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摘要：仪控接地技术的运用是确保核电厂正常运行的关键因素，本文将对核电厂仪控设备接地及屏蔽设计加以探讨，对核电项目的建设提出有效建议。
关键词：仪控接地技术；核电厂；应用
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实现和功能控制。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，满足我国核电厂功能发挥的基本需求。
1、接地与屏蔽的意义
核电厂在具体运行时，其内部会存在很多电磁干扰源，并发出一定的噪声。比如：发电机、输电电压登记的开关切换时引发的高能高平瞬态等。这些干扰源产生的噪声可能会给设备中的信号源，或者是电缆中的信号造成干扰，进而导致信号失真的现象发生，使得测量产生误差，或者是设备控制的错误动作，进而导致设备的损坏。目前我国新建的核电厂多数使用的是集散式的仪控系统，与传统核电厂的模拟仪表设备运转原理不同，该系统的数字信号对电磁干扰的敏感度更高，如果不能在设计过程中妥善解决噪声问题，就会引发电磁干扰问题，进而促使信号存在失真、异常等问题，使得计算机软件的共因失效问题发生概率大幅提高，仪控系统的可靠性也有所降低。
2仪控系统设计规范研究
我国核电厂曾经在仪控系统设计中，主要遵循EJ/T1065-1998《核电厂仪表和控制设备的接地和屏蔽设计准则》，在国外则为RDTC1-1T-1973，然而在仪控系统设计中，因特定环境制约，对仪控接地设备的要求各有不同，因此相关标准仅仅只能起到参考作用。在三代核电厂的建设中，我国依然遵循IEEE-1050-1996，该标准的设计发挥了一定指导意义。另外，核电厂中的仪表、机柜、盘台等设备因为不同厂商生产，据此设备安装要求、设备结构等方面均呈现出显著差异，核电厂在仪控系统设计方案中也提出了相关要求，设计人员在参考上述标准中，还应考虑到设备特点及安装规范。仪控系统设计规范研究
我国核电厂曾经在仪控系统设计中，主要遵循EJ/T1065-1998《核电厂仪表和控制设备的接地和屏蔽设计准则》，在国外则为RDTC1-1T-1973，然而在仪控系统设计中，因特定环境制约，对仪控接地设备的要求各有不同，因此相关标准仅仅只能起到参考作用。在三代核电厂的建设中，我国依然遵循IEEE-1050-1996，该标准的设计具有一定指导意义。另外，核电厂的仪表、机柜、盘柜台等设备因为不同厂商生产，根据设备安装要求、设备结构等方面均呈现出显著差异，核电厂在仪控系统设计方案中也提出了相关的要求，设计人员在参考上述相关标准时，还应考虑设备的工作环境以及安装位置是否符合相应的国标要求。
3仪控接地技术在核电厂的应用策略
3.1电缆屏蔽层接地的设计优化
在对仪控设备中的电缆屏蔽层进行接地设计的时候，设计人员应基于EMC的要求，依据具体设计要求和现场的施工环境来对电缆屏蔽层的接地设计予以优化。虽然我国目前仪控设备电缆屏蔽层双端通过设备的壳体的接地仍缺乏可靠的经验和扎实的理论予以验证。但是，结合国外的建设经验，我国后期建设的核电厂项目可以使用非完整闭合EMC通路的方式来进行仪控电缆的施工。同时，施工的时候还应尽量采用EMC电缆连接头的方式，使得电缆屏蔽层的两端能与接口壳体进行环向端接，从而提升仪控系统与设备的电磁兼容性。目前，我国仪控接地虽然有自己的标准与规范，但是其运用还应该与全厂的接地系统进行综合化的考虑，同时，还应与防雷接地、电气接地等其他接地系统保持兼容，并予以统筹兼顾。
3.2核电厂仪控设备接地及屏蔽的设计
参考我国传统核电项目以及以往的行业规定，当时建设核电厂时参考的主要是EJ核工业行业标准的EJ/T1065-1998《核电厂仪表和控制设备的接地和屏蔽设计准则》及IEEE1050-1997《核仪器图形符号、文字代号和参数符号》的标准来作为仪控设备接地与屏蔽方案设计的参考标准。在我国目前在建的第三代非能动式核电厂当中，为了保障核电厂的稳定运行，设计人员还专门设计接地与防雷系统，而仪控接地系统只是接地、防雷系统中的重要组成部分。新的第三代非能动式核电厂的仪控设备接地与屏蔽设计的参考标准主要有IEEE142、IEEE665、IEEE1050和RDTC1-1T，可有效将核电厂仪控系统中的信号干扰源产生的噪声降到最低，同时该仪控接地系统还参考了IEEE1050-1996设计标准使用的是一点接地的设计方法。
3.3接地方法
一般工控机系统（包括自动化仪表）的接地系统，由接地线接地汇流排、公用连接板、接地体等几部分组成。
3.4仪控设备接地时应注意的问题
核电厂的干扰源具有多样性，难免会导致信号失真，从而使得仪控设备被严重损坏，无法确保核电厂运行效率。据此，核电厂仪控设备必须将接地与屏蔽信号干扰方法，确保仪控设备的有效运行。从以往经验来看，仪控设备在接地中主要采取数字信号、模拟信号接地两种方式进行，仪控设备则选择一点接地，值得注意的是，接地点应选在公用接地点，更好地确保信号的效果。
1）工作地和安全接地不能相互混接，否则安全地的干扰进入信号回路，将相应仪控设备以及DCS的准确运行。
2）屏蔽接地时，屏蔽层应在计算机端单点接地，否则二点的地电位差会造成干扰进入信号回路（对热电偶回路尤其要注意）；经过中间接线箱的信号线，其屏蔽层应在接线箱两侧跨接并对地浮空，最后在计算机端接地。
3）本安接地与系统地应尽可能为同一极，如为不同地级应保证两地极之间的可靠的电气连接，使安全栅接地电位与直流电源负端等电位
4）各种接地均应一点接入地网上，各机柜和设备采用放射接法接至该点，以使每种接地在系统中均能保持同一电位。
5）注意所选的仪控设备以及DCS对全厂供电系统地、避雷地的要求。
3.4接地系统的具体实施处理
1）接地体可以是铜，也可以是镀锌的钢材，但地级之间必须有良好的焊接，以保证仪控设备的接地电阻要求。
2）从接地体引入控制室的各接地引线，必须满足一定的面积要求，以防止由于浪涌电流形成过高的接地电压。
3）接地引上线不但应与地级之间保持牢固的连接，还要注意其连接方式应便于使用过程中对电阻阻值的检查，同时还要注意户外接地引上线的防护，确保系统良好的接地。
总之，仪控接地直接影响核电厂仪控设备以及DCS盘柜运行的可靠性与精确性，必须得到相应设计、运行、维修人员的重视。
结束语
综上，笔者对仪控系统设计进行了分析探讨，为确保仪控系统的有效运用，确保核电厂经济效益，应加强设备设计的可靠性，加强对仪控设备的质量管理、将接地与屏蔽方法应用其中、对仪控设备实施预防性维修、加强对仪控设备技术的有效鉴定，从而促进核电厂有效运行。
参考文献:
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[4]张朋.核电厂数字化仪控系统故障建模及在线监测[D].东南大学,2015.
论文作者:王江涛,蒋所义
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/23
标签：核电厂论文; 设备论文; 系统论文; 屏蔽论文; 我国论文; 核电论文; 标准论文; 《防护工程》2017年第26期论文;