核电仪控机柜的接地方式
核电厂仪控系统防雷接地抗干扰设计
核电厂仪控系统防雷接地抗干扰设计科技的发展与创新,推动了各行业的进步,机械设备制造技术也有了全面提高,通过与计算机系统的整合,核电设备也完全实现了设备数字化发展,核电厂仪控系统成为行业标配,在全领域数字化的过程中,也面临较多的问题,只有全面保证敏感设备和系统免受外界和内部干扰,才能维持良好的运行,保证正常有序工作,避免出现核安全事故,保证人们生命财产安全。
1 仪控系统抗干扰设计原则及综合措施1.1 设计原则核电厂在运行过程中,各类设备很容易受到外界的干扰,特别是精密的仪控系统,很容易受干扰源影响,当外界环境出现变化,就会产生电磁脉冲、空中电磁辐射等,对设备稳定运行形成严重的干扰,同时,也面临来自内部大容量用电设备启停的影响,来自各个方面的不同干扰源,防不胜防,整体看,这些干扰因素是不确定的,有可模拟、可试验、有规律的干扰事件,还会有无规律、小概率的干扰事件,针对不同的干扰特点,我们需要保持核电厂运行稳定与安全,才能确保良好的运行环境,可以通过小环境设计,形成一个应对复杂环境和干扰因素的抗干扰空间,形成细化的方案,以此全面确保核电厂稳定安全运行,使设备发挥功能作用,减少投入提高效益。
为了进一步减少投资成本,需要在方案设计时充分考虑到成本一块,全面对设备运行的环境进行分析,明确防护目标特点和基本要求,通过低成本投入,减少设备运行的风险。
1.2 基本措施要想设计出安全的运行环境,则需要在科学、合理、高效、稳定的基本原则下进行设计,全面设计好核电厂仪控系统抗干扰综合方案,为了保证效果,我们可以实现几个措施:包括共用接地装置、法拉第笼、局部增设防护屏蔽金属网格、等电位连接、接地、屏蔽、合理布线及加装浪涌保护器等方法,全面提高核电厂仪控防雷效果。
2 核电厂仪控系统防雷接地、抗干擾设计2.1 设计的标准和依据核电厂防雷接地、抗干扰工程设计有着严格的要求和标准,进行设计时,要严格执行国际标准和国家标准两个依据。
浅谈核电厂仪控设备的接地及屏蔽
浅谈核电厂仪控设备的接地及屏蔽目前国内在建的第三代非能动核电厂中,仪控系统采用全数字化技术设计,通过多样化的安全级、非安全级仪控系统以避免发生共因失效,为核电厂安全有效的运行提供了基本的显示信息和控制功能。
仪控设备接地与屏蔽的有效性将影响核电厂的正常运行和功能实现。
标签:核电厂;仪控设备;接地;屏蔽引言目前我国正在建设的核电厂属于第三代非能动核电厂,其采用的都是数字化的技术设计,特别是在仪控系统当中,更是采用全数字化的技术设计方式,以此提高第三代非能动核电厂的安全等级,进而解决核电厂中存在的共因失效问题。
同时,多元化的安全级或者是非安全级的仪控系统不仅能有效保证核电厂的安全运行,还能提供相应的信息现实和控制功能。
由此可见,核电厂的仪控设备的接地与屏蔽能对核电厂的稳定运行和安全性运行产生非常大的影响。
为了保证我国第三代非能动核电厂的顺利建成,推动我国核电事业的不断发展,技术人员应依据我国在建的第三代非能动核电项目的仪控接地系统、现场仪控设备的接地、屏蔽的标准、要求以及具体的实施情况,对国内外核电厂接地系统的设计、仪控设备的保护和电磁兼容等方面内容进行深入的分析与探讨,以期研究出符合我国在建核电项目的设计要求,满足我國核电厂功能发挥的基本需求。
1、接地与屏蔽探究1.1接地与屏蔽核电厂在实际运行中,通常会受诸多干扰,例如:故障时的高电流、大型感性负载开关切换、发电机开关切换等,这些噪音均会导致信号失真现象发生,最终损坏设备质量。
与以往核电厂模拟仪表设备不同的是,新建的核电厂通常利用数字化技术来构建仪控系统,然而数字化技术对核电厂运行中起到的干扰因素更加明显,若不能及时控制噪音,便会影响到仪控系统的安全运行。
仪控设备接地设计中,应注意两个方面,一个是保护接地,另一个是工作接地,接地及屏蔽的实施能确保工作人员不论处于设备正常或异常状态下,其人身安全皆不受到影响,与此同时,确保信号不耦合至信号回路。
1.2仪控设备接地及屏蔽的设计标准及相关规范传统核电厂仪控设备的接地与屏蔽设计遵循的是《核电厂仪表和控制设备的接地和屏蔽设计准则》EJ/T 1065-1998,虽然我国已经出台了新的规定,由IEEE 1050-1989替代了RDT C1-1T。
核电厂仪控系统接地方式及故障分析
核电厂仪控系统接地方式及故障分析发布时间:2021-09-17T02:26:04.727Z 来源:《中国电业》2021年第14期作者:冯妹良[导读] 在核电厂的仪控系统中,干扰信号和直流系统的运行具有直接的影响冯妹良中国能源建设集团浙江火电建设有限公司 310015摘要:在核电厂的仪控系统中,干扰信号和直流系统的运行具有直接的影响,为了确保仪控系统的稳定运行,需要避免出现干扰信号和直流系统故障,本文重点分析了仪控系统接地的几种方式,并且对仪控系统和直流系统接地的影响进行了介绍,对仪器系统接地故障和处理方式进行了探讨。
关键词:核电厂;仪控系统;直流系统;接地故障1 前言目前,我国的核电厂核电机组普遍应用的是M310堆型改进工程技术。
利用的是数字化仪控技术,也称之为DCS系统。
此项技术涵盖了核级控制和核安全保护两个方面。
应用的优势在于:具有较好的功能性,并且可实现高水平的自动化,可适用于核电厂各部分运行的监督和控制中。
应用的缺陷在于:由于在此项技术必须要在计算机和互联网的条件下运行,因而运行的可靠性对系统的安全性存在较大的影响。
为了提高DCS系统的稳定、安全运行,则需要将其系统中存在的干扰信号进行消除,干扰信号的存在会使得测量出现误差,如果干扰情况严重,还会造成安全事故。
一般情况下,解决系统干扰信号的方式为:仪控系统接地。
直流系统主要是为控制、信号回路以及继电保护等供以电源,在仪控系统中比较关键的是需要具备安全性和可靠性。
如果出现直流系统接地故障,则会形成较大的危害,主要表现在两点接地,有可能会造成接地短路的情况,进而影响到继电保护、监控系统、直流空开跳闸等,这不利于系统的安全、稳定运行。
2 仪控系统接地2.1 仪控系统接地的概述仪控接地系统功能性体现在两个方面,一方面保障设备的稳定运行和人员操作的安全;另一方面是降低在进行信号传输中存在的干扰。
DCS系统接地的类型包括:保护接地、电缆屏蔽接地。
其中保护接地也可以称之为安全接地,主要作用是为了确保设备在运行安全和人员安全为目的,实施的接地设置。
核电厂仪控设备接地探讨
核电厂仪控设备接地探讨发布时间:2021-04-22T02:33:55.097Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年2期作者:王丁[导读] 在核电厂运行过程,具有神经中枢作用的就是仪控系统,而与仪控系统稳定运行与否具有密切联系的就是仪控设备供电可靠性和设备抗电磁干扰性等。
福建福清核电有限公司福建福清 350300摘要:在核电厂运行过程,具有神经中枢作用的就是仪控系统,而与仪控系统稳定运行与否具有密切联系的就是仪控设备供电可靠性和设备抗电磁干扰性等。
目前,核电厂所用核电机组为最先进的三代AP1000,要想确保该机组的非能动系统运行时间得以良好维持,不可或缺的就是可靠连续供电仪控系统,为整个机组的稳定运行提供保障。
近年来,科技水平的提升,使得核电厂中开始引进大量新型电子设备和非线性电气设备,此时必然会有大量高频电磁干扰逐渐产生,因而针对电子设备接地研究的进一步探讨十分必要。
关键词:核电厂;仪控设备;接地我国目前在建的核电厂是以第三代非能动核电厂为主,该核电厂的技术设计依托为数字化技术,尤其是仪控系统技术设计主要方式就是全数字化,为核电厂安全等级的全面提升提供了技术保障,同时也使核电厂中共因失效问题得到了有效解决。
依托数字化技术建设的仪控系统,能为核电厂安全运行提供保障,同时其具备的控制功能也十分强大。
因仪控系统中的仪控设备接地及屏障直接影响着核电厂稳定、安全运行,所以,在建设核电厂的过程中,要想为第三代非能动核电厂顺利建成提供保障,不断发展我国核电事业,就需要相关技术人员以我国在建核电项目仪控接地系统及相关标准、要求等为依据,科学开展仪控设备接地及屏障设计工作,使我国核电厂具备的作用最大化发挥。
一、核电厂仪控设备接地作用及设计规范(一)接地作用接地作用主要体现在以下方面,第一,能为设备和人身安全提供保障,此种接地有保护性接地之称,具体包含保护地及防雷地等内容,保护性接地目的在于确保人身电击和电气火灾等电气灾害问题得以有效预防,电位联结为具体接地施工方法。
核电厂仪控设备的接地与屏蔽
以及国内外核电厂接地系统 的传统设计 、 工程经验 , 从
仪控设备保护 和电磁兼容( E M C ) 等方面 , 对适用于今
作者简介 : 李
晖( 1 9 8 7 一 ) , 男, 福建龙岩人 , 学士 , 助理 工程 师, 从 事核 电厂仪表和控制设计工作。
N o . 4 / 2 01 3
Ab s t r a c t :T h e i n s t r u me n t a t i o n a n d c o n t r o l( I & C) e q u i p me n t s g r o u n d i n g a n d s h i e l d i n g m e t h o d s a n d i m p l e m e n t a t i o n
me t h o d s , t h e s h i e l d e d c i r c u i t ro g u n d e d a t b o t h e n d s d e s i g n i s d e s c r i b e d i n d e t a i l . F i n ll a y , a g e n e r a l ro g u n d i n g a n d s h i e l d i n g
s o l u t i o n f o r I &C e q u i p me n t s t h a t w i l l b e a p p l i e d o f r t h e n e w n u c l e r a p o w e r p l a n t p r o j e c t s i s p r o p o s e d .
核 电厂仪控设备 的接地 与屏蔽
李 晖, 王 旭
核电厂仪控机柜的接地方式分析与研究
核电厂仪控机柜的接地方式分析与研究发布时间:2022-09-07T02:41:52.239Z 来源:《福光技术》2022年18期作者:易红梅1 刘成1 易川东2 孙志鹏1 [导读] 核电仪控系统是基于数字技术的自动控制与保护、信息显示以及网络通信来实现核电厂检测与控制功能的系统。
主要功能是信息处理、显示功能以及控制功能。
其特征是实现核电厂整体的信息管理与过程控制。
核电厂数字化仪表与控制系统提供了集成的计算机系统,而且通过机柜将其计算控制系统集中,能够集中显示和操作,操作效率更高,但需要使用大量控制电缆,这就对核电仪控系统接地方式提出了更高的要求。
易红梅1 刘成1 易川东2 孙志鹏11、华能山东石岛湾核电有限公司山东省威海市 2642002、四川信合源建筑工程有限公司四川省成都市 610045摘要:核电仪控系统是基于数字技术的自动控制与保护、信息显示以及网络通信来实现核电厂检测与控制功能的系统。
主要功能是信息处理、显示功能以及控制功能。
其特征是实现核电厂整体的信息管理与过程控制。
核电厂数字化仪表与控制系统提供了集成的计算机系统,而且通过机柜将其计算控制系统集中,能够集中显示和操作,操作效率更高,但需要使用大量控制电缆,这就对核电仪控系统接地方式提出了更高的要求。
本文将对核电厂仪控机柜的接地方式展开分析和研究。
关键词:核电厂;仪控设备;仪控机柜;接地方式1核电厂仪控设备接地的意义在核电厂中,存在着许多电磁干扰源,如大型感性负载的开关切换、故障时的高电流、静态开关及发电机或输电电压等级开关切换时的高能高频瞬态。
这些噪声可能在信号源或者电缆中引起信号失真,可能造成测量误差和设备控制误动作,严重时会损坏设备。
与以往核电厂的模拟仪表设备相比,新建核电项目大多采用全数字化集散式仪控系统,数字信号对于电磁干扰敏感度更高,若不能有效地抑制噪声,避免电磁干扰引起的问题,将由于输入信号失真或控制信号异常而导致计算机软件共因失效概率提高、仪控系统可靠性降低。
浅谈AP1000核电厂仪控设备接地技术
浅谈AP1000核电厂仪控设备接地技术作者:田青旺来源:《海峡科技与产业》 2016年第10期摘要:通过参考国内外核电厂仪控设备接地技术的相关标准,分析了AP1000核电厂如何通过实施合理仪控接地方案和电缆屏蔽层两端接地技术,解决了引入数字化仪控系统(DCS)后核电厂在电磁兼容方面面临的问题,对今后新建核电项目的仪控设备接地与屏蔽方案提出了建议。
关键词:屏蔽接地;电磁兼容;仪控;DCS:AP10000引言核电厂的仪表和控制设备的接地应设计成使信号电缆中的噪声最小,并在配电系统的电路与机箱或机架之间因故障而发生电击时能对工作人员进行保护。
仪控设备接地应包括以下几类接地:设备保护接地、信号接地和电缆屏蔽接地。
我国现行核行业标准EJ/T1065-1998《核电厂仪表和控制设备的接地和屏蔽设计准则》规定了核电厂仪表和控制设备的接地和屏蔽要求,定义了仪表和控制设备的接地应符合“一点接地”和“树形连接”的基本原则。
近十几年来,人们经过理论研究和工业实践发现:屏蔽接地是一点接地还是两点接地与电磁干扰的频率有关。
IEEE 1100-2005的8.5.4.5条就如何选择单点接/多点接地时明确指出:当电子系统频率低于300kHz时,模拟线路推荐采用一点接地;当电子系统为MHz级数字电路时,推荐采用多点接地。
AP1000核电站引入了全套数字化控制系统,其设计控制文件虽然不遵守IEEE 1100-2005,但是其设计导则也明确规定了仪控设备接地方案和电缆屏蔽的两端接地方式(参考IEEE 1050-1996)。
1仪控设备接地技术的演化在核电厂中,电磁干扰/无线电干扰(EMI/RFI)会在信号线中引入非预期的电流,从而显著的影响设备运行。
干扰电流体现为模拟回路中的噪声,甚至极端情况下会造成数字回路的状态翻转。
1.1单点接地由于在电源系统不同接地点和接地点土壤的电阻率各不相同,使得核电厂内不同接地点上的点位不一样。
通常这些接地点之间电位差的频率为50Hz或数倍频。
核电厂仪控设备的接地及屏蔽
核电厂仪控设备的接地及屏蔽发布时间:2021-04-06T07:29:02.489Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年1期作者:缪应博王成[导读] 合理的屏蔽以及接地方式能有效提高数字化仪控设备的电磁兼容性,降低电磁干扰对仪控设备的影响。
海南核电有限公司海南昌江 572733摘要:对核电厂仪控屏蔽接地技术进行了分析,结合核电厂自主化依托项目仪控电缆屏蔽接地运用中存在的问题及解决方案,为屏蔽双端接地实施提供指导。
关键词:核电厂;仪控;DCS;屏蔽接地;电磁兼容引言数字化仪控设备在运行过程中一方面会受外界电磁干扰影响,另一面本身作为干扰源会对其他电磁干扰敏感设备造成干扰。
合理的屏蔽以及接地方式能有效提高数字化仪控设备的电磁兼容性,降低电磁干扰对仪控设备的影响。
1.核电厂电磁干扰及防护1.1 背景在核电厂中,供电设备的切换操作、非线性负荷的启动或断开、大型电气设备运行、接地泄露、架空电缆辐射、不规范的电气设备操作以及雷击等都会产生电磁干扰(EMI),无线通信设备的使用会产生无线射频干扰(RFI)。
电磁干扰 / 无线射频干扰通过传导耦合、电容耦合(电场)、感应耦合(磁场)以及辐射耦合(电磁波或无线电波)等方式耦合到信号 / 电源回路,以共模干扰或差模干扰等形式对回路正常工作产生影响目前新建核电厂大多采用数字化仪控系统(DCS),相较于传统模拟信号,数字信号对 EMI/RFI 更加敏感,不采取有效的防护手段,干扰信号可能会导致测量误差和受控设备误动 / 拒动,严重时会损坏设备。
1.2 防护技术常用的 EMI/RFI 防护技术主要包括干扰源抑制、电缆布置、屏蔽、接地、增加干扰抑制电路、光纤传输等。
干扰源抑制是通过降低干扰源发出的干扰信号幅值,包括电磁线圈回路中并联反向电压击穿二极管抑制电磁线圈端电压,选用低电容电机抑制电机产生的高频干扰等方法。
电缆布置是通过合理的电缆布线方式能够有效减少干扰信号的影响,包括电缆分层布置、电缆间距要求、控制室集中布置等方式。
简述核电厂仪控设备的接地及屏蔽
简述核电厂仪控设备的接地及屏蔽摘要:本文分析了接地和屏蔽的作用,特别是第三代非能动核电厂内接地方案的执行状况。
相较于原来的仪控机器接地的规划进行了对比,主要介绍了电缆屏蔽层两端经过机器外壳接地的应用,对以后新建核电厂的仪控设施接地和屏蔽计划总结出了建议。
关键词:核电厂;仪控机器;接地;屏蔽当前,我国正在修建的核电厂是第三代非能动核电项目,其选择的均是数字化系统设计,尤其是在仪控系统内,更是选择全数字化系统设计模式,由此提升第三代非能动核电项目的安全系数,从而处理核电厂内出现的共因失效情况。
而且,多种多样的安全级和非安全级的仪控结构既可以有效保障核电厂的正常运行,还可以提供一定的数据现实与控制功能。
所以,核电厂内仪控机器的接地和屏蔽可以对核电厂的可靠及安全运转有较大影响。
为确保国内第三代非能动核电厂项目的按时建完,促进国家核电行业的繁荣发展,技术人员要根据国内在建的核电厂仪控接地结构、现场仪控机器的接地、屏蔽规定、仪控机器的维护与电磁兼容等展开深入分析和探究。
1、接地和屏蔽的作用核电厂在实际运行过程,其内部会出现许多电磁干扰源,且传出一定的噪音。
例如,发电机、输电电压记录的开关切换时造成的高能高平瞬态等。
这类干扰源出现的噪音将会给设备内的信号源以及电缆内的信号产生干扰,从而造成信号失真情况的出现,导致测量出现偏差或是仪器操控的误动,从而造成设备受损[1]。
当前,国家新建的核电厂项目大都采取集散式仪控结构,与以往的核电厂模拟设施运行原理不一样,该结构的数字信号可以敏感的探测电磁干扰,若无法在设计环节处理好噪音现象,将会引起电磁干扰故障,从而导致信号出现失真、异常等现象,令计算机系统的共因失效情况出现几率大幅度提升,仪控结构的稳定性也有所下降。
2、新建核电站的实行状况2.1接地和屏蔽的整体标准当前,我国在建的新核电项目规划中有专业的接地与抗雷结构,仪控接地结构是其子系统部分[2]。
该子系统结合IEEE 142,IEEE 665,IEEE 1050与RDTC1-1T 标准,对仪控机器实现接地及屏蔽,以最小化设备/电脑信号的噪音干扰。
核电仪控机柜的接地方式
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域与工作接地 是分别直接接入全场接地网的, 交流电源没有适当的进行分开,就会对直流电
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降低 了 工作 接 地 来 自直 流 与交 流 供 电系 统 杂 散 的基 波 以及 谐 波 电 流 的影 响 , 上 述 电流 可 能 会 带来 0~5kHz的共模噪声 ,而 且可能会 对工作 接 地 的接 地 基 准产 生 一 定 的 影 响 ; 另 外 其 电子 线 路 板 的工 作接 地 和 电源 等 设 备 进 行 隔 离 ,形 成 了 单独 的 安 全 区 域 , 降 低 了电 子 线 路 与 电源
Electronic Technology&Software Engineering 电子技 术与软 件工程 ·235
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机柜接地
5. 安装机柜门接地线
机柜前后门安装完成后,需要在其下端轴销的位置附近安装门接地线,使机柜前后门可靠接地。
门接地线连接门接地点和机柜下围框上的接地螺钉,如图T-10所示。
(1) 机柜侧门(2) 机柜侧门接地线(3) 侧门接地点(4) 门接地线
(5) 机柜下围框(6) 机柜下围框接地点 (7) 下围框接地线(8) 机柜接地条
图T-10 机柜门接地线安装前示意图
(1) 安装门接地线前,先确认机柜前后门已经完成安装。
(2) 旋开机柜某一扇门下部接地螺柱上的螺母。
(3) 将相邻的门接地线(一端与机柜下围框连接,一端悬空)的自由端套在该门的接地螺柱上。
(4) 装上螺母,然后拧紧,如图C-11所示,完成一条门接地线的安装。
(5) 按照上面步骤的顺序,完成另外3扇门接地线的安装。
(1) 机柜前/后门(2) 侧门接地线(3) 侧门接地点(4) 前/后门接地点(5) 门接地线
(6) 机柜下围框(7)下围框接地点(8)下围框接地线(9) 机柜接地条(10) 机柜侧门
图T-11 机柜门接地线安装后示意图
& 说明:
对于自购机柜,机柜到机房接地的接地线要求采用标称截面积不小于6mm2的黄绿双色多股软线,长度不能超过30m。
核电仪表控制系统机柜接地连接方式
收 稿 目期 : 2 o 1 3 - O l 07 - ( 修改稿)
化
工
自 动
化 及
仪 表
第4 O卷
电流在导 线上感 应产 生的保 护接地 及工作 接地 电
位 不等 的作用 有 限 ; 柜 间连 接线 过 长 时对 均 衡 柜
问电位 的效果减 弱 。
2 . 2 多 点 接 地
不会短 暂超 过 3 0 0 k Hz 的仪控 系统 , 为进 一步保 证
现场工 作 人 员 的安 全 , 可 附加 机 柜 的 就 地 接 地 。 机柜 间距小 于 3 0 m和大于 3 0 m 的仪 控 系 统 机 柜 单 点连 接方 式如 图 2 、 3所示 。
地干 线产 生 的寄 生 电感 问题 。
和控 制 系统机 柜 内 的各 接 地 分类 汇 总 , 分 别 接 至 保护 接地 汇 总板 和工 作 接 地 汇 总板 , 再 汇 总至 总 接地 板 , 然后一 点 入地接 入 全厂接 地 网 , 在 总接 地
统 的接 地连 接 设计 。核 电行 业 针 对 仪控 系统 盘 、 台、 柜 的接地 连接 也采用 3种 接地 连接方 式 , 即单 点、 多 点和浮 地 。其 中单 点接 地和 多 点 接 地都 是
一
一
地 或 信 号
基 准接 地 网
图4 核 电仪 控 系统 机 柜 多 点 接 地 方 式
1 石化 行 业仪控 系统 机柜 接地 连接 方法 图1 石 化行 业仪表 和控 制 系统接地 连接
2 核 电行 业 仪 控 系 统 机 柜 接 地 方 法
S H / T 3 0 8 1 . 2 0 0 3第 5 . 1 . 1和 5 . 1 . 4节 对本 行 业 仪 控 系统机 柜 接 地 连 接方 法 的描 述 是 : 仪 表 和
正确设置核电厂仪控设备接地分析吴云龙
正确设置核电厂仪控设备接地分析吴云龙发布时间:2021-09-01T04:41:46.776Z 来源:《中国科技人才》2021年第14期作者:吴云龙[导读] 当前核电厂主要是利用数字化设计仪控系统,利用多样化的安全级仪控系统,避免发生共因失效问题,发挥信息显示和控制功能,保障核电厂运行的安全性和有效性。
霞浦核电有限公司福建省宁德市 355100摘要:当前核电厂主要是利用数字化设计仪控系统,利用多样化的安全级仪控系统,避免发生共因失效问题,发挥信息显示和控制功能,保障核电厂运行的安全性和有效性。
仪器设备接地和屏蔽工作关系到核电厂运行的稳定性,因此本文主要分析了正确设置核电厂仪控设备接地,对于今后核电项目起到重要的意义,有效指导后续核电项目建设。
关键词:核电厂;仪控设备;接地;屏蔽落实核电厂仪控设备数字化设计方式,可以提高核电厂的安全等级,解决核电厂运行中的共因失效问题,保障核电厂运行的安全性。
核电厂仪控设备接地工作直接关系到核电厂运行的安全性,为了顺利建设核电厂,推动我国核电事业发展,技术人员需要结合核电厂实际情况,正确设置核电厂仪控设备接地,在最大程度上满足核电项目的设计要求,发挥出核电厂的功能。
一、概述核电厂仪控设备接地意义和规范(一)核电厂仪控设备接地的意义一般核电厂存在多磁干扰,不同的感应负载开关在瞬间切换电流的过程中,将会出现高能高频,发生故障之后将会产生较高的电流,从而干扰信号源和电缆信号,引发测量误差,甚至会损害设备。
【1】新建的核电项目主要是利用数字化的仪控系统,数字信号直接干扰电磁,如果不能控制噪音,将会产生较大的干扰,甚至会引发信号失真,因为控制信号异常,影响都计算机软件运行。
核电厂仪控设备需要利用屏蔽系统和接地技术,避免仪表设备发生损坏,保障核电厂仪控设备运行的稳定性。
核电厂仪控设备涉及到接地系统和工作接地系统,工作人员在设备附近可以接收保护作用,发挥出接地功能,可以有效保护仪表箱和机架以及电缆护套等,避免发生触电事故。
田湾核电仪控电缆的端接技术
田湾核电仪控电缆的端接技术摘要田湾核电站是我国第一座采用全数字化仪控系统的核电站.其主仪控系统技术由德国西门子公司提供.全部采用西门子全数字化控制系统。
现场根据不同使用场所、等级要求以及屏蔽处理方式选择了不同类型的电缆.也产生了不同的电缆端接方式。
本文通过介绍仪控的电缆标识方法和壳内电缆、壳外电缆以及贯穿件等不同条件下的端接方式,总结了田湾核电仪控电缆的端接技术和经验。
仪控电缆端接技术的应用确保了端接质量,为核电站安全稳定运行提供了可靠的保证。
关键词田湾核电站仪控系统电缆端接概述田湾核电站一期工程为两台单机容量100万千瓦级的俄罗斯AES一91型压水堆核电机组,其主要技术特点之一就是采用了德国西门子公司全数字化仪控系统。
西门子公司为田湾核电站项目提供TXP(常规仪控系统)、TXS (安全仪控系统)机柜和相关的仪控电缆,其中壳内电缆主要为NEXANS厂家制造,壳外电缆主要为KEPEN厂家制造。
仪控系统依靠电缆的传递功能,控制着核电站的运行,因此电缆选型和端接技术的选择,尤其是端接质量的高低直接决定了电站今后故障率的高低以及能否安全稳定的运行。
下面从电缆标识和壳外、壳内以及贯穿件三种条件下的端接等方面来分别介绍田湾核电仪控电缆的端接技术。
2 电缆标识田湾核电站采用了KKS(电厂标识系统)编码系统进行电缆标识,这套系统为电缆确定了唯一编码,便于在设计、安装、调试、运行和维护过程中实现计算机化管理。
电缆连接起端和终端系统或设备都有各自的KKS编码.电缆标识选取起端或终端的KKS编码作为自己系统编码,选取的原则是看起端和终端KKS编码的第一个字母,谁在字母表中靠前就采用谁的编码作为电缆的系统编码,系统编码后有四位数字,如:电缆的选型是和使用场所、端接方式以及屏蔽处理方式相对应的,如:壳内电缆需要采用K0/K1/K2类电缆。
壳外采用K3类电缆即可;和西门子机柜SAE端子板相连的电缆需要采用压接端接,如使用多股芯线的电缆,易造成电缆芯分岔,造成端子间短接,所以需选用单股硬芯线的电缆;TXP机柜采用P UK卡子与机柜内屏蔽接地总线实现屏蔽接地,因此选用带铝箔屏蔽的电缆;而TXS机柜采用T&B环引出线与端子排边专用接线柱相连实现屏蔽接地,因此选用带网状屏蔽的电缆。
核电仪控机柜的接地方式
核电仪控机柜的接地方式作者:刘爱芬王占元来源:《电子技术与软件工程》2018年第05期摘要随着核电站仪控系统数字化应用的推广,仪控和电气用机柜数量在逐步增加,相应要求也越来越严格。
本文主要介绍核电行业DCS与PLC等仪控机柜接地方式,提升核电行业对仪控机柜使用的安全意识。
【关键词】仪控机柜接地方式核电仪控系统是基于数字技术的自动控制与保护、信息显示以及网络通信来实现核电厂检测与控制功能的系统。
主要功能是信息处理、显示功能以及控制功能。
其特征是实现核电厂整体的信息管理与过程控制。
核电厂数字化仪表与控制系统提供了集成的计算机系统,而且通过机柜将其计算控制系统集中,能够集中显示和操作,操作效率更高,但需要使用大量控制电缆,这就对核电仪控系统接地方式提出了更高的要求。
1 机柜基本接地方式当前从核电行业应用的DCS以及PLC等仪表控制系统看,接地方式主要由单点、多点以及浮地三种方式构成。
三种接地方式中单点与多点接地方式主要是针对系统机柜本身连接至接地网所制定的,通过该方式来与独立接地与公用接地两者进行明确的区别。
1.1 单点接地方式核电仪控系统机柜接地方式选择单点接地,需要正常工作频率在30kHz以下,而瞬时工作频率最高在300kHz的仪表控制系统,为了能够加大核电仪表系统工作人员的安全性保障,必须要附加机柜的就地接地。
机柜间距的大小也要采用不同的核电仪控系统机柜单点接地方式。
核电厂仪控系统盘台、机柜的安全保护区域与工作接地是分别直接接入全场接地网的,在其入地之前并没有将其合二为一。
此种方式降低了工作接地来自直流与交流供电系统杂散的基波以及谐波电流的影响,上述电流可能会带来0~5kHz的共模噪声,而且可能会对工作接地的接地基准产生一定的影响;另外其电子线路板的工作接地和电源等设备进行隔离,形成了单独的安全区域,降低了电子线路与电源等设备产生故障时破坏整个系统的风险性;对两个接地基准唯一的接地回路能够顺利接入接地网提供保障,避免了由于对地短路或是由于静电放电等因素在两者之间产生其他噪声。
核电站仪控设备防雷接地现状及对策
伴随着雷电产生 的雷电电磁脉冲 , 以电磁感应作用通过金属管道和各种电
图7 为某核电站安全停
堆保护系统使用的 自给能 中
缆将雷电波及高电位引入 ,对电子、信
息、控制设备的破坏和危害 ,是上个世 纪 9 年代以来雷电危害最显著的特征。 O 它的成灾率更高 ,损失更大 .因而也就
成 了防雷技术中一个急需解决 的重要课
维普资讯
安金控制与 椽灌健
fE^TH曩l
核电站仪控设备防雷接地 现状及对策 栅
一
关键词:核电 站 安全堆 接地
超速保护系统
高天云先生, 华东电力试验研究院高级工程师。
可靠性水平之最 ,既不能误动 ,更不能 拒动。但是由于 自给能嵌装铂中子探测 器输出的信号只有几个 A,
杂. 该段是最可能 引入高频雷电干扰脉
过电压和外来热量的承受能力。当能最 通常达几百焦耳、电流幅值高达上千安
冲信号输出至超速保护柜进行 3 2 取 逻
1 防雷接地及存在的问题 .
a 安全停堆保护系统 .
核 电站仪控设备除了受到雷电电磁
波、雷电脉冲等的侵入危害外 ,还受到
辑运算 图 3 为该系统的原理框 图及电
,
缆走向。
桥架进入控制室 .而该信号电缆在桥架
测速探头至前置放大器之间距离很
近 .测速探头安装在汽 机机壳 内 ,这
内与强信号电缆、仪控设备工作电源电 安全停堆保护系统的正常
运行。
部 分屏蔽效果较好 ,引入高频雷电脉冲 的可能 性很小 前置放 大器至超速保 护 柜距离约 20 0 m.这段信号电缆采用 普 通的单 屏蔽 电缆 ,并且布线环 境复
1 1 ・2006
正确设置核电厂仪控设备接地探讨
技 术论坛
2 0 1 5 年6 月 ・ 2 2 5・
正确 设 置核 电厂 仪控 设 备接地 探 讨
陶春兴
中国能源建设 集 团安徽 电力建设第一 工程有 限公 司 ,安徽合肥 2 3 0 0 8 8
摘 要: 本 文重点介 绍 了核 电厂的仪控设备的接地 问题 ,尤其是 重点的分析 了三代 非能动核 电项 目中的接地情 况,这种 情况 与传统 的仪控设备进行 了比较 ,分析 了电缆屏蔽接 地的运用 ,这项分析对今后的核 电项 目的仪控设备接地 问题有很 大的帮助。 关键词 : 核 电厂 ; 仪控 ; 屏蔽 ; 接 地 中 图分 类号 : T M6 2 3 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :1 6 7 1 — 5 5 8 6( 2 0 1 5 )2 8 — 0 2 2 5 — 0 1
与 以往 的核 电厂 的仪表 有着 很大的不同,新建的核 电项 目 大部分都采用数字化 的仪控 系统。数字信 号对 电磁的干扰相当 大 ,如果不 能控制 噪声,就会引起很大的干扰 ,有的时候会 出 现信 号失真的情况,或者是控制信号异常导致计算机软件失效 等 问题 。由此 看来,仪控设备应该采用效果较好的屏蔽系统和 接地技术 ,这 样才能更好的保证仪表和设备不会 出现异常和损 害等情况 ,保 证仪表设备才能正常的工作 。 仪控 设备是两个系统设计, 包 括 接 地 和 工 作 接 地两 个 系 统 , 国外 一般将 其成为设备地和信号参考地 。一些设备 附近 的工作 人员能够 收到保护 ,如 果在接地功 能正常 的情况下 ,仪表 箱。 机架 、电缆护套等 出现成功 的接收的情况下 ,才能 出现足够 的 保护 ,避 免出现触 电伤害人身安全 。 1 . 2 设计标准和规范 国内的核 电厂 的仪控设计都应该组照 《 核 电厂仪表和控制 设备 的接 地和屏 蔽设计准则 》 ,对应着 国外 的标准 ,核 电厂 的 特殊环境 ,对仪控 的设备接地还有很 多的要求作为参考 。国外 的正在建设 的三代核 电厂 ,它 的标准主要 是核 电厂仪控接地为 主 要 的设 计 准 则 ,这 样 就 能 够 给 以足 够 的理 论 指 导 。 此外 ,对于不 同的生产 商,它 的结构 、类 型和 安装要求 也 有 所 不 同 。而 设 备 的仪 表 、盘 台 、机 柜 等 仪 控 设 备 的不 同 ,对 其 结 构 的 要 求 也 不 同 ,而 不 同 的方 案 设 计 对 其 也提 出不 同 的 要 求。 但 是 最 主 要 的是 一 些 行 业 对 接 地 还 有 着 不 同 的要 求 。 所 以, 应该参照标准进行设计 ,而且设计者还要 充分考虑 安装 的规 范 性,按照规范进行安装 。 2设计方案与经验 2 . 1仪控接地传统方案及工程经验 这 些 以往 的核 电项 目有 着 丰 富 的工 程 经 验 ,还 应 该 参 照 国 内的行业 规定 ,仪 控接地 的设计主要是 根据 E J / T 1 0 6 5 — 1 9 9 8 及 I E E E 1 0 5 0 . 1 9 9 6 进行设计 的。仪表和控 制设备 也是通过与核 电 厂的接地系统来实现 ; 信号接地 也是 分为模拟信 号接地 和数 字 信号接地 。 单 点 接 地 的应 用 还 可 以得 到 一 定 的验 证 , 一般 是在 传 统 的 核 电厂 设 计 ,例 如 某 个 核 电 厂采 用仪 控机 柜 , 这 些 都 是 属 于 低 频 仪 控 设 备 。一 些 高频 干 扰 的会 造成 环 形 路 很 大 的 影 响 , 因 此 应 该 采 用 单 点集 中接 地 。单 点接 地 也 可 以 防 止 共模 噪 声 。
机柜设备接地实施方案
机柜设备接地实施方案一、背景介绍。
在现代数据中心中,机柜设备接地是非常重要的一环,它直接关系到设备的安全性和稳定性。
良好的接地系统可以有效地防止设备因静电、雷击等因素而受损,保障设备的正常运行。
因此,制定一套科学合理的机柜设备接地实施方案显得尤为重要。
二、实施方案。
1. 接地导线选择。
在机柜设备接地中,接地导线的选择非常关键。
一般情况下,我们建议选择导电性能好、耐腐蚀、抗拉强度高的铜导线作为机柜设备的接地导线。
这样可以确保接地系统的导电性能和稳定性。
2. 接地电极布置。
在机柜设备接地实施方案中,接地电极的布置也是至关重要的一环。
我们建议将接地电极埋设在地下深度超过2米的地方,以确保接地电极与地下土壤有良好的接触,提高接地效果。
3. 接地电阻测试。
在接地系统实施完成后,必须进行接地电阻测试,以确保接地系统的有效性。
测试方法一般采用万用表或者专业的接地电阻测试仪,测试结果应符合国家相关标准要求。
4. 接地系统标识。
为了方便管理和维护,我们建议在机柜设备接地系统上进行明显的标识,标明接地系统的相关信息,包括接地导线的型号规格、接地电极的布置位置、接地电阻测试结果等,以便日后的管理和维护。
5. 接地系统定期检测。
为了确保机柜设备接地系统的长期有效性,我们建议定期对接地系统进行检测和维护。
一般情况下,每年至少进行一次接地电阻测试,并对接地导线、接地电极等进行检查,确保接地系统的正常运行。
三、总结。
机柜设备接地实施方案对于数据中心的安全稳定运行至关重要。
通过科学合理的接地导线选择、接地电极布置、接地电阻测试、接地系统标识和定期检测,可以确保机柜设备接地系统的有效性和稳定性,保障设备的安全运行。
希望本文提出的机柜设备接地实施方案对大家有所帮助。
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核电仪控机柜的接地方式
发表时间:2018-08-13T16:23:52.153Z 来源:《电力设备》2018年第8期作者:徐智勇涂海涛苏俊平
[导读] 摘要:随着核电站仪控系统数字化应用的推广,仪控和电气用机柜数量在逐步增加,相应要求也越来越严格。
(中广核工程有限公司广东省 518124)
摘要:随着核电站仪控系统数字化应用的推广,仪控和电气用机柜数量在逐步增加,相应要求也越来越严格。
关键词:核电仪控;机柜;接地方式
引言
作为机组系统、设备运行监测和控制的神经中枢,维持、提升仪控设备可靠性是核电厂仪控设备工程师的一项重要、长期工作。
除设备本身,测量和控制信号须通过接线传送,接线的正确性、端子/接头的紧固性直接影响仪控信号传送的正确性和稳定性,即设备+接线组成的回路整体应是仪控专业管理对象,这点有别于其它专业。
从已获信息看,重设备、轻接线是国内核电厂仪控专业管理的一种典型现状,因接线标识不清导致人员误操作、端子松动导致反应堆瞬态甚至停机停堆等运行事件呈多发趋势,接线已开始逐步被纳入核电厂仪控设备管理范畴。
1机柜基本接地方式
当前从核电行业应用的DCS以及PLC等仪表控制系统看,接地方式主要由单点、多点以及浮地三种方式构成。
三种接地方式中单点与多点接地方式主要是针对系统机柜本身连接至接地网所制定的,通过该方式来与独立接地与公用接地两者进行明确的区别。
1.1单点接地方式
核电仪控系统机柜接地方式选择单点接地,需要正常工作频率在30kHz以下,而瞬时工作频率最高在300kHz的仪表控制系统,为了能够加大核电仪表系统工作人员的安全性保障,必须要附加机柜的就地接地。
机柜间距的大小也要采用不同的核电仪控系统机柜单点接地方式。
核电厂仪控系统盘台、机柜的安全保护区域与工作接地是分别直接接入全场接地网的,在其入地之前并没有将其合二为一。
此种方式降低了工作接地来自直流与交流供电系统杂散的基波以及谐波电流的影响,上述电流可能会带来0~5kHz的共模噪声,而且可能会对工作接地的接地基准产生一定的影响;另外其电子线路板的工作接地和电源等设备进行隔离,形成了单独的安全区域,降低了电子线路与电源等设备产生故障时破坏整个系统的风险性;对两个接地基准唯一的接地回路能够顺利接入接地网提供保障,避免了由于对地短路或是由于静电放电等因素在两者之间产生其他噪声。
1.2多点接地连接方式
多点接地连接方式主要是针对核电仪控系统工作频率达到30kHz以上,而瞬时工作频率则是达到300kHz以上的工作条件,通过多点接地连接方式能够将风险降到最低。
多点连接方式是将仪控系统机柜内的各种设备的安全保护接地与工作接地汇总统一连接到一个公地,每个机柜则又通过一根单独的多股引出线入地。
多点接地连接方式的电缆铺设简单,从最大程度上降低了高频对于接地效果的干扰。
弊端是可能会形成多个低频的接地回路,而且由于多个低频接地回路相距不是很远,极有可能产生共模噪声。
所以通过对低频工作的仪控系统机柜的接地方式选择应采用单点接地方式,更利于仪控系统电子板卡的稳定性,但对于高频工作的仪控系统机柜推荐选择多点接地方式。
1.3浮地接地方式
浮地接地方式应用在核电站中很少采用。
浮地是将仪控系统机柜电路的地与大地无导体进行连接。
目的是为了能够将交流电源与直流电源有效分开,通常交流电源的零线是直接接地的,但是因为存在接地电阻以及上流电流,致使零线电位并不是大地的零电位。
交流电源的零线上通常会存在许多的干扰,倘若直流与交流电源没有适当的进行分开,就会对直流电源及其后续的直流电路的正常工作产生影响。
而浮地技术就能够很好的解决相关问题。
其次通过浮地接地方式能够促进放大器的优化,尤其是微小输入信号以及高增益的放大器,当输入端的任何微小的干扰信号都有可能致使工作异常,所以通过放大器的浮地接地技术,不仅能够阻断干扰信号的进入,同时也能够有效提升放大器的电磁兼容能力。
但其缺点也是十分明显的,就是该电路容易受到寄生电容的干扰,从而使得电路的点位产生变动等等。
2核电厂仪控系统防雷接地、抗干扰设计
仪控系统机柜的防雷接地主要是考虑外部防雷以及内部防雷。
外部防雷是对直击雷进行防范,其最常用的方式就是构筑法拉第笼,。
机柜通过构筑法拉第笼能够阻断外部直击雷的电磁场传播,对整个内部仪控系统以及设备起到保护作用,而且整个法拉第笼通过接地装置与大地进行相连,对直击雷时的强大电流能够起到分流的作用。
而内部防雷主要就是针对防雷电波侵入和防生命危险,通过等电位连接实现。
2.1设计的标准和依据
核电厂防雷接地、抗干扰工程设计有着严格的要求和标准,进行设计时,要严格执行国际标准和国家标准两个依据。
全面综合的考虑到防雷接地范围,使外部防雷和内部防雷相互作用,协调统一。
外部防雷主要是避免出现雷电的直击,一般多是使用法拉第笼的方式;内部防雷主要是应对雷电感应,避免出现雷电波侵入的风险,在设计的时候,主要是用等电位连接的方式充分做好防雷准备。
针对电磁兼容标准,消除和抑制干扰主要进行接地、屏蔽干扰源及受扰敏感设备的方式。
核电厂防雷系统设计要充分满足安全需要,确保核岛、常规岛及BOP防雷保护高标准,通常按Ⅰ级进行安全设防,电气、电子设备、建构筑物则按Ⅱ级安全标准进行设防。
2.2防直击雷的法拉第笼
建筑物在自然条件下,很容易出现遭受外部雷电直击的可能,导致建筑物出现局部损害,为了有效避免出现损坏,则需要在建筑物周边进行屏蔽处理,避免出现强电磁场,可以沿核电厂周围的厂房进行设计,使外周建筑物、外墙、屋顶及地下各个基础建筑,形成有效的屏蔽。
用热镀锌10圆钢在建构筑物周围不同部位以5m×5m间距结成互联互通的网状格栅,使所有的建筑得到充分保护,这种方法就是法拉第笼,通过有效果的措施全面对建筑物及内部物实施有效的保护。
笼区内部电位是零,而笼体内则不存在干扰性的电场,使电磁场得不到传播,实现阻断的作用,全面保护仪控系统和设备,笼体接地装置又能起到分流、泄流的作用,使雷电不能直接作用到设备仪器上。
2.3共用接地装置
为了保证厂房安全,需要从全方位进行防雷接地设计,因为不同的厂房地下均设置有接地装置,这些单独接地装置只能对各自厨房起到防护作用,但是在强雷电的情况下,却很容易出现问题,为了保证发挥设置的综合作用,则需要通过对地下所有的设置进行互联统一,使核电厂整个厂区地下形成公共接地网,设计时,需要保证共用接地网接地电阻满足DCS系统接地需要,严格等级与标准设计。
2.4仪表设备防雷接地
核电厂房现场会有许多的仪表设备,这些仪表设备很容易出现干扰,特别是在雷电天气。
现场仪表多是有着厚重的金属外壳或者是金属保护箱,这种设计是全封闭式的,主要是保护现场设备仪表不受损坏,尽量使箱体就近接地。
接地不需要特殊处理,多是通过金属安装支架或金属设备形成自然接地状态,使金属设备、容器和操作平台现场仪表与设备和操作台等电位连接。
建筑物外传感器使用装配式浪涌防护器,安装在同一个金属箱内,确保金属防护箱外壳与外部接地系统终端得到有效连接,避免出现安全生产事故,保证设备的安全运行。
在实际生产过程中,一些仪表露在室外,可以尝试设置室外独立接闪器,形成有效的联合防护。
结语
常见的核电仪控系统机柜单点、多点以及浮地接地方式都有其自身特点和要求,所以在应用时必须要对其接地方式进行充分的了解。
另外也可根据实际情况混合使用上述三种接地方式。
但不管选择何种接地方式都必须要进行防雷接地设计。
必须要加强对核电仪控系统机柜接地方式的研究,降低核电仪控系统的风险,保证核电的安全。
参考文献:
[1]张朝晖,徐玮瑛.核电仪表控制系统机柜接地连接方式[J].化工自动化及仪表,2013,40(08):1057-1058.
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[3]裴建伟,刘肇阳.核电厂仪控系统防雷接地抗干扰设计[J].核科学与工程,2011,31(S2):129-135.。