安全級1E

全稱核電廠安全級電氣設備。

按核電廠的構築物、系統和部件是否執行安全功能及此種功能的重要性而劃分的等級。凡執行安全功能的物項均屬核安全級。不執行安全功能的則屬非核安全級。對於機械設備，安全級又分為4級，安全1級對安全的重要性最大，2、3、4級的重要性依次遞減。對電氣和儀表設備，安全級又稱1E級，在安全級中不再分級。對於各種安全級設備，在設計、製造、試驗和檢查等方面都有特定的要求，還要求規定相應的設計和製造規範等級、質量保證等級、抗震分類和環境鑑定等級。確定設備的安全等級，對核電廠的安全性和經濟性有重要影響，降低等級會影響核電廠的安全性，不適當的提高等級會增加核電廠的造價。在一座壓水堆核電廠的設備中，核安全級的台件數約占總台件數的40%，而一件設備由非安全級改為安全級，造價上可能提高數倍，由此可看到恰當的分級的重要意義。

指用於反應堆緊急停堆、安全殼隔離、堆芯應急冷卻、從安全殼排出熱量以及其他主要用於防止放射性物質向環境過量釋放系統的電氣設備，包括電動機、電器、電纜、蓄電池、充電器、控制保護器件等各類電氣設備。所有這些電氣設備，在發生故障時都會影響到核電廠的核安全，均屬安全級，也稱1E級。安全級電氣設備必須經過嚴格的質量鑑定， 並符合特殊的技術條件和安裝要求。

基本介紹

• 中文名：安全級1E
• 外文名：safety related elec-trical equipment for nuclear power plant
• 全稱：核電廠安全級電氣設備
• 針對目標：電氣和儀表設備的安全等級
• 安全鑑定內容：常規鑑定、老化鑑定、抗震鑑定等
• 安全功能：達到設備設計要求所必須的功能

核電廠安全等級

安全功能

核電廠設計要求在任何情況下確保反應堆安全停堆，從堆芯排出熱量，並限制預計運行事件和事故工況後果。為達到這些設計要求所必須的功能稱安全功能。安全功能可分列出多條，核電廠內安全級的構築物、系統和部件應能完成所有的安全功能，從而達到安全設計要求。

設計和製造規範等級

構築物、系統和部件，根據不同的安全等級，在設計、製造、檢查、鑑定等方面的分級要求，它一般是與安全等級相對應的。但是有的設備根據情況需要提高設計和製造規範等級。

質量保證等級

質量保證等級與安全等級及設計和製造規範等級有關，一般分為質量保證1級、2級和非質量保證級。安全1級的設備，質量保證必須是1級的；安全2級和3級的設備，質量保證一般是2級的，也有很多是1級的。甚至有的非安全級設備的質量保證也是1級的。質量保證等級不只是體現對安全有關設備的要求，更重要的是體現縱深防禦原則的第一層，即防止故障發生。不同的質量保證等級的要求，體現在質量保證大綱和質量保證程式的內容和深度上。

抗震分類

根據安全等級將對構築物、系統和部件的抗震設計要求分類，一般分為兩類，即抗震1類和抗震2類(非抗震類)。屬抗震1類的構築物、系統和部件應能承受廠址可能發生的最大地震，即安全停堆地震(safety shutdown earthquake)，在地震時及地震後仍能保持它的完整性或可運行性。抗震2類物項則按常規抗震設計。

環境鑑定等級

安全有關的電氣和儀表設備，須根據它所處的位置可能出現的環境條件，鑑定它的可運行性。不同的環境鑑定等級，在鑑定的條件和方法上有不同的規定要求。環境鑑定一般分4個等級：①用以證明安裝在安全殼內部的電氣和儀表設備， 在正常工況、地震載荷、事故期間或之後的狀態下，能完成它的規定功能的；②用以證明安裝在安全殼內部的電氣和儀表設備，在正常工況和地震載荷下，能完成它的規定功能的；③用以證明安裝在安全殼外面的電氣和儀表設備，在正常工況和地震載荷下，能完成它的規定功能的；④用以證明在正常工況下， 能完成它的規定功能的。

核電廠安全級電氣設備

設備質量鑑定

主要任務是要保證這些設備在規定的使用條件下能無故障地執行其安全功能。質量鑑定可以採用型式試驗、運行經驗總結或理論分析等方式來完成。可以單獨使用這些方法，也可以使用它們之中的任意組合。對安全級電氣設備，除執行通常的鑑定程式外，還要增加這些設備老化處理(熱、機械、輻射等)後、地震條件下以及事故時和事故後環境條件下的質量鑑定項目。在對設備進行型式試驗時，應特別注意必須按照規定的試驗程式進行。如何進行抗震鑑定和事故條件下的鑑定， 根據設備安裝部位和使用條件的不同來決定。

地震條件下的質量鑑定設備的抗震性能可以用分析方法、試驗方法或兩者結合的方法來鑑定。在進行地震試驗以前，設備要經受規定的老化(其中還應包括對在正常和非正常條件下承受非地震振動的設備，要進行振動老化)。

事故環境條件下的質量鑑定在模擬的設計基準事故和事故後的環境條件和設備帶電狀態下對老化過的設備進行質量鑑定。所採用的環境條件通常包括輻射、溫度、壓力、蒸汽和化學溶液的噴淋等。

設備產品技術條件

某些安全級電氣設備的產品技術條件有特殊要求。

柴油發電機組作應急電源用的應急柴油發電機組，除上述鑑定要求外，還要考核機組在規定條件下的起動、帶負荷和卸負荷的能力。發電機要能承受它所連線的廠內系統中短路和過電壓等故障的作用以及甩負荷後的超速和一定次數的失步。每台機組的輔助系統應是完全獨立的，並要能保證機組在任何條件下，包括地震時和地震後的條件下， 都能迅速起動和運行。

電氣控制屏在設計基準事故條件下，屏上所裝的各種器件不會發生誤動或拒動。在同一屏上所裝的各冗餘線路和器件應滿足電氣隔離和實體隔離的要求。所採用的器件、材料和布線應是阻燃和耐輻射的。

蓄電池要按抗震要求設計。對安裝於累積吸收劑量高於10Gy場所的蓄電池，還要考慮輻照的影響。

安全殼電氣貫穿件要在額定電壓、額定持續電流、短時過負荷或短路電流，以及在正常運行時的熱循環、設計基準事件、地震、老化和輻射條件下，都不會發生電氣故障或導致漏氣率超過規定標準。

電子元器件在規定使用條件下，要滿足性能和可靠性方面的要求。

電纜應是阻燃和耐輻射的，還要滿足能承受設計基準事故時和事故後環境條件的要求。

設備的安裝要求

為避免共因故障，冗餘設定的應急柴油發電機組和蓄電池組應放置在隔離的安全級建築物內，其他冗餘設備之間應保持一定的間距，或採用屏障隔開。安全級和非安全級線路之間應當隔離。電動機的位置雖取決於它所驅動的設備， 但也要考慮電氣間距的要求。各冗餘通道的電纜之間應滿足實體隔離的要求。電纜和電纜管道應避開高能設備，防止飛射物、管道甩擊等對其造成危害。

在設備的安裝設計中還應考慮防地震的要求。

我國核電廠安全級電氣設備鑑定概況

基於核電廠安全系統在整個壽期內具有執行安全功能的能力要求，核電廠安全重要儀表、控制和動力源設備(統稱電氣設備)的技術規格書規定了設備的功能特性和可靠性要求。設備鑑定是要證明安全級電氣設備在整個生命周期內所要求的功能特性和可靠性符合設備技術規格書的要求。鑒於數位化安全級電氣設備包含傳統的模擬式設備和基於計算機的軟體，這兩類設備在特性、故障性質模式均存在較大差異。

模擬式設備是一種隨機性故障，由設備設計、製造過程的欠缺、設備老化或環境條件變化導致性能降質。計算機軟體的故障是系統性的，既可能由軟體需求規格書中的問題導致邏輯性設計和實現中的錯誤，也可能由實現階段或維護階段的錯誤引起。這兩類設備需採用不同的鑑定方法。傳統的模擬式設備鑑定包括初始鑑定和安裝後的狀態監測。設備初始鑑定是通過常規性能的型式試驗和設計基準事件導致的環境條件下的功能性試驗並結合運行經驗的綜合分析，驗證設備的功能特性符合設備技術規格書的要求。初始鑑定除驗證設備功能特性的符合性外，還確定在嚴酷環境下的設備的鑑定壽命及其相應的狀態指標。設備安裝後，運行期間的狀態監測用於驗證設備是否保持執行安全功能的能力，判定設備老化降質速率和趨勢。基於狀態監測的鑑定是安全重要電氣設備老化管理的重要任務，因此，電氣設備老化管理相關標準可視為設備鑑定標準的擴展。計算機軟體的鑑定是通過軟體開發過程各階段的驗證和確認，保證軟體需求規格書所要求的功能性和可靠性。

鑑定試驗項目含：外觀檢查、正常條件下基準功能試驗、極限條件下試驗（檢查所有性能、電氣特性、運行方式、浪涌電壓、電磁干擾/射頻干擾）、老化處理（正常輻照、可含事故輻照）、機械振動、抗地震、事故條件安全功能試驗、事故後檢查。