【国家标准(GB)】 核电厂安全级电气设备和电路独立性准则

ICS 27.120.20
中华人民共和国国家标准　
GB/T13286-—2008
代替GB/T13286—2001，GB/T5963—1995核电厂安全级电气设备和
电路独立性准则
Criteria for independence of class 1E equipment andcircuits in nuclear power plants2008-07-18发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局数码防伪
中国国家标准化管理委员会
2009-04-01实施
规范性引用文件
术语和定义
独立性总则
实体分隔准则
电气隔离准则
补充要求
参考文献
GB/T13286—2008
GB/T13286—2008
本标准对应于ANSI/IEEEStd384：1992《核电厂安全级电气设备和电路独立性准则》（英文版），与ANSI/IEEEStd384：1992一致性程度为非等效。本标准代替GB/T13286一2001《核电厂安全级电气设备和电路独立性准则》和GB/T5963一1995《反应堆保护系统的隔离准则》。本标准纳人了GB/T5963--1995的内容。本标准与GB/T13286-—2001相比主要有以下变化：一增加了光纤电缆敷设要求(5.10)；一增加了同通道不同种类电缆的分隔要求（7.2.1)；—增加了电缆屏蔽要求（7.2.2）；-增加了电缆防火要求(7.2.3)。本标准由中国核工业集团公司提出。本标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会归口。本标准起草单位：上海核工程研究设计院。本标准起草人：冯玉萍、顾申杰、晃平。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：-GB5963—1986、GB/T5963—1995；GB13286—1991.GB/T13286——2001。m
1范围
核电厂安全级电气设备和
电路独立性准则
本标准规定了安全级电气设备和电路采用实体分隔和电气隔离的独立性准则。本标准适用于核电厂安全级及其相关的电气设备和电路。本标准不适用于对穴余设备和电路的确定。2规范性引用文件
GB/T13286—2008
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。EJ/T674—1992电缆贯穿挡火封堵件的鉴定试验（eqv，IEEE634—1978）EJ/T705核电厂安全级电缆及现场电缆连接的型式检验（eqv，IEEE383）3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
可接受的acceptable
经核电厂安全分析证明是符合要求的。3.2
相关电路associatedcircuits
未采取有效措施实现与安全级电路的实体分隔或电气隔离的非安全级电路，这些措施包括：保持符合要求的分隔距离、采用安全级构筑物、设置屏障或采用隔离装置等。注：电路包括相互连接的电缆和所连接的负荷。3.3
auxiliarysupportingfeatures
辅助支持设施
提供安全系统执行其安全功能所需服务(例如冷却、润滑和动力源)的系统或设备。3.4
屏障barrier
为使安全级系统的损坏限制在可接受的程度之内，在安全级穴余设备或电路之间，或在安全级设备或电路与潜在的有害源之间设置的装置或构筑物。3.5
外露电缆cableinfreeair
既不在电缆通道内也不在设备壳体内的一段电缆。3.6
安全级class1E
反应堆、核电厂电气设备和系统的一个安全级别。它们是完成反应堆紧急停堆、安全壳隔离、堆芯冷却以及从安全壳和反应堆排出热量所必需的，或者是防止放射性物质向环境大量排放所必需的。GB/T13286—2008
设计基准事件designbasisevent为确定设备、系统和构筑物的性能要求，而在设计中采用的假想异常事件。3.8
序列division
某一给定系统或设备组的名称，它们同其他穴余设备在实体、电气和功能上保持独立。3.9
壳体enclosure
可识别的电气设备外壳或电缆护罩，如盘柜、隔间、端子箱、屏或封闭的布线通道。3.10bzxz.net
阻燃flameretardant
限制火焰蔓延到火源作用范围之外的能力。3.11
独立性independence
设备的一种状态，在该状态下，余的设备不会因任何单一设计基准事件（如水淹）而同时失效。3.12
隔离装置isolationdevice
一种装置，用于防止因一部分电路故障而导致对其他部分或其他电路的不可接受的影响。3.13
最大可信电压或电流瞬态maximumcrediblevoltageorcurrenttransient电路中可能出现的电压和电流瞬态。该瞬态由试验或分析确定，并结合电路的位置、敷设方式及连接情况，考虑电路中确实可能发生的故障。3.14
布线通道raceway
支撑或封装导线、电缆、母线的专用通道的统称。布线通道主要包括但不限于电缆桥架和电线管。3.15
Eredundantequipmentorsystem
穴余设备或系统
两个或两个以上功能相同的设备或系统，其中任何一个都可以执行要求的功能，而与其余设备或系统的状态(正常还是故障)无关。3.16
安全级构筑物safeclassstructures为使安全级电气设备免受设计基准事件的影响而设计的构筑物。注：在本标准中，隔离的安全级构筑物可以是同一建筑物中各隔间，隔间之间可共用墙体。3.17
分隔距离separationdistance
预留空间，其中不设置任何有助于火灾蔓延或导致安全级电气系统或设备失效的构件、设备或材料。
外因火灾
exposurefire
非电气原因引起的或不以电缆绝缘为燃料的火灾。4独立性总则
4.1独立性要求
为保持安全级电气设备和电路的独立性，应进行实体分隔和电气隔离，使得在任何设计基准事件发生期间及之后，该安全级电气设备和电路均能执行所要求的安全功能。2
4.2实现独立性的方法
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应使用安全级构筑物、分隔距离、屏障或其任何组合，实现设备和电路的实体分隔。同样应使用分隔距离、隔离装置、屏蔽、布线技术或其任何组合，达到电气隔离的要求。4.3有独立性要求的设备和电路
在电厂设计时，应确定和说明有独立性要求的设备和电路，并在文件和图纸中加以明确的标识（参见GB/T12790）。
4.4与辅助支持设施的相容性
安全级电气设备和电路的独立性不得因辅助支持设施的功能失效而受到损害。例如应把辅助支持设施（如安全级开关设备房间的通风装置）规定为与其支持的安全级系统同属一个序列，以防止某序列机械功能的失效引起另一序列电气功能的失效。4.5相关电路
4.5.1总则
非安全级电源、控制和仪表电路可因下列一种或几种情况成为相关电路：a）未使用隔离装置而与安全级电源在电气上相连接（见图1)；b）未使用隔离装置而与相关电源在电气上相连接（见图1)；无符合要求的实体分隔或屏障而靠近安全级设备和电路（见图2)；c
d）无符合要求的实体分隔或屏障而靠近相关设备和电路（见图2)；e）未使用隔离装置而共用一个安全级或相关信号源（见图3和图8）。4.5.2准则
相关电路应符合下列各项要求之一4.5.2.1它们应按相关电路或安全级的要求加以标识，并能追溯到与其相关的安全级序列，即采用与其相关的安全级电路相同的方式加以实体分隔。除非通过分析或试验，证明其不会导致安全级电路的性能降低至不可接受的程度，否则均应满足安全级电路的要求。4.5.2.2包括安全级设备和隔离装置在内的相关电路均应符合上述要求。若隔离装置以后的电路不再与安全级系统相关，则不必遵守本标准的要求。4.5.2.3应通过分析或试验来证明这些电路不会导致安全级电路的功能降低至不可接受的程度。注：来自输电网络的优先电源电路和来自机组的类似供电线路，若它们仅与安全级配电系统在输人端相连而成为相关电路，则这些供电线路不必满足相关电路的各项要求。4.5.3鉴定要求
相关电路连同其隔离装置或未经隔离装置而直接相连的负荷，应经受施加于安全级电路的质量鉴定要求，以保证安全级电路的功能不会因其而降低至不可接受的程度。由于相关电路的功能为非安全级，因此无需对其功能特性进行鉴定。4.6非安全级电路总则
为实现非安全级电路与安全级电路或相关电路之间的独立性，应遵循下列各项要求。4.6.1除了4.6.4允许的情况以外，非安全级电路应按5.1.3～5.1.5或5.6中规定的最低分隔要求与安全级电路或相关电路进行实体分隔，否则该非安全级电路应按相关电路处理（见图2）。4.6.2除了4.6.4充许的情况以外，非安全级电路应使用隔离装置、屏蔽和布线技术或分隔距离等措施，与安全级电路或相关电路在电气上进行隔离，否则该非安全级电路应按相关电路处理（见图1、图2)。
4.6.3在非安全级电路与安全级电路或相关电路之间不满足最小分隔距离或无电气隔离的情况下，应分析其影响，并证明安全级电路的性能不会因此而降低至不可接受的程度，否则该非安全级电路应按相关电路处理。
4.6.4非安全级低电平仪表信号电路和控制电路，若满足下列条件，则不要求与相关电路进行实体分3
GB/T13286—2008
隔或电气隔离：
a）非安全级电路未与任一亢余序列的相关电路的电缆一起敷设；b）通过分析，证明该非安全级电路不会导致安全级电路的性能降低至不可接受的程度，分析中应考虑有关电路的类别及其可能具有的能量。4.7机械系统
安全级电路应采取适当的敷设或保护方式，以防因一个序列的机械设备故障，而导致穴余系统或设备执行其安全功能所必需的安全级电路或设备的失效。当安全级设备或电路用以缓解某一机械系统故障或误操作所带来的后果时，应考虑这些故障或误操作对其序列本身的影响。同时，应考虑因机械系统的故障、误操作或运行而导致管道甩动、射流冲击、喷水、辐射、增压、温升或湿气对允余电气系统的影响。此外，还应考虑由旋转设备或高能系统故障导致的飞射物潜在危害。4.8构筑物和设备
安全级电气系统应在未经设计基准事件鉴定的构筑物和设备发生故障期间及之后，保持其独立性和究余度。
4.9防火系统
当允余序列的设备和电路应布置在同一固定式防火系统的作用范围内时，应对这些设备和电路与防火系统的设计进行协调，使安全级电气系统的独立性不致受到损害，并应考虑消防系统的误动作对设备间和电缆通道的影响。
4.10火灾
4.10.1发生在一个安全级序列内的电气火灾，不得导致其穴余序列的功能丧失。4.10.2余的安全级设备和电路间应保持独立性，以使其安全功能的执行不受火灾危险区的火灾影响。
5实体分隔准则
5.1电缆和布线通道
5.1.1总则
5.1.1.1区域的分级
应对安全级及其相关电路的电缆敷设和设备区域进行审查，查明是否存在诸如高能管道、飞射物、易燃物质、着火源和水淹等潜在危害。这些区域应作划分如下：a）非危险区（见5.1.3)；
b）低危险区（见5.1.4)；
c）危险区（见5.1.5)。
早在设计初期，即应通过隔离的房间等设施来提供与潜在危险损害程度相当的分隔。如果具备足够的散热能力，房间或区域的两侧亦可用作分隔。5.1.1.2最小分隔距离
5.1.1.2.1在满足下列准则的前提下，采用5.1.3～5.1.5中规定的最小分隔距离，即可获得符合要求的实体分隔：
a）所有有关的电缆应满足EJ/T705中关于防止火灾蔓延的要求；b）外露电线管应采用金属材料（参见EJ/T590)，其他外露布线通道应采用不可燃材料；穿过防火屏障的布线通道，其防火封堵应具有与所防火灾危害相当的耐火能力；c)
散开式桥架仅限于梯架或槽式桥架；d)
封闭式桥架可以是带实心盖的实心底槽架，亦可以是散口和底均采用实心护罩的散开式桥架。e)
这些距离仅反映了为维持独立性而需实体分隔的最小可接受距离。其他诸如维护、拉线和端接等要求则需更大的距离。
5.1.1.2.2在5.1.3～5.1.5中，分隔距离被分为以下三组：GB/T13286—2008
a）散开结构对微开结构：包括散开桥架对激开桥架、开桥架对外露电缆以及外露电缆之间；
b）封闭结构对封闭结构：包括封闭桥架对封闭桥架、封闭桥架对电线管以及电线管之间；c）封闭结构对散开结构：包括封闭桥架对散开桥架、封闭桥架对外露电缆、电线管对散开桥架以及电线管对外露电缆。
如果为适应电厂实际情况的限制需要用更小的分隔距离，应按5.1.1.3的规定确定该距离。5.1.1.3更小的分隔距离
对小于5.1.3～5.1.5规定的分隔距离，可根据对拟采用的电缆敷设方式的分析加以确定。对小于5.1.3和5.1.4规定的分隔距离，其分析应有试验依据。该试验要考绝缘和护套材料、布线通道充填率、布线通道类型和布置等特点，以确定该电缆安装方式的阻燃特性。对小于5.1.5规定的分隔距离，应考虑其危害程度（火灾范围或管道破口大小)和减轻后果的措施（如喷洒装置）。5.1.2标识
外露的安全级及其相关电路电缆布线通道，应在其穿越封闭区域的进、出门处及该通道上每隔不大于4.5m处设置永久性的标识。该标识应在电缆安装前加以设置。敷设在该布线通道内的电缆，应以1.5m左右的间距设置耐久标识，以便一开始就能查明其敷设是否符合分隔准则。该标识应在电缆敷设之前或同时设置。
安全级及其相关电路的电缆，应按照设计图纸或电缆清单的要求，在其各端设置永久性标识。为满足上述要求，所采用的标识方法应能方便地区分穴余安全级系统、安全级与非安全级系统以及不同穴余安全级系统的相关电缆。5.1.3非危险区
该区域所适用的最小分隔距离的确定依据仅限于电气设备和电缆的内部故障。5.1.3.1区域的规定
满足下列要求的区域定为非危险区：该区域内无高能设备（如大功率的开关装置、变压器、旋转设备），也不存在飞射物、管道损坏或a)
火灾等潜在危险源；
该区域内的电路应限于仪表和控制功能，以及仅为本区域内设备服务的电源设备和电缆；b）
该区域内的电源电缆应安装在封闭的布线通道内；c)
d）应通过对运行和维修活动的行政管理措施来限制和控制潜在危险的引入。5.1.3.2非危险区的边界
非危险区的边界满足下列要求：该区域应以防火屏障为界与邻近的其他区域隔离，该屏障应具有与可能存在的火灾危害相当a)
的耐火能力，或者应具有3h的耐火能力；该区域应以能抵挡该处设计基准危险的屏障为界，与邻近的任何管道危险区或飞射物危险区b）
隔离。
5.1.3.3敷设要求
按第4章要求需进行实体分隔的电路，其最小分隔距离如表1所示。表1非危险区域的最小分隔距离
散开结构对散开结构
封闭结构对封闭结构
封闭结构对散开结构
水平方向为2.5cm，垂直方向为7.5cm水平方向为2.5cm，垂直方向为2.5cm水平方向为2.5cm，垂直方向为7.5cma如果封闭结构在散开结构之下，垂直分隔距离可以减少到2.5cm。5
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这些分隔距离应用实例如图4所示。在上述最小分隔距离无法得到满足的场所，应在需隔离的电路间设置屏障。图5～图7通过实例给出了在上述情况下可接受的屏障布置。5.1.4低危险区
该区域所适用的最小分隔距离的确定依据仅限于电气设备和电缆的内部故障。低危险区为电厂内无飞射物、非电气火灾和管道甩动等潜在危害的区域。注：在低危险区和非危险区这两个区域内，损坏电路的能量仅来自该区域电气设备或电缆的内部故障。低危险区与非危险区之间的主要区别在于，非危险区内的电源电路和设备是受到限制的。按第4章要求需进行实体分隔的电路.其最小分隔距离如表2所示。该表格根据电缆的不同类型和截面及其之间的不同组合情况，分三个栏目给出不同的最小分隔距离要求。表2低危险区的最小分隔距离
区域内仅有控制和仪表电
缆（和非危险区的要求
样)时
散开结构对散开结构
封闭结构对封闭结构
封闭结构对傲开结构
水平方向为2.5cm，
垂直方向为7.5cm
水平方向为2.5cm，
垂直方向为2.5cm
水平方向为2.5cm，
垂直方向为7.5cm
区域内含有截面在70mm2
及以下的低压动力电缆时
水平方向为15cm，
垂直方向为0.3m
水平方向为2.5cm，
垂直方向为2.5cm
水平方向为15cm，
垂直方向为0.3m*b
区域内含有中压动力电
缆及截面在70mm及以上
的低压动力电缆时
水平方向为0.9m，
垂直方向为1.5m
水平方向为2.5cm，
垂直方向为2.5cm
水平方向为0.9m，
垂直方向为1.5m
a如果封闭结构在散开结构之下，垂直分隔距离可以减少到2.5cm。b如果在散开结构中，回路仅限于控制和仪表回路，最小分隔距离可以减少到水平方向2.5cm，垂直方向7.5cm。
这些分隔距离的应用实例如图4所示。当表2的最小分隔距离不能保持时，在这些需要分隔的电路之间应设置屏障。图5～图7列举了在不能保持其最小分隔距离的地方可接受的屏障布置。5.1.5危险区
在危险区内，应按5.1.6～5.1.8的要求，采用对电缆设的限制条件或特殊的实体分隔等综合措施，使安全级系统穴余序列的独立性保持在可接受的程度之内。非安全级与安全级或相关电路之间的最小距离应该满足5.1.4的要求。5.1.6管道损坏危险区
5.1.6.1区域的规定
若某区域内设有正常运行于高能或中能状态的管道，则该区域应定为管道损坏危险区。对于中能管道，不必考虑管道甩动和射流冲击，但应考虑会把周围浇湿和对环境的影响。5.1.6.2区域边界
应采用屏障、约束件、分隔距离或其适当组合等措施，对非危险区和低危险区进行保护，使其免受管道损坏危险区的危害。
5.1.6.3设要求
在管道损坏危险区内，应能证明管道的损坏不影响安全级设备和电路执行其安全功能的能力。否则，安全级或相关电路电缆或布线通道的敷设应符合下列要求：a）若有关管道不属于某个单一序列并经设计基准事件鉴定合格，而且对其损坏所造成的影响不要求采取保护动作，则敷设在该区域内的安全级或相关电路的电缆或布线通道应限于某个单6
一序列；
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b）若对该管道损坏所造成的影响要求采取保护动作，则除了应端接到该区域内的装置或负荷的电缆外，其他安全级或相关电路的电缆或布线通道均不得在该区域内敷设；若有关管道属于某个单一序列并经设计基准事件鉴定合格，而且对其损坏所造成的影响不要c）
求采取保护动作，则敷设在该区域内的安全级或相关电路的电缆或布线通道应限于和该管道相同的序列；
d）若有关管道未经设计基准事件鉴定，则除了应端接到该区域内的装置或负荷的电缆外，其他安全级或相关电路的电缆或布线通道均不得在该区域内敷设。注：数设安全级、相关电路或布线通道的区域，由于存在未经设计基准事件鉴定的管道而定为危险区时，这些电缆或布线通道应按5.1.6.2规定的方法加以保护，以免受该区域的影响，否则该有关管道应经设计基准事件鉴定合格。
5.1.7飞射物危险区
5.1.7.1区域的规定
若某一区域内，在设计基准事件条件下，存在具有足够动能的飞射物源，它会损坏按5.1.4要求进行分隔而敷设在该区域内的安全级穴余电路，则该区域应定为飞射物危险区。5.1.7.2区域边界
应采用屏障、方位、分隔距离或其适当组合等措施，使非危险区和低危险区均免受飞射物危险区的危害。5.1.7.3敷设要求
在该区域内敷设安全级或相关电路的电缆或布线通道应符合下列要求：a）若有关飞射物源不属于某个单一序列并经设计基准事件鉴定合格，而且对其损坏所造成的影响不要求采取保护动作，则敷设在该区域内的安全级或相关电路的电缆或布线通道应限于某个单一序列；
若对该飞射物源所造成的影响要求采取保护动作，则除了应端接到该区域内的装置或负荷的b）
电缆外，其他安全级或相关电路的电缆或布线通道均不得在该区域内敷设；c）若有关飞射物源属于某个单一序列并经设计基准事件鉴定合格，而且对其损坏所造成的影响不要求采取保护动作，则敷设在该区域内的安全级或相关电路的电缆或布线通道应限于和该管道相同的序列；
d）若有关飞射物源未经设计基准事件鉴定，则除了应端接到该区域内的装置或负荷的电缆外，其他安全级或相关电路的电缆或布线通道均不得在该区域内敷设。注：敷设安全级或相关电路或布线通道的区域，由于存在未经设计基准事件鉴定的飞射物源而定为危险区时，这些电缆或布线通道应按5.1.7.2规定的方法加以保护，以免受该区域的影响，否则该飞射物源应经设计基准事件鉴定合格。
5.1.8火灾危险区
5.1.8.1区域的规定
有下列任一危险品的区域应定为火灾危险区：a）易燃和可燃液体；
b）一定火焰蔓延等级的固体(不包括电缆)；c）一定火焰菱延等级的涂料。
有的区域，如果行政上为临时使用引火源提供了消防措施，或短暂使用上述危险品，或限于某一可接受的量，则该区域不必定为火灾危险区。5.1.8.2区域边界
为保护非危险区或低危险区不受火灾危险区的影响，应按以下关系式采用屏障和分隔距离等1）对这些电缆可要求采取特殊措施（如增加允余度或多样性)，以满足单一故障准则。7