关于核电厂1E级工业型UPS的定义及重要试验介绍

关于核电厂1E级工业型UPS的定义及重要试验介绍

中航太克（厦门）电子有限公司何春

摘要:在核电厂里，电气设备只有一个核安全等级，称为1E级。其它设备均为“级外设备”。1E级设备包括完成下列功能所必须的设备：1、自动停堆，2、安全壳隔离，3、堆芯的应急冷却，4、堆内及反应堆厂房内的热量导出，5、预防及限制事故状态下放射性释放。而核电厂1E级工业型UPS，就属于此类电气设备。由于它安全运行的重要性不言而喻，所以它压

到一切的是可靠性。

关键词:关于核电厂1E级工业型UPS的定义，极限使用条件下的几个重要试验，1、电磁兼容性试验，2、温度变化对性能的影响试验，3、抗机械振动试验，4、抗地震试验。中航太克核电厂1E级工业型UPS介绍

一、核电厂电气设备1E级的定义

核电厂设备安全等级分两类，1、机械设备安全级分为4级，安全1级对安全的重要性最大，2、3、4级的重要性依次递减。2、对电气和仪表设备，安全级又称1E级，在安全级中不再分级。对于各种安全级设备，在设计、制造、试验和检查等方面都有特定的要求，还要求规定相应的设计和制造规范等级、质量保证等级、抗展分类和环境鉴定等级确定设备的安全等级，对核电厂的安全性和经济性有重要影响，降低等级会影响核电厂的安全性，不适当的提高等级会增加核电厂的造价。在一座压水堆核电厂的设备中核安全级的台件数约占总台件数的40%，而一件设备由非安全级改为安全级，造价上可能提高数倍，由此可看到恰当的分级的重要意义。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为安全功能。

二、关于核电厂电气设备1E级极限使用条件下的几个重要试验

1、电磁兼容性试验

按IEC62040-2UPS EMC电磁兼容标准中发射试验≤C2类，抗扰度试验≥C2类，工业型UPS的有关要求进行试验。

其中，抗扰度包括：1. 辐射敏感度试验、2. 工频磁场辐射敏感度试验、3. 射频场感应的传导敏感度、4. 电快速瞬态脉冲群抗扰度、5. 浪涌抗扰度、6. 电压跌落与中断抗扰度、7. 电力线感应/接触、8. 静电放电抗扰度。

电磁兼容性试验的目的是保证UPS正常运行时，产生的骚扰不会达到妨碍其他设备正常运行的程度。当骚扰电平未超过标准要求时，UPS设备自身可正常运行。一句话UPS可在严苛的电气环境条件下正常工作。

2、温度变化对性能的影响试验

主要是极限工作条件下的湿热试验，UPS带100%负荷运行，温度：温度49℃±2℃。相

对湿度：95%。持续时间：12小时。UPS正常工作，设备内部极限温升不超出规定的限值。另外，还要做极限存储、运输条件下的干热试验，极限存储、运输条件下的低温试验，循环湿热试验等。试验的目的是保证UPS在高温、高湿的条件下能正常运行。

3、抗机械振动试验

对三个规定轴的每一个轴相继进行的三个阶段试验。

阶段1：

探查关键频率（共振频率或者可观察到设备有缺陷运行时的频率）。完全按照下面规定的试验条件对频率范围进行扫描，为了能更准确的确定关键频率可以降低扫描速度的情况除外。

阶段2：

用频率扫描进行耐久试验。

阶段3：

在固定频率处的耐久试验。对于初试阶段中可能发现的每一关键频率进行试验。如果在初始阶段没有显现出任何关键频率，则对100Hz固定频率进行试验。

严酷性：

✧频率:10 to 500 Hz；

✧过渡频率以下恒定位移（峰值）：0.075mm；

✧过渡频率以上恒定加速度:1.0g；

✧扫频耐久试验的试验时间：10次（每一个轴）；

✧定频耐久试验的试验时间：10min（每一个轴）。

试验过程中和试验结束后，样机（包括零部件）不跌落，不会发生任何变形或损坏，不会发生阻止或妨碍执行其安全功能的结构故障或倾斜，各类开关通断正常。

4、抗地震试验

抗震试验是核电厂lE级电气设备质量鉴定中一个重要的组成部分。

1、运行基准地震(S1或OBE)在核电厂被鉴定设备的运行寿命期内，能作用在厂区的地震。设备必须设计或在它作用下不需改进，即能连续运行。

2、安全停堆地震(s2或SSE)可能发生的最大地震。某些构筑物、系统和部件设计成在它的作用下仍能保持其功能。

用连续正弦波扫描或自噪声随机波扫描的方法(所选的加速度水平可使试验装置得到好的信噪比，通常为0．1—0．29)。·按照设备安装处的楼板反应谱，生成包括楼板反应谱的人造地震波作为台面输入信号，分别按双轴或三轴进行抗震试验，以考核其地震性能。为了确保试验反应谱包络要求反应谱，造波时应考虑10％的裕度。试验的目的是通过电气、仪表设备在模拟地震振动台的振动，考核设备的刚度、强度以及设备在地震载荷作用时和作用后是否能正常工作，执行其安全有关功能。

三、中航太克核电厂1E级工业型UPS介绍

ANP系列核电专用核级UPS（10-160kVA）

产品简介：

ANP系列核电专用核级UPS适用于向核电厂执行安全功能的仪控、监测和其它能动设备提供可靠能源，属于核电安全相关设备。产品核心控制部分采用纯硬件控制电路设计，无任何MCU、DSP参与，满足核电高安全性要求。同时经过创新设计，满足核电产品全部部件可前门维护、高抗震等级等要求。

主要特性：

●核心控制部分采用纯硬件控制电路设计，无任何MCU、DSP参与，满足核电高安全

性要求；

●核心功率器件采用4倍额定值冗余设计，满足核电对极端工作环境的要求；

●系统各功能单元采用单独列柜设计，满足核岛设备的不同需求；

●创新结构设计，满足全部部件前门维护要求；

●强化抗机械振动设计，整机牢固可靠；

●采用全封闭式叠层母排技术，结构简洁紧凑，工艺美观大方，降低尖峰电压；

●完善的电池充放电管理功能，具有自动模式、均充模式、浮充模式、手动调节模

式等充管理模式；

●采用隔离风道技术，功率电路与控制电路分别采用独立风道，确保散热效果良好；

●采用N+X无主从自适应的并联技术，轻松实现多机并联；

●具备直流冷启动功能；