1E级电气设备简介

我国在核电设备鉴定领域主要遵循美国IEEE和法国RCC-E系列标准。根据RCC-E的要求，核电厂1E级电气设备必须进行产品合格鉴定试验。设备鉴定试验的目的是验证工程样机指标能否符合产品设计要求，其中，鉴定试验项目和指标的确定十分关键。由于我国在设备鉴定实践方面缺乏经验和系统性的数据积累，因此在关键的鉴定要素的把握方面，还有待提高 。

设备鉴定的基本方法有运行经验法、论证分析法和型式试验法3种。在实际的设备鉴定过程中，由于经济和时间投入的限制、有效模型和实际数据的缺乏等因素，仅靠某一种方法并不可行，通常需要不同方法的组合。

1.运行经验法

运行经验法是通过收集和分析类似设备在相近或更严酷环境中的成功运行数据，类比论证设备执行其安全功能的能力。对于1E级电气设备，鉴于其功能的重要性，我国现有运行核电厂还无法提供其长期运行机会。

2.论证分析法

论证分析法是以试验数据、运行经验、物理定律为基础，充分考虑老化对设备的影响，运用有效的数学模型，或严谨的逻辑推导，来证明设备能在特定的运行环境和要求的时间内，保持其安全功能的完整性。

3.型式试验法

型式试验法是在对设备进行老化评价，并确定了设备老化机理的基础上，采用加速老化试验的方法，等效模拟设备在特定环境条件下和预期鉴定合格寿命期末的技术状态和运行工况；通过设计基准事件环境模拟试验，来验证设备在要求时间内执行规定安全功能的能力。

我国1E级电气设备多处于国产化研发阶段，推荐采用型式试验法或组合方法进行设备鉴定。

1.确定鉴定试验规格书(或大纲)

1E级电气设备的鉴定需要编写特定的试验规格书，主要包括下述内容：①确定设备适用的鉴定类别(K1、K2或K3)；②确定试验样本组中的单元数量；③确定设备在反应堆正常运行和发生事故时要求的功能、功能特性和测量功能特性的试验条件及验收准则；④确定与设备的种类、安装条件和运行有关的影响量及其额定范围，相应试验的试验条件和验收准则；⑤根据设备鉴定类别的不同，确定评价设备性能随时间变化所采用的试验条件和严酷程度；⑥根据设备鉴定类别的不同，确定模拟事故工况下所产生应力，采用的试验条件和严酷程度；⑦确定每项试验期间和试验之后测量的功能、功能特性和测量的试验条件及验收准则。

2.审查标识文件和补充文件

标识文件和补充文件是由厂家提供，分别用于描述设备样本全部必要的识别信息和进一步描述产品材料、性能等细节。另外还要提供参考文件用来跟踪设备及其制造过程所作的修改。

3.选择试验样本

鉴定试验用样本应满足以下要求：①应与工程产品属同一设计；②应与工程产品属同一类生产设备和同一代表性的工艺来制造；③应具有由设计规定的热应力、电应力和机械应力的组合布局；④其数量和类型应能代表工程产品在目标电厂中的实际使用范围；⑤以组件或部分装配件为试样，代表目标电厂对其总体的功能特性需求。

4.鉴定试验顺序

标准的电气设备鉴定试验包括：基准试验、极限条件下的试验、评价设备性能随时间变化的试验以及模拟事故工况试验。

5.验收准则

电气设备的验收准则应满足以下要求：

(1)施加应力后的功能特性检测项目应与基准试验项目保持一致，允许验收标准值的降低，降低原则应满足相应工业标准要求。

(2)如条件允许，在部分施加应力的试验项目中(如LOCA、抗震等)应保证设备施加额定载荷，并定时进行功能特性检测，项目应与基准试验项目保持一致，允许验收标准值的降低，降低原则应满足相应工业标准要求。

6.鉴定报告

鉴定试验完成后，应编写鉴定总结报告，作为设备鉴定的结论性文件 。

现阶段我国1E 级电气设备的鉴定应以型式试验法为主，鉴定过程中应把握住核心要素，针对设备所处的特定环境、运行条件和功能要求，确定设备的鉴定类别，编写特定的鉴定试验规格书，确定基准试验、评价设备性能随时间变化的试验、极限条件下的试验和模拟事故工况下所产生应力的试验的试验项目、试验方法、严酷度和试验参数，并严格遵照规格书要求进行，从而获得电气设备适应核电厂环境的验证信息，为产品推向核电市场打下坚实的基础。2100433B

设备质量鉴定

主要任务是要保证这些设备在规定的使用条件下能无故障地执行其安全功能。质量鉴定可以采用型式试验、运行经验总结或理论分析等方式来完成。可以单独使用这些方法，也可以使用它们之中的任意组合。对安全级电气设备，除执行通常的鉴定程序外，还要增加这些设备老化处理(热、机械、辐射等)后、地震条件下以及事故时和事故后环境条件下的质量鉴定项目。在对设备进行型式试验时，应特别注意必须按照规定的试验程序进行。如何进行抗震鉴定和事故条件下的鉴定， 根据设备安装部位和使用条件的不同来决定。

地震条件下的质量鉴定设备的抗震性能可以用分析方法、试验方法或两者结合的方法来鉴定。在进行地震试验以前，设备要经受规定的老化(其中还应包括对在正常和非正常条件下承受非地震振动的设备，要进行振动老化)。

事故环境条件下的质量鉴定在模拟的设计基准事故和事故后的环境条件和设备带电状态下对老化过的设备进行质量鉴定。所采用的环境条件通常包括辐射、温度、压力、蒸汽和化学溶液的喷淋等 。

设备产品技术条件

某些安全级电气设备的产品技术条件有特殊要求。

柴油发电机组作应急电源用的应急柴油发电机组，除上述鉴定要求外，还要考核机组在规定条件下的起动、带负荷和卸负荷的能力。发电机要能承受它所连接的厂内系统中短路和过电压等故障的作用以及甩负荷后的超速和一定次数的失步。每台机组的辅助系统应是完全独立的，并要能保证机组在任何条件下，包括地震时和地震后的条件下， 都能迅速起动和运行。

电气控制屏在设计基准事故条件下，屏上所装的各种器件不会发生误动或拒动。在同一屏上所装的各冗余线路和器件应满足电气隔离和实体隔离的要求。所采用的器件、材料和布线应是阻燃和耐辐射的。

蓄电池要按抗震要求设计。对安装于累积吸收剂量高于10Gy场所的蓄电池，还要考虑辐照的影响。

安全壳电气贯穿件要在额定电压、额定持续电流、短时过负荷或短路电流，以及在正常运行时的热循环、设计基准事件、地震、老化和辐射条件下，都不会发生电气故障或导致漏气率超过规定标准。

电子元器件在规定使用条件下，要满足性能和可靠性方面的要求。

电缆应是阻燃和耐辐射的，还要满足能承受设计基准事故时和事故后环境条件的要求 。

设备的安装要求

为避免共因故障，冗余设置的应急柴油发电机组和蓄电池组应放置在隔离的安全级建筑物内，其他冗余设备之间应保持一定的间距，或采用屏障隔开。安全级和非安全级线路之间应当隔离。电动机的位置虽取决于它所驱动的设备， 但也要考虑电气间距的要求。各冗余通道的电缆之间应满足实体隔离的要求。电缆和电缆管道应避开高能设备，防止飞射物、管道甩击等对其造成危害。

在设备的安装设计中还应考虑防地震的要求 。

《核电站用1E级电缆通用要求(GB/T 22577-2008)》由中国标准出版社出版。

作者

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会

基于核电厂安全系统在整个寿期内具有执行安全功能的能力要求，核电厂安全重要仪表、控制和动力源设备(统称电气设备)的技术规格书规定了设备的功能特性和可靠性要求。设备鉴定是要证明安全级电气设备在整个生命周期内所要求的功能特性和可靠性符合设备技术规格书的要求。鉴于数字化安全级电气设备包含传统的模拟式设备和基于计算机的软件，这两类设备在特性、故障性质模式均存在较大差异 。

模拟式设备是一种随机性故障，由设备设计、制造过程的欠缺、设备老化或环境条件变化导致性能降质。计算机软件的故障是系统性的，既可能由软件需求规格书中的问题导致逻辑性设计和实现中的错误，也可能由实现阶段或维护阶段的错误引起。这两类设备需采用不同的鉴定方法。传统的模拟式设备鉴定包括初始鉴定和安装后的状态监测。设备初始鉴定是通过常规性能的型式试验和设计基准事件导致的环境条件下的功能性试验并结合运行经验的综合分析，验证设备的功能特性符合设备技术规格书的要求。初始鉴定除验证设备功能特性的符合性外，还确定在严酷环境下的设备的鉴定寿命及其相应的状态指标。设备安装后，运行期间的状态监测用于验证设备是否保持执行安全功能的能力，判定设备老化降质速率和趋势。基于状态监测的鉴定是安全重要电气设备老化管理的重要任务，因此，电气设备老化管理相关标准可视为设备鉴定标准的扩展。计算机软件的鉴定是通过软件开发过程各阶段的验证和确认，保证软件需求规格书所要求的功能性和可靠性 。

鉴定试验项目含：外观检查、正常条件下基准功能试验、极限条件下试验（检查所有性能、电气特性、运行方式、浪涌电压、电磁干扰/射频干扰）、老化处理（正常辐照、可含事故辐照）、机械振动、抗地震、事故条件安全功能试验、事故后检查 。2100433B