰的水平及其持续时间
如果最大可信电流、电 压、电磁干扰/射频干扰瞬态在设备的额定参数范围内,则无需试验
光纤回路的固有电气隔离特性满 足6.2.2.la),b),c),d)的要求,因此无需试验
6.2.2.2可接受的隔离装置 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 a 放大器; b 控制开关; c 电流互感器; d)光纤耦合器; 光-电耦合器; e f 继电器; 转换器; g h电源装置 断路器
在采用触点隔离的情况下,应评估可能由触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6.1.2.5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)
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GB/T13286一2021 附 录 A 资料性) 光纤回路的隔离运用 本附录对于光缆的隔离准则应用情况作了通用的讨论
在之前对于电缆的隔离距离进行评估时,故障源电缆与受影响电缆的导体均为金属或金属合金
当时光纤的使用并不普遍,因此对于光纤回路,作为故障源或受影响线缆,均没有测试程序
然而随着 数字化仪控系统的普及,在核电厂内,光纤的使用率也有了较大的增长
电气隔离是光纤回路的固有特性,光纤也不具有释放能量以制造火源的能力
因此,非安全级光纤 回路可以和安全级电路或相关电路 起敷设,不需要物理隔离[见4.Ge)]
相类似的,非危险区内,安全 级序列的光纤回路与其安全冗余序列的光纤回路之间也不需要隔离距离
如果安全级光纤回路作为受影响回路,因为没有光纤回路的相关实验数据,如何评价隔离要求就成 了一个问题
评价光纤回路与带电电路之 之间隔离距离的方法是;以带电电路作为故障源电缆,光纤回路 作为受影响回路,按照本文 件确定的带电电路最小分隔距离进行试验,测试故障源电缆在光纤回路处产 生的最大置信温度,并评估光缆能否承受此温度 光纤回路的额定运行温度通常远小于带电回路的额定运行温度典型值(90C),并参考电缆试验时 的通常区域环境温度值,推断光纤回路作为受影响回路时最合理的额定运行温度为40C(见5.1.9.2). 因为没有光纤回路的相关试验数据,是从保守的角度进行定性分析光纤回路的分隔距离,所以 5.1.9中提供的光纤回路与带电电路的隔离距离偏保守 因为没有配电盘内部光纤回路的试验数据,并且在按照特定分隔距离进行试验时,带电电路产生的 温度值会超过光纤回路的额定运行温度,所以表3也适用于配电盘内部线缆的隔离准则
另外,根据 5.1.1.3中的说明,对小于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 若将来可获得关于光纤回路的试验数据,将进一步评估5.1.9和5.6中的隔离距离是否可以减小
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GB/T13286一2021 参考文献 [1]GB/T13284.1一2008核电厂安全系统第1部分;设计准则 [[2]NB/T20063一2012 核电厂仪表和控制术语
核电厂安全级电气设备和电路独立性准则GB/T13286-2021
核电厂作为重要的能源供应工程，其安全问题受到越来越多的关注。而安全级电气设备和电路独立性是核电厂安全管理中的核心要素之一。GB/T13286-2021则是我国最新发布的针对核电厂安全级电气设备和电路独立性的准则，旨在规范核电厂的安全管理，确保核电厂的安全运营。
根据GB/T13286-2021标准，核电厂安全级电气设备和电路独立性应当具备以下特点：
- 具备较高的可靠性和安全性；
- 具有良好的互锁和隔离特性；
- 与其他设备和电路相互独立，互不干扰；
- 在发生故障时，应能快速停止或切断。
此外，GB/T13286-2021还规定了核电厂安全级电气设备和电路的设计、制造、安装、运行和维护等方面的要求。对于核电厂安全级电气设备和电路的选择和应用也做出了详细的规定。通过严格执行GB/T13286-2021标准中规定的各项要求，可以有效地提高核电厂安全级电气设备和电路的可靠性和安全性，确保核电厂的安全运营。
总之，核电厂安全级电气设备和电路独立性是核电厂安全管理中非常重要的一环，GB/T13286-2021为该领域的管理提供了科学、规范的指导，帮助核电企业有效地控制风险，确保安全生产。专业人士应当充分了解该标准，积极推动其在核电厂内的广泛应用。
