Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative.
This standard is drafted in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009.
This standard replaces GB/T 13538-1992 Electrical penetration assemblies in containment structures for nuclear power plants. In addition to a number of editorial changes, the following technical changes have been made with respect to GB/T 13538-1992:
——The normative references are modified (see Clause 2 hereof; Clause 2 of Edition 1992);
——Some terms and definitions are modified (see Clause 3 hereof; Clause 3 of Edition 1992);
——The contents related to “optical fiber” are added (see Clause 4 to Clause 10);
——The rated voltage of power and control conductors are added and revised for adaptation according to relevant national standards (see 4.2.1);
——The power frequency withstand voltage and impulse voltage withstand test values of dielectric strength test are adaptively revised for adaptation according to the revised rated voltage of the equipment, (see 6.2.4);
——The contents related to “electromagnetic compatibility” are added (see 6.2.11);
——the contents related to “severe accident” are added (see 6.4);
——The requirement of "partial discharge (corona) test" are added (see 7.6);
——Clause 10 is added and includes the contents of the original Annex A;
——The original Annex B is modified into Annex A, and the contents are revised;
——Annexes B, C and D are added.
This standard was proposed by China National Nuclear Corporation.
This standard is under the jurisdiction of the National Technical Committee on Nuclear Instruments of Standardization Administration of China (SAC/TC 30).
The previous edition of the standard replaced by this standard is as follows:
——GB/T 13538-1992.
Electrical penetration assemblies in containment structures for nuclear power plants
1 Scope
This standard specifies the requirements for the design, manufacturing, qualification, test, installation and in-service monitoring of electrical penetration assemblies in containment structures for nuclear power plants.
This standard is applicable to the design, manufacturing, qualification, test, installation and in-service monitoring of electrical penetration assemblies in containment structures for nuclear power plants.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
GB/T 156-2007 Standard voltage
GB/T 311.1-2012 Insulation co-ordination—Part 1: Definitions, principles and rules
GB/T 12727-2017 Qualification of safety class electrical equipment for nuclear power plants
GB/T 13625 Seismic qualification of safety class electrical equipment for nuclear power plants
GB/T 15972.40-2008 Specifications for optical fibre test methods—Part 40: Measurement methods and test procedures for transmission and optical characteristics—Attenuation
GB/T 15972.41-2008 Specifications for optical fibre test methods—Part 41: Measurement methods and test procedures for transmission and optical characteristics—Bandwidth
GB/T 15972.42-2008 Specifications for optical fibre test methods—Part 42: Measurement methods and test procedures for transmission and optical characteristics—Chromatic dispersion
GB/T 15972.43-2008 Specifications for optical fibre test methods—Part 43: Measurement methods and test procedures for transmission and optical characteristics—Numerrical aperture
GB/T 15972.44-2008 Specifications for optical fibre test methods—Part 44: Measurement methods and test procedures for transmission and optical characteristics—Cut-off wavelength
GB/T 15972.45-2008 Specifications for optical fibre test methods—Part 45: Measurement methods and test procedures for transmission and optical characteristics—Mode field diameter
GB/T 15972.46-2008 Specifications for optical fibre test methods—Part 46: Measurement methods and test procedures for transmission and optical characteristics—Monitoring of changes in optical transmittance
GB/T 15972.47-2008 Specifications for optical fibre test method—Part 47: Measurement methods and test procedures for transmission characteristics—Macrobending loss
GB/T 15972.48-2016 Specifications for optical fibre test method—Part 48: Measurement methods and test procedures for transmission characteristics—Mpolarization mode dispersion
GB/T 15972.49-2008 Specifications for optical fibre test methods—Part 49: Measurement methods and test procedures for transmission and optical characteristics—Differential mode delay
GB/T 15972.50-2008 Specifications for optical fibre test methods—Part 50: Measurement methods and test procedures for environmental characteristics—Damp heat(steady state)
GB/T 15972.51-2008 Specifications for optical fibre test methods—Part 51: Measurement methods and test procedures for environmental characteristics—Dry heat
GB/T 15972.52-2008 Specifications for optical fibre test methods—Part 52: Measurement methods and test procedures for environmental characteristics—Change of temperature
GB/T 15972.53-2008 Specifications for optical fibre test methods—Part 53: Measurement methods and test procedures for environmental characteristics—Water immersion
GB/T 15972.54-2008 Specifications for optical fibre test methods—Part 54: Measurement methods and test procedures for environmental characteristics—Gamma irradiation
GB/T 17626 (all parts) Electromagnetic compatibility—Testing and measurement techniques
GB 17799.4-2012 Electromagnetic compatibility (EMC)—Generic standards—Emission standard for industrial environments
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
analysis
process of mathematical or other logical inference to derive the qualified conclusion of electrical penetration assembly or its components from specified preconditions
3.2
design basis events (DBE)
postulated events used in the design to establish the acceptable performance requirements of the structures, systems and equipment
[NB/T 20063-2012, Definition 2.6]
3.3
service conditions
Environmental parameters, power, signal, limit working conditions under normal operation requirements of electrical penetration assembly and assumed working conditions under design basis events
3.4
design service conditions
service conditions as the basis for rated value and qualification of electrical penetration assembly
3.5
design tests
tests to verify that electrical penetration assembly meets design requirements
3.6
single aperture seal
single seal between containment aperture and electrical penetration assembly
3.7
single optical fiber seal
single pressure barrier seal along the optical fiber axis between the inner and outer sides of the containment structure
3.8
single electric conductor seal
single pressure barrier seal along the electric conductor axis between the inner and outer sides of the containment structure
3.9
double aperture seal
two single aperture seal connected in series
3.10
double electric conductor seal
two single electric conductor seal connected in series
3.11
double optical fiber seal
two single optical fiber seal connected in series
3.12
containment
structures that contain reactors and associated systems and prevents unacceptable amounts of radioactive material from being released into the environment under reactor accident. It is the last barrier to contain radioactive materials, and it can also prevent the impact of external projectiles and explosions on the reactor
3.13
electrical penetration assembly
a set of equipment consisting of insulated electrical conductors (or optical fibers), conductor seals, and assembly seals (if any) that provides a pressure barrier between the inner side and the outer side of the containment (or the outer side of the concrete wall), and provides access to the electrical conductors (or optical fibers) through a single aperture (or double aperture)
Note: The electrical penetration assembly also include junction boxes and internal wiring components.
3.14
environmental conditions
external environmental operating conditions of electrical penetration assembly include the external conditions under normal operating conditions, design basis events and assumed working conditions caused by severe accident conditions, such as ambient temperature, pressure, radiation, humidity, ground motion, chemical or desalted water spraying (or splashing) and immersion, etc.
3.15
generic design
equipment series with similar materials, manufacturing process, ultimate stress, design scheme and working principle, which can be uniformly qualified by a simplified typical equipment
3.16
installed life
time interval from the completion of installation to permanent decommissioning of electrical penetration assembly
Note: During this period, electrical penetration assembly performs its functions. Some parts of electrical penetration assemblies may be replaced regularly; therefore, the installed life of the replaced part is lower than that of the electrical penetration assembly.
3.17
margin
difference between the most severe design operating conditions and the conditions adopted in the qualification test
3.18
qualified life
time where a structure, system or component has been tested, analyzed and/or operated to demonstrate that it can operate within the acceptance criteria under specific operating conditions, while implementing the safety function under design basis events or earthquake conditions
[NB/T 20063-2012, Definition 6.1.8]
3.19
severe accident conditions
assumed working conditions under which the environmental conditions are more severe than the design basis events. The electrical penetration assembly shall meet the performance requirements under such conditions. The containment pressure boundary integrity function of electrical penetration assembly may be degraded
3.20
qualified life test
test carried out on samples that have been pre-operated to verify that the electrical penetration assembly meets the design requirements at the end of the qualified life
4 Classification and rated value
4.1 Classification
4.1.1 Medium-voltage power
Power conductors in electrical penetration assembly with rated voltages greater than 1,000V are defined as "medium-voltage power conductors" and have the following rated values (see 4.2 and 4.3):
a) Rated voltage;
b) Rated continuous current;
c) Rated short-time overload current and duration;
d) Rated short-circuit current;
e) Rated short-circuit heat capacity;
f) Rated capacity under the most severe DBE environment conditions.
4.1.2 Low-voltage power
Power conductors in electrical penetration assembly with rated voltages less than or equal to 1,000V are defined as "low-voltage power conductors" and have the following rated values (see 4.2 and 4.3):
a) Rated voltage;
b) Rated continuous current;
c) Rated short-time overload current and duration;
d) Rated short-circuit current;
e) Rated short-circuit heat capacity;
f) Rated capacity under the most severe DBE environment conditions.
4.1.3 Low-voltage control
Control conductors in electrical penetration assembly with rated voltages less than or equal to 1,000V are defined as "low-voltage control conductors" and have the following rated values (see 4.2 and 4.3):
a) Rated voltage;
b) Rated continuous current;
c) Rated short-time overload current and duration;
d) Rated short-circuit current;
e) Rated short-circuit heat capacity;
f) Rated capacity under the most severe DBE environment conditions.
4.1.4 Instruments
Coaxial, triaxial, biaxial and thermocouple conductors of instrument circuits are defined as "instrument conductors". The rated voltage of instrument conductor shall be specified according to the design service conditions.
4.1.5 Optical fiber
Optical fiber has no definition of rated voltage or rated current. Optical fiber can be installed in the above four kinds of electrical penetration assemblies, among which instrument electrical penetration assemblies are preferred. Optical fiber shall have the following requirements:
Foreword i
1 Scope
2 Normative references
3 Terms and definitions
4 Classification and rated value
4.1 Classification
4.2 Rated value
4.3 Rated capacity under the most severe DBE environmental conditions
5 Design requirements
5.1 Mechanical design requirements
5.2 Requirements of electrical design
5.3 Requirements of flame retardant
5.4 Qualified life
6 Qualification
6.1 General
6.2 Design test
6.3 Qualified life test
6.4 Severe accident conditions
7 Product test
7.1 Gas leakage rate test
7.2 Pneumatic test
7.3 Dielectric strength test
7.4 Insulation resistance test
7.5 Conductor continuity and identification test
7.6 Partial discharge (corona) test
7.7 Optical fiber
8 Installation and field test
8.1 Installation and test standards
8.2 Installation procedure
8.3 Leakage rate test
8.4 Electrical test
8.5 Optical fiber test
9 Requirements for quality control and quality assurance
9.1 Materials, processes and personnel
9.2 Records
9.3 Nameplate
9.4 Design qualification document
9.5 Data and rated value
10 Requirements of purchaser's specification
10.1 General
10.2 Summary of recommendations for purchaser's specification
10.3 Data requirements and content guides of design specifications
Annex A (Informative) Recommended value of parameters
Annex B (Informative) Interface of electrical penetration assembly
Annex C (Informative) Installation diagram of typical electrical penetration assembly
Annex D (Informative) Thermal life test procedure
Bibliography
核电厂安全壳电气贯穿件
1 范围
本标准规定了核电厂安全壳电气贯穿件的设计、制造、鉴定、试验、安装以及在役监测等方面的要求。
本标准适用于核电厂安全壳电气贯穿件的设计、制造、鉴定、试验、安装以及在役监测。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 156—2007 标准电压
GB/T 311.1—2012 绝缘配合 第1部分:定义、原则和规则
GB/T 12727—2017 核电厂安全级电气设备鉴定
GB/T 13625 核电厂安全系统电气设备抗震鉴定
GB/T 15972.40—2008 光纤试验方法规范 第40部分:传输特性和光学特性的测量方法和试验程序——衰减
GB/T 15972.41—2008 光纤试验方法规范 第41部分:传输特性和光学特性的测量方法和试验程序——带宽
GB/T 15972.42—2008 光纤试验方法规范 第42部分:传输特性和光学特性的测量方法和试验程序——波长色散
GB/T 15972.43—2008 光纤试验方法规范 第43部分:传输特性和光学特性的测量方法和试验程序——数值孔径
GB/T 15972.44—2008 光纤试验方法规范 第44部分:传输特性和光学特性的测量方法和试验程序——截止波长
GB/T 15972.45—2008 光纤试验方法规范 第45部分:传输特性和光学特性的测量方法和试验程序——模场直径
GB/T 15972.46—2008 光纤试验方法规范 第46部分:传输特性和光学特性的测量方法和试验程序——透光率变化
GB/T 15972.47—2008 光纤试验方法规范 第47部分:传输特性和光学特性的测量方法和试验程序——宏弯损耗
GB/T 15972.48—2016 光纤试验方法规范 第48部分:传输特性和光学特性的测量方法和试验程序 偏振模色散
GB/T 15972.49—2008 光纤试验方法规范 第49部分:传输特性和光学特性的测量方法和试验程序——微分模时延
GB/T 15972.50—2008 光纤试验方法规范 第50部分:环境性能的测量方法和试验程序——恒定湿热
GB/T 15972.51—2008 光纤试验方法规范 第51部分:环境性能的测量方法和试验程序——干热
GB/T 15972.52—2008 光纤试验方法规范 第52部分:环境性能的测量方法和试验程序——温度循环
GB/T 15972.53—2008 光纤试验方法规范 第53部分:环境性能的测量方法和试验程序——浸水
GB/T 15972.54—2008 光纤试验方法规范 第54部分:环境性能的测量方法和试验程序——伽玛辐照
GB/T 17626(所有部分) 电磁兼容 试验和测量技术
GB 17799.4—2012 电磁兼容 通用标准 工业环境中的发射
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
分析 analysis
由规定的前提条件推出电气贯穿件或其组件的鉴定结论的数学或其他逻辑推理的过程。3.2
设计基准事件 design basis events (DBE)
在设计中应用的假想事件,以便确定构筑物、系统和设备的可接受的性能要求。
[NB/T 20063-2012,定义2.6]
3.3
工作条件 service conditions
电气贯穿件正常运行要求下的环境参数、功率、信号,极限工况条件以及设计基准事件下的假设工况条件。
3.4
设计工作条件 design service conditions
作为电气贯穿件额定值和鉴定依据的工作条件。
3.5
设计试验 design tests
验证电气贯穿件满足设计要求的试验。
3.6
单道开孔密封 single aperture seal
安全壳开孔和电气贯穿件之间的单道密封。
3.7
单道光纤密封 single optical fiber seal
在安全壳构筑物内外两侧间、沿光纤轴线的单道压力屏障密封。
3.8
单道电气导体密封 single electric conductor seal
在安全壳构筑物内外两侧间、沿电气导体轴线的单道压力屏障密封。
3.9
双道开孔密封 double aperture seal
两个串连的单道开孔密封。
3.10
双道电气导体密封 double electric conductor seal
两个串连的单道电气导体密封。
3.11
双道光纤密封 double optical fiber seal
两个串联的单道光纤密封。
3.12
安全壳 containment
包容反应堆及有关系统并在反应堆事故状态下,防止不可接受量的放射性物质向环境释放的构筑物。安全壳是包容放射性物质的最后一道屏障,它还可以防止外部飞射物、爆炸等对反应堆的影响。
3.13
电气贯穿件 electrical penetration assembly
由绝缘电气导体(或光纤)、导体密封、组件密封(如果有)所组成的一套设备,在安全壳内侧与安全壳外侧(或混凝土墙体外侧)之间提供压力屏障,并在其间通过单道开孔(或双道开孔)为电气导体(或光纤)提供通路。
注:电气贯穿件还包括接线箱以及内部接线部件。
3.14
环境条件 environmental conditions
电气贯穿件所处的外部环境运行工况条件,包含正常运行工况下的外部条件、设计基准事件和严重事故导致的假定工况条件,如环境温度、压力、辐射、湿度、地震动、化学或除盐水喷淋(或飞溅)和浸没等。
3.15
通用设计 generic design
具有相似的材料、制造工艺、极限应力、设计方案和工作原理的设备系列,可统一由一个简化的典型设备进行鉴定。
3.16
安装寿命 installed life
从电气贯穿件完成安装到其永久退役的时间间隔。
注:在此期间电气贯穿作物履行其功能。电气贯穿件的某些部件可能会定期更换;因此,该更换部件的安装寿命低于电气贯穿件的安装寿命。
3.17
裕度 margin
在最严酷的设计运行工况条件和鉴定试验所采用的条件之间的差值。
3.18
鉴定寿命 qualified life
一个构筑物、系统或部件通过试验、分析和(或)运行经验已证明其能够在特定运行工况下在验收标准范围内运行,同时保持在设计基准事故或地震条件下能够实施其安全功能的时间。
[NB/T 20063—2012,定义6.1.8]
3.19
严重事故条件 severe accident conditions
环境条件比设计基准事件更为严酷的假设工况条件,电气贯穿件应能满足该条件下的性能要求。电气贯穿件的安全壳压力边界完整性功能可能会下降。
3.20
鉴定寿命试验 qualified life test
在已进行预运行试验的样件上进行的试验,以验证电气贯穿件在鉴定寿命末期能满足设计要求
4 分类和额定值
4.1 分类
4.1.1 中压动力
电气贯穿件中额定电压大于1 000 V的动力导体定义为“中压动力导体”,并具有以下额定值(见4.2和4.3):
a) 额定电压;
b) 额定连续电流;
c) 额定短时过负荷电流和持续时间;
d) 额定短路电流;
c) 额定短路热容量;
f) 最严酷DBE环境条件下的额定容量。
4.1.2 低压动力
电气贯穿件中额定电压小于或等于1000 V的动力导体定义为“低压动力导体”,并应有以下额定值(见4.2和4.3):
a) 额定电压;
b) 额定连续电流;
c) 额定短时过负荷电流和持续时间;
d) 额定短路电流;
e) 额定短路热容量;
f)最严酷DBE环境条件下的额定容量。
4.1.3 低压控制
电气贯穿件中的额定电压小于或等于1 000 V的控制导体定义为“低压控制导体”,并具有以下额定值(见4.2和4.3):
a) 额定电压;
b) 额定连续电流;
c) 额定短时过负荷电流和持续时间;
d) 额定短路电流;
e) 额定短路热容量;
f) 最严酷DBE环境条件下的额定容量。
4.1.4 仪表
仪表电路的同轴、三同轴、双同轴、热电偶导体定义为“仪表导体”。仪表导体的额定电压应根据设计工作条件加以规定。
4.1.5 光纤
光纤没有额定电压或额定电流的定义。光纤可安装于以上4种类别的电气贯穿件中,其中仪表类电气贯穿件优先考虑。光纤应有以下要求:
a) 模式:单模或多模;
b) 类型:阶跃型或渐变型;
c) 数值孔径(如果系统需要);
d) 纤芯尺寸;
e) 衰减损耗,包括安装在光纤上的连接器。
4.2 额定值
4.2.1 额定电压
按照GB/T 156—2007,动力及控制导体的额定电压应按表1选取。
表1 动力及控制导体的额定电压
导体类别 额定电压
V
低压 220/380
380/660
1000
中压 3000(3300)
6000
10000
4.2.2 额定连续电流
电气贯穿件单根导体的额定连续电流是在最高正常环境温度下及电气贯穿件中其他所有导体承载其额定连续电流的情况下,该导体能够连续承载而不使其本身以及电气贯穿件预埋管与混凝土界面的稳定温度超过设计限值的电流。
4.2.3 额定短时过负荷电流和持续时间
电气贯穿件单根导体的额定短时过负荷电流是在最高正常环境温度下及电气贯穿件中其他所有导体承载其额定连续电流的情况下,该导体在额定连续电流连续运行后能在规定时间内承载而不使导体温度超过其短时过负荷设计温度限值的过负荷电流。
额定短时过负荷电流不得小于导体额定连续电流的7倍,持续时间不得小于10 s。
4.2.4 额定短路电流
电气贯穿件单根导体的额定短路电流是在最高正常环境温度下及电气贯穿件中其他所有导体承载其额定连续电流的情况下,该导体能够承载而仍能保持其电气完整性(见5.2.2)和机械完整性(见5.1.6)的短路电流。
交流电路中的额定短路电流应为对称有效值,并依据6.2.9中的试验程序加以确定。附录A中的表A.5为额定短路电流参考值。除非有其他特别规定,直流电路中的额定短路电流的确定应基于其本身的恒定值。
4.2.5 额定短路热容量(I2t)
电气贯穿件中单根导体的额定短路热容量是在最高正常环境温度及电气贯穿件中其他所有导体承载其额定连续电流的情况下,该导体在额定连续电流下连续运行后仍能保持电气完整性(见5.2.2)和机械完整性(见5.1.6)的情况下,能够承受的短路热容量。
额定短路热容量(I2t)应表示为二次方安培秒,并有如下要求:
a) 短路电流不应超过额定短路电流;对交流回路应表示为交流分量的对称有效值,对直流回路应表示为直流电流值;
b) 持续时间不应超过2 s。
附录A中的表A.7为额定短路热容量的参考值。
4.3 最严酷DBE环境条件下的额定容量
4.3.1 最严酷DBE环境条件下的额定连续电流
电气贯穿件的导体在最严酷的DBE环境条件下仍能承载不小于4.2.2中所述的额定连续电流而保持导体的电气完整性(见5.2.2)和安全壳完整性(见5.1.7)。
4.3.2 最严酷DBE环境条件下的额定短时过负荷电流和持续时间
电气贯穿件的导体在最严酷的DBE环境条件下,在其他导体都承载额定连续电流时,仍能承受不小于4.2.3中所述的额定短时过负荷电流和持续时间而保持导体的电气完整性(见5.2.2)和安全壳完整性(见5.1.7)。导体应能在最严酷DBE环境条件下在达到最高导体温度时满足上述要求。
4.3.3 最严酷DBE环境条件下的额定短路电流
电气贯穿件的导体应在最严酷的DBE环境条件下,在其他导体都承载额定连续电流时,仍能承载不小于4.2.4中所述的额定短路电流而保持安全壳完整性(见5.1.7),并且不影响其余导体的电气完整性(见5.2.2)和结构完整性(见5.1.6)。
附录A中的表A.5为最严酷DBE环境条件下的额定短路电流参考值。
4.3.4 最严酷DBE环境条件期间的额定短路热容量(I2t)
电气贯穿件的导体应在最严酷的DBE环境条件下,在额定连续电流连续运行后,有不小于4.2.5中所述的额定短路热容量且仍能保持安全壳完整性(见5.1.7),并且不影响未承载短路电流的导体的电气完整性和机械完整性。导体应能在最严酷DBE环境条件下在达到最高导体温度时满足上述要求。
短路热容量(I2t)应表示为二次方安培秒,有如下限制:
a) 短路电流不应超过其额定值;
b) 持续时间不应超过2s。
附录A中的表A.7为最严酷DBE环境条件下的额定短路热容量(I2t)参考值。
5 设计要求
5.1 机械设计要求
5.1.1 压力边界
电气贯穿件的机械设计、材料、制造、检查和压力边界试验宜按照相关标准要求进行。电气贯穿件与安全壳开孔建议的接口形式参见附录B。典型的电气贯穿件压力边界参见附录C。
应力计算应包括由额定短路电流产生的电动应力在内的所有载荷。
5.1.2 设计压力和温度
设计压力和温度宜按照相关标准要求进行确定。
5.1.3 最低设计温度
电气贯穿件的最低设计温度应为—28℃。
5.1.4 设计气体泄漏率
设计气体泄漏率应满足下列要求:
a) 电气贯穿件除开孔密封外,总的气体泄漏率在设计压力和20℃±15℃温度下的干燥氮气的条件下,不大于1×10—4 Pa·m3/s;
b) 电气贯穿件的开孔密封的气体泄漏率在设计压力和20℃±15℃温度下的干燥氮气的条件下,不大于1×10—4 Pa·m3/s;
c) 电气贯穿件包括开孔密封,总的气体泄漏率在设计压力和设计温度下的干燥氮气的条件下,不大于1×10—3 Pa·m3/s。
5.1.5 气体泄漏率试验和监测设备
具有双道电气导体密封(或双道光纤密封),或双道开孔密封,或二者兼有的电气贯穿件,应提供设备安装后用于双道密封气体泄漏率试验和监测的设备。
用于双道密封气体泄漏率试验和监测的阀门、配件、压力管道和表计,其设计压力应不小于电气贯穿件设计压力的110%。
具有双道电气导体密封或双道光纤密封的电气贯穿件,应提供在其储存期间进行气体泄漏率监测的手段。
5.1.6 机械完整性
在以下设计运行条件下,支撑部件、导体、光纤、端子与导体支撑部件、压力边界及开孔密封的设计,应确保在发生事故时,其功能不受其影响:
a) 额定连续电流;
b) 正常运行条件下的热循环;
c) 额定短时过负荷电流和持续时间;
d) 额定短路电流;
e) 额定短路热容量(I2t);
f) LOCA、高能管道破裂(直接蒸汽喷射冲击除外)、地震和其他设计基准事件。
5.1.7 安全壳完整性
包含安全壳开孔密封的电气贯穿件的设计,在任何设计基准事件后(直接蒸汽喷射冲击除外)在设计压力和安装后的环境温度下干燥氮气的泄漏率不大于1×10—3 Pa·m3/s。
5.1.8 包装、运输、接收、存储和搬运
电气贯穿件的设计应满足如下要求:
a) 应按设备规范书中的要求进行存储和包装;
b) 运输期间,能承受最低设计温度(—28℃)至65.5℃的温度而不发生损坏;
c) 具有双道电气导体密封(或双道光纤密封)、或双道开孔密封,或二者兼有的电气贯穿件,在大气中存储时需具有防护措施,其密封腔内应维持正压,并应包含5.1.5中的监测设备。
5.1.9 焊接装配
电气贯穿件与安全壳焊接连接的部位,应根据该类连接型式和适用程序进行设计,以确保焊接时不会损坏电气贯穿件。
5.2 电气设计要求
5.2.1 通则
电气贯穿件的设计应满足如下要求:
a) 当施加额定电压时,中压动力导体不应产生局部放电(电晕);
b) 仪表电路的设计应满足设计运行条件所规定的要求;
c) 导体绝缘应能够经受住6.2.4规定的介电强度试验;
d) 热电偶导体及其连接件的设计宜满足相关标准中所要求的误差限值;
e) 中压动力导体、低压动力导体及控制导体的连接件在承载额定短路电流前后,应承载额定连续电流,且其温度不超过导体温度,不致连接失效;
f) 电气贯穿件中有两种以上电压等级的导体存在时,应设计接地屏障,以便对不同电压等级的导体进行隔离;
g) 动力和控制导体的设计要求中,应考虑磁滞和涡流损耗所产生热量的影响;
h) 电磁兼容性关于发射及抗干扰的要求。
5.2.2 电气完整性
导体、连接件和电气绝缘的设计,应在以下设计运行条件下不影响其功能:
a) 额定连续电流和额定电压;
b) 正常工作热循环;
c) 额定短时过负荷电流和持续时间;
d) 额定短路电流;
e) 额定短路热容量;
f) LOCA、高能管道破裂(除直接蒸汽喷射冲击外)、地震和其他的设计基准事件。
5.3 阻燃要求
电气贯穿件应满足如下阻燃要求:
a) 绝缘电缆和连接件应进行鉴定,宜按照相关标准的要求执行。
b) 除了物理特性不会助燃的材料外,所有其他有机材料和非金属材料应至少满足以下要求之一:
1) 根据相关标准属于不燃或自熄灭等级;
2) 根据相关标准氧指数不小于26。
c) 如有其他更适合的要求,也可采用。
5.4 鉴定寿命
电气贯穿件的设计鉴定寿命应不小于其安装寿命。如果某部件的鉴定寿命小于其安装寿命,根据第6章中鉴定要求的规定,在其鉴定寿命结束之前更换该部件,或者延长其鉴定寿命。
6 鉴定
6.1 通则
6.1.1 试验
鉴定的目的在于,验证电气贯穿件在模拟设计运行条件下、安装寿命内的环境条件下,能执行其预期功能。
设备鉴定需包括设计试验,以验证设备与老化无关的性能;以及鉴定寿命试验,以验证与老化相关的性能。
设计试验可在不同的试验样机上以任何试验顺序来完成。鉴定寿命试验应在经预处理试验样机上按6.3中的试验程序进行,也可在未经设计试验验证的样机上进行。
当实际运行条件与样机鉴定时所采用的运行条件有所差别时,可使用包含合理的方法、公式、假设的分析报告以及样机和(或)部件的补充试验,加之现有的鉴定试验报告,对实际运行工况下的电气贯穿件性能进行分析证明。
不需要对每一种电气导体或光纤的规格、额定值和结构进行鉴定试验。然而,满足6.1.3中要求的有代表性的试验样件可用于鉴定试验。
6.1.2 裕度
以下所列的最小裕度,仅限于以下所列的运行条件参数,并只用于第6章中用于鉴定的特定性能要求:
a) 电流:+5%;
b) 电压:+10%;
c) 温度:+8℃(当鉴定试验在饱和蒸汽条件下进行时,温度的裕度应满足:试验压力不大于运行温度峰值下饱和蒸汽压力的7×104 Pa);
d) 压力:表压+10%,但不大于7×104 Pa;
e) 振动:输入地震响应谱加速度的+10%;
f) 辐照:+10%(事故剂量)。
6.1.3 试验样机的要求
试验样机应满足下列要求:
a) 与产品单元为同类设计;
b) 采用具有代表性的生产设备和生产工艺制造出的产品;
c) 具有如下配置:可产生待鉴定设备中具有代表性的热应力、电动应力和机械应力。
当其应力和功能要求等同于完全装配状态下的应力和功能要求时,对电气贯穿件的某些部件或不完全装配的电气贯穿件进行试验是可接受的。
当对导体或光纤进行测试时,作为电气贯穿件的组成部分,连接件应与电气导体或光纤一起进行试验。
6.2 设计试验
6.2.1 要求
对各类电气贯穿件进行如下设计试验。试验可在不同的试验样机上以任何试验顺序完成。
6.2.2 气体泄漏率试验
电气贯穿件气体泄漏率需满足以下要求:
a) 不包括开孔密封的样机,在压力不低于设计压力值和20℃±15℃的温度条件下,对干燥氮气的最大气体泄漏率不应超过1×10—4 Pa·m3/s;
b) 包括非焊接开孔密封的样机,在压力不低于设计压力值和设计温度条件下,对干燥氮气的最大气体泄漏率不应超过1×10—3 Pa·m3/s。
注:进行该试验时允许使用下列方法:调整电气贯穿件筒体内的充气压力,应用理想气体方程以补偿试验场所环境温度与纯气体的设计温度对压力产生的偏差影响。
6.2.3 气压试验
当电气贯穿件作为压力容器进行设计时,应进行气压试验,试验宜按照相关标准的要求执行。
6.2.4 介电强度试验
在试验场所的环境条件下(温度、压力和相对湿度)进行如下的介电强度试验:
a) 工频耐压试验:中压动力导体、低压动力导体和控制导体,在每一个导体和地之间及每一个导体与无接地屏障隔离的临近导体之间施加50 Hz的正弦电压持续l min。不同电压等级的导体所施加的试验电压见表2。