安全级1E设备概况

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

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 。

安全功能

核电厂设计要求在任何情况下确保反应堆安全停堆，从堆芯排出热量，并限制预计运行事件和事故工况后果。为达到这些设计要求所必须的功能称安全功能。安全功能可分列出多条，核电厂内安全级的构筑物、系统和部件应能完成所有的安全功能，从而达到安全设计要求。

设计和制造规范等级

构筑物、系统和部件，根据不同的安全等级，在设计、制造、检查、鉴定等方面的分级要求，它一般是与安全等级相对应的。但是有的设备根据情况需要提高设计和制造规范等级。

质量保证等级

质量保证等级与安全等级及设计和制造规范等级有关，一般分为质量保证1级、2级和非质量保证级。安全1级的设备，质量保证必须是1级的；安全2级和3级的设备，质量保证一般是2级的，也有很多是1级的。甚至有的非安全级设备的质量保证也是1级的。质量保证等级不只是体现对安全有关设备的要求，更重要的是体现纵深防御原则的第一层，即防止故障发生。不同的质量保证等级的要求，体现在质量保证大纲和质量保证程序的内容和深度上。

抗震分类

根据安全等级将对构筑物、系统和部件的抗震设计要求分类，一般分为两类，即抗震1类和抗震2类(非抗震类)。属抗震1类的构筑物、系统和部件应能承受厂址可能发生的最大地震，即安全停堆地震(safety shutdown earthquake)，在地震时及地震后仍能保持它的完整性或可运行性。抗震2类物项则按常规抗震设计。

环境鉴定等级

安全有关的电气和仪表设备，须根据它所处的位置可能出现的环境条件，鉴定它的可运行性。不同的环境鉴定等级，在鉴定的条件和方法上有不同的规定要求。环境鉴定一般分4个等级：①用以证明安装在安全壳内部的电气和仪表设备， 在正常工况、地震载荷、事故期间或之后的状态下，能完成它的规定功能的；②用以证明安装在安全壳内部的电气和仪表设备，在正常工况和地震载荷下，能完成它的规定功能的；③用以证明安装在安全壳外面的电气和仪表设备，在正常工况和地震载荷下，能完成它的规定功能的；④用以证明在正常工况下， 能完成它的规定功能的 。

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 。

《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