《核电厂安全级电气设备和电路独立性准则gbt+13286-2021》详细解读

《核电厂安全级电气设备和电路独立性准则gb/t13286-2021》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4独立性总则5实体分隔准则6电气隔离准则附录A(资料性)光纤回路的隔离运用参考文献contents目录图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contents目录表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011范围准则的适用范围本准则适用于核电厂安全级电气设备和电路的设计、制造、安装、调试、运行和维护。涵盖核电厂中所有安全级电气设备和电路，确保其独立性，以提高核电厂的安全性。0102准则的目的通过明确独立性要求，为核电厂安全级电气设备和电路的研发、制造和运行提供指导。确保安全级电气设备和电路在设计和运行中保持独立性，防止共因故障的发生。引用国内外相关的核电安全法规、导则和标准，确保准则的权威性和适用性。列出具体引用的文件名称和编号，便于读者查阅和参考。准则的引用文件022规范性引用文件本准则引用了包括GB/TXXXX（某具体标准编号）在内的多个国家标准，确保了准则的权威性与准确性。同时，还引用了相关行业标准，如XXX（某行业标准编号），以更全面地覆盖核电厂安全级电气设备和电路的设计、制造、安装等各个环节。国家标准与行业标准为与国际接轨，本准则参考了国际电工委员会（IEC）等发布的相关规范，如IECXXX（某具体规范编号），提高了准则的国际通用性。此外，还借鉴了国际原子能机构（IAEA）等发布的安全导则，以确保我国核电厂安全级电气设备和电路的独立性达到国际先进水平。国际规范与导则法规与政策性文件本准则严格遵循国家核安全法规的要求，如《中华人民共和国核安全法》等，确保了核电厂安全级电气设备和电路独立性的合法合规性。在制定过程中，还充分考虑了国家能源局、国家核安全局等发布的政策性文件，以确保准则的实施符合国家政策导向。033术语和定义安全级电气设备指核电厂中用于执行安全功能的电气设备，包括保护系统、控制系统和监测系统等。电路独立性指安全级电气设备的电路之间以及与其他非安全级电路之间在物理和功能上保持独立，以确保在单一故障或共因故障时不会相互影响。术语解释定义范围本准则适用于核电厂安全级电气设备和电路的设计、制造、安装、调试和运行等各个阶段。本准则所指的独立性包括电气隔离、实体隔离、功能隔离和人员隔离等方面，旨在防止故障传播和人为错误导致的安全问题。安全功能指核电厂中用于防止或缓解可能导致放射性物质释放的事故或事件的功能。单一故障指导致设备或系统丧失其预定功能的个别故障。共因故障指由某种共同原因导致的多个设备或系统同时发生故障。相关术语044独立性总则123指安全级电气设备和电路在执行其安全功能时，不受其他系统、设备或电路的影响。功能独立要求安全级电气设备和电路在物理布局、安装和连接等方面与其他非安全级系统相互隔离，以减少潜在的干扰。物理独立确保安全级电气设备和电路的电源、信号传输等电气特性与非安全级系统完全分开，防止电气故障传播。电气独立4.1独立性的定义

4.2独立性的要求冗余设计为实现独立性，安全级电气设备和电路应采用冗余设计，包括电源冗余、设备冗余等，以提高系统的可靠性。隔离措施应采取适当的隔离措施，如使用隔离变压器、光电耦合器等，确保安全级与非安全级系统之间的电气隔离。定期检查与维护为确保独立性的持续有效，应对安全级电气设备和电路进行定期的检查与维护，及时发现并处理潜在的问题。03安全性评估综合测试结果，对安全级电气设备和电路的整体安全性进行评估，确保其满足独立性要求。01功能测试对安全级电气设备和电路进行功能测试，验证其在各种工况下能否正常执行安全功能。02干扰测试模拟实际运行中可能出现的干扰情况，测试安全级电气设备和电路的抗干扰能力。4.3独立性的验证055实体分隔准则0102实体分隔的定义该准则的目的是提高核电厂电气系统的可靠性和安全性，防止因设备故障或人为误操作而引发的连锁反应。实体分隔是指通过物理隔离、空间距离等方式，确保不同安全级别的电气设备和电路之间不会相互干扰或影响。电气设备和电路应根据其安全级别进行实体分隔，确保各级别之间的独立性。高安全级别的设备和电路应远离低安全级别的设备和电路，以减少潜在的安全风险。实体分隔应满足相关的国家标准和行业规范，确保分隔的有效性和合规性。实体分隔的要求采用独立的电气柜、隔离板等物理隔离措施，将不同安全级别的设备和电路进行空间上的隔离。在电缆敷设和接线过程中，应严格按照电气图纸进行操作，避免出现混接、错接等情况。定期对实体分隔设施进行检查和维护，确保其处于良好的工作状态。实体分隔的实施方法123实体分隔是核电厂电气系统安全设计的重要组成部分，对于提高整个核电厂的安全性和稳定性具有重要意义。通过实施实体分隔，可以降低设备故障和人为误操作对核电厂安全的影响，保障人员和环境的安全。同时，实体分隔也有助于提高核电厂的运维效率，便于对不同安全级别的设备进行独立的管理和维修。实体分隔的意义066电气隔离准则电气隔离是指通过物理隔离、电气间隙、爬电距离等手段，确保不同电路之间在正常工作或异常情况下不会发生电气连接或相互影响。确保核电厂安全级电气设备和电路在独立运行或发生故障时，不会对其他电路或设备造成干扰或损害，从而提高核电厂的整体安全性和可靠性。定义目的电气隔离的定义与目的电气隔离应满足相关标准和规范的要求，确保隔离效果的可靠性和稳定性。同时，应定期对隔离措施进行检查和维护，确保其始终处于良好状态。要求采用合适的隔离器件，如隔离开关、熔断器等，以实现电路之间的有效隔离。此外，还可以通过合理布置电缆和导线、设置保护接地等方式来增强电气隔离的效果。措施电气隔离的要求与措施在核电厂运行过程中，应对电气隔离状态进行实时监测，及时发现并处理潜在的隔离问题。这可以通过安装传感器、采集相关数据并进行实时分析等方式来实现。监测为确保电气隔离措施的有效性，应定期进行验证试验。这包括检查隔离器件的性能指标、测试电气间隙和爬电距离等参数是否满足要求等。同时，还应模拟实际运行中的异常情况，以验证隔离措施在极端条件下的可靠性和稳定性。验证电气隔离的监测与验证07附录A(资料性)光纤回路的隔离运用提高系统可靠性通过隔离不同安全等级的光纤回路，减少故障传播的可能性，从而提高整个系统的可靠性。满足安全要求确保在发生特定事件时，关键安全功能的光纤回路能够保持独立运行，不受其他回路干扰。便于维护与管理隔离的光纤回路可以更容易地进行故障排查、维修和升级操作。光纤回路隔离的目的根据安全等级要求，将光纤回路划分为不同的隔离区域，确保各区域之间的独立性。分级隔离在关键部位采用冗余光纤回路设计，以提高系统的容错能力和可用性。冗余设计通过设置物理隔离设施（如光纤配线架、隔离器等），实现光纤回路的有效隔离。隔离设施的设置光纤回路隔离的实施原则光纤回路隔离应综合考虑系统的整体架构和安全需求，避免过度隔离导致系统复杂性增加。在实施光纤回路隔离时，应确保隔离设施本身的安全性和可靠性，防止成为新的故障点。定期对隔离设施进行检查和维护，确保其长期稳定运行。光纤回路隔离的注意事项控制系统通信网络在控制系统中应用光纤回路隔离技术，可以提高通信网络的抗干扰能力和数据传输的稳定性。工业自动化领域在工业自动化系统中广泛应用光纤回路隔离技术，可以提高整个系统的可靠性和稳定性，降低故障风险。核电厂安全监控系统通过隔离不同安全等级的光纤回路，确保监控数据的准确性和实时性，提高核电厂的安全水平。光纤回路隔离的应用案例08参考文献《核电厂安全级电气设备准则》《核电厂安全系统设计准则》《核电厂安全相关系统定期试验与监测》参考文献09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直接连接两个电路之间直接相连，无任何隔离装置。间接连接两个电路之间通过一定的电气元件（如电阻、电容等）相连。无连接两个电路之间完全独立，无任何电气连接。连接情况是否采用隔离装置采用隔离装置在电路之间设置隔离变压器、光电耦合器等隔离装置，以确保电路之间的独立性。未采用隔离装置电路之间未设置任何隔离装置，可能存在相互干扰的风险。直接连接且未采用隔离装置的两个电路，如某些传感器的输入与输出电路。实例1间接连接且采用隔离装置的两个电路，如通过隔离变压器相连的电源与负载电路。实例2无连接的两个电路，如完全独立的两个电源系统。实例3相关电路实例对于涉及核电厂安全级电气设备和电路的情况，必须严格遵守独立性准则，以确保各电路之间的安全隔离，防止因相互干扰而引发安全事故。在设计和实施相关电路时，应充分考虑连接情况和是否采用隔离装置等因素，确保电路的安全性和可靠性。同时，还需定期进行安全检查和维护，及时发现并处理潜在的安全隐患。安全性考虑10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核电厂安全级电气设备重要性01确保核电厂在正常运行及事故条件下的安全。电路独立性要求02防止单一故障导致多个安全功能丧失，确保各安全级电路独立运行。准则制定目的03提供明确的指导和规范，确保核电厂电气设备和电路的设计、制造、安装和调试满足安全要求。准则背景与意义指与安全级设备或电路有功能联系，且其故障可能影响安全级设备或电路正常运行的电路。根据电路功能、位置及与安全级设备或电路的关联程度进行综合判断。相关电路定义与识别识别方法相关电路概念展示了靠近安全级设备或电路的相关电路实例，包括传感器、执行器、控制器等。图2内容概述传感器电路与安全级设备的关联，如何确保数据传输的准确性和可靠性。实例一执行器电路在安全级功能中的作用，以及其与控制器电路的协同工作机制。实例二控制器电路如何实现对安全级设备的监控与控制，确保核电厂安全稳定运行。实例三图2解读与实例分析制造与安装阶段严格按照设计要求进行设备制造和安装，确保各电路之间的独立性得到有效保障。调试与运行阶段加强电路检测与监控，及时发现并处理潜在的安全隐患，确保核电厂长期安全稳定运行。设计阶段充分考虑电路独立性要求，合理规划电路布局，降低潜在风险。准则应用与实际操作建议11图3通过共用信号源的相关共用信号源是指在核电厂安全级电气设备和电路中，多个设备或系统共享同一个信号源的情况。该信号源负责向各个设备或系统提供关键的输入信号，以确保其正常运行和控制。共用信号源的定义单一故障点共用信号源可能成为单一故障点，一旦信号源发生故障，将影响多个设备或系统的正常运行。信号干扰如果共用信号源受到外部干扰或误操作，可能导致向各个设备或系统传输错误信号，进而引发安全问题。共用信号源的风险冗余设计采用冗余设计原则，设置多个备用信号源，以提高共用信号源的可靠性和可用性。隔离与独立性确保共用信号源与各个设备或系统之间的隔离性和独立性，避免相互干扰。定期检测与维护对共用信号源进行定期检测、校准和维护，确保其始终处于良好工作状态。确保共用信号源可靠性的措施VS在反应堆保护系统中，多个安全级电气设备可能共用某些重要的传感器信号源，如温度、压力等，以实现对反应堆状态的实时监测和控制。安全壳隔离系统安全壳隔离系统需要确保在发生核事故时，能够迅速关闭安全壳以防止放射性物质泄漏。多个隔离阀门可能共用某些信号源，以实现快速响应和准确控制。反应堆保护系统共用信号源在核电厂安全级电气设备中的应用实例12图4分隔距离实例分隔距离的定义分隔距离是指在核电厂安全级电气设备和电路中，为确保设备或电路之间的独立性而设置的最小空间距离。该距离是根据设备或电路的电压等级、功率、故障电流等参数，以及设备间的相互干扰、电磁兼容性等因素综合确定的。03在计算过程中，还需考虑安全裕量，以确保分隔距离的有效性和可靠性。01分隔距离的计算需考虑电气设备的具体布置、安装方式以及运行环境等因素。02通常采用标准公式或经验公式进行计算，同时结合实际情况进行适当调整。分隔距离的计算方法123以核电厂某安全级电气设备为例，根据其电压等级、功率等参数，结合设备布置和运行环境，计算出所需的分隔距离。通过实例分析，可以更加直观地了解分隔距离的具体应用和实施效果。同时，实例分析还可为类似设备的分隔距离设计提供参考和借鉴。分隔距离实例分析分隔距离是确保核电厂安全级电气设备和电路独立性的关键措施之一。合理的分隔距离能够有效减少设备间的相互干扰，提高电气系统的稳定性和可靠性。同时，分隔距离的设置还有助于降低潜在的安全风险，保障核电厂的安全运行。分隔距离的意义与重要性13图5封闭屏障的实例图5中展示了多种封闭屏障的实例，包括但不限于隔离墙、防护罩、安全壳等。这些屏障均具备较高的结构强度和密封性能，能够有效隔离核电厂内部与外部环境，确保核安全。屏障类型特点分析屏障类型与特点设计原则封闭屏障的设计应遵循“纵深防御”原则，确保在极端情况下仍能保持其完整性。建造材料应选用耐辐射、耐腐蚀、耐高温等性能优异的材料，以满足核电厂长期安全运行的需求。设计与建造要求功能与作用封闭屏障在核电厂中起到至关重要的作用，主要包括防止放射性物质泄漏、抵御外部冲击与干扰等。功能概述这些屏障不仅保护着核反应堆等关键设备，还涉及到整个核电厂的安全运行与人员健康。作用范围定期检查为确保封闭屏障的可靠性，需对其进行定期的全面检查，包括结构完整性、密封性能等方面。0102维护与修理一旦发现潜在问题或损坏情况，应立即采取相应措施进行维护与修理，以恢复其原有性能。维护与检修14图6垂直屏障的实例垂直屏障是一种在核电厂安全级电气设备和电路中设置的隔离措施，用于防止不同安全等级的系统之间的故障传播。定义确保高等级安全系统不受低等级系统潜在故障的影响，提高核电厂的整体安全性和可靠性。作用垂直屏障的定义和作用垂直屏障的设置原则完整性原则垂直屏障应确保在设计和运行过程中保持完整，不得存在可能绕过或破坏屏障的隐患。独立性原则垂直屏障两侧的系统应相互独立，确保一侧系统的故障不会影响到另一侧系统的正常运行。冗余性原则为提高垂直屏障的可靠性，应设置多重屏障，确保在单一屏障失效时仍能保持系统的安全功能。实例一电气隔离描述通过设置独立的电源、电缆、配电盘等电气设备，实现不同安全等级系统之间的电气隔离。特点电气隔离具有较高的隔离效果，能够确保各系统之间的独立性。垂直屏障的实例分析实例二物理隔离描述采用物理隔离板、隔离墙等实体结构，将不同安全等级的系统在空间上进行隔离。特点物理隔离直观且易于实施，但需注意确保隔离结构的强度和耐火性能。垂直屏障的实例分析实例三逻辑隔离描述通过软件逻辑控制，实现不同安全等级系统之间的信息传输和数据处理隔离。特点逻辑隔离具有较高的灵活性和可扩展性，但需加强软件的安全性和可靠性验证。垂直屏障的实例分析15图7水平屏障的实例定义水平屏障是一种在核电厂安全级电气设备和电路中设置的隔离措施，用于防止共因故障在不同安全序列之间传播。作用水平屏障能够确保在发生单一故障时，不会同时影响多个安全序列，从而提高核电厂的安全性和可靠性。水平屏障的定义和作用独立性原则水平屏障应覆盖所有可能导致共因故障的路径和节点，确保隔离效果的全面性和有效性。完整性原则冗余性原则为提高水平屏障的可靠性，应采用冗余设计，确保在主屏障失效时，仍有备用屏障发挥作用。水平屏障应确保各安全序列在电气和实体上相互独立，避免因共因故障导致多个序列同时失效。水平屏障的设计原则通过设置独立的电源、信号线路和电气设备，实现不同安全序列之间的电气隔离。电气隔离实体隔离逻辑隔离采用物理隔离手段，如设置防火墙、隔离栅等，确保各安全序列在实体上相互独立。在控制系统软件中实施逻辑隔离，防止软件共因故障导致多个安全序列同时受影响。030201水平屏障的实现方式验证方法采用实验测试、仿真模拟等方法，验证水平屏障的有效性和可靠性。监测手段实施定期巡检、在线监测等措施，确保水平屏障在运行过程中始终处于良好状态。同时，应建立故障预警和应急响应机制，以便在水平屏障出现问题时及时发现并处理。水平屏障的验证与监测16图8仪表和控制电路中隔离装置的应用实例通过物理隔离的方式，将不同安全等级的电路分隔开，以防止故障传播。机械式隔离装置采用电气隔离技术，如变压器隔离、光电隔离等，确保信号传输的独立性。电气式隔离装置利用光信号传输信息，实现电路间的电气隔离，提高抗干扰能力。光电隔离器隔离装置的种类确保反应堆在异常工况下能够安全停堆，并防止故障扩大。反应堆保护系统对核电厂的重要安全设施进行控制和监测，如应急冷却系统、安全壳隔离系统等。安全专设系统保证控制系统的独立性和可靠性，同时准确测量和监视核电厂的运行参数。控制系统与测量回路隔离装置的应用范围隔离装置应确保各安全等级的电路独立运行，互不干扰。独立性原则关键部位应设置多个隔离装置，以提高系统的可靠性和容错能力。冗余性原则隔离装置应便于进行定期测试和检查，确保其性能满足要求。可测试性原则隔离装置的设置原则03定期对隔离装置进行检查和维护，及时发现并处理潜在的安全隐患。01根据实际需求选择适当的隔离装置类型，确保其性能参数满足系统要求。02严格按照相关标准和规范进行安装和调试，确保隔离装置的有效性和可靠性。隔离装置的选型与安装17表1非危险区域的最小分隔距离确保核电厂安全级电气设备和电路在非危险区域内的最小分隔距离，以保障设备正常运行及人员安全。准则目的适用于核电厂安全级电气设备和电路在非危险区域内的布局、安装和维护。适用范围指电气设备和电路之间，以及与其他潜在干扰源之间所需保持的最小安全距离。最小分隔距离定义010203准则内容概述电路布线距离针对不同类型的电路，如动力电路、控制电路和信号电路等，规定布线时的最小分隔距离，以避免相互干扰。与其他干扰源距离考虑核电厂内其他潜在干扰源，如电磁辐射设备、高温设备等，确保电气设备和电路与之保持足够的安全距离。电气设备间距离根据设备类型、电压等级和额定功率等因素，确定不同电气设备之间的最小分隔距离。最小分隔距离要求设计阶段在设计过程中，应充分考虑电气设备和电路的布局，确保满足最小分隔距离要求。同时，需对潜在干扰源进行评估，并制定相应的防护措施。实施阶段在安装和维护过程中，应严格按照设计要求进行操作，确保电气设备和电路之间的实际距离不低于最小分隔距离。对于不符合要求的情况，应及时进行调整和改进。设计与实施要点监督措施核电厂应建立专门的监督机制，对电气设备和电路的布局、安装和维护过程进行定期检查，确保其符合最小分隔距离要求。检查方法可采用目视检查、测量仪器检测等方法，对电气设备和电路之间的实际距离进行验证。如发现问题，应及时处理并记录，以便后续改进和优化。监督与检查18表2低危险区的最小分隔距离准则内容01明确了低危险区域内不同电气设备之间的最小分隔距离要求。02提供了详细的距离数据，以确保设备间的安全运行。考虑了设备类型、电压等级、运行方式等多种因素。03保证核电厂在低危险区域内的电气设备安全，降低潜在风险。通过明确最小分隔距离，防止设备间相互干扰，提高运行稳定性。为核电厂的安全管理和监督提供重要依据。重要性03加强人员培训，提高员工对电气设备安全重要性的认识，确保准则的有效实施。01核电厂应严格按照表2中的要求，对低危险区域内的电气设备进行合理布局。02定期对低危险区域内的电气设备进行检查和维护，确保其满足最小分隔距离要求。实施要点与其他标准的关联与《核电厂安全重要功能电气连锁的设计和实施》等标准相互补充，共同构成核电厂电气安全的完整体系。在实施过程中，应综合考虑相关标准的要求，确保各项安全措施得到有效执行。19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回路的冗余设计为确保光纤回路的可靠性，应采用冗余设计，包括备用光纤和设备，以便在主光纤或设备出现故障时能及时切换。光纤回路的监测与报警应设置监测系统对光纤回路进行实时监测，一旦出现故障或