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国家标准计划《核电站用1E级电缆 通用要求》由 TC213(全国电线电缆标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国电器工业协会

主要起草单位 江苏上上电缆集团有限公司上海电缆研究所有限公司清华大学核能与新能源技术研究院上海国缆检测股份有限公司等

目录

基础信息

计划号
20231536-T-604
制修订
修订
项目周期
16个月
下达日期
2023-12-01
公示开始日期
2023-06-05
公示截止日期
2023-07-05
标准类别
产品
国际标准分类号
29.060.20
29 电气工程
29.060 电线和电缆
29.060.20 电缆
归口单位
全国电线电缆标准化技术委员会
执行单位
全国电线电缆标准化技术委员会
主管部门
中国电器工业协会

起草单位

目的意义

1、核能的利用的意义 核能是一种高效能源,它也是一种清洁能源,因此安全有效发展核电是大势所趋。

近年,我国保持了每年6~8台核电机组核准开工的节奏,到2035年核电将达到总发电量的10%。

2、核电技术发展和国家标准GB/T 22577的实施效果 核电技术发展经历了四次迭代,目前世界范围内在运行的核电站第二代(包含第二代改进型)技术居多;第三代在第二代的基础上大幅提高了安全性,目前在建和筹划建造的核电站以三代为主;第四代从设计上综合了高度安全性、经济性、可持续性,是未来发展的方向。

第二代核电站用电缆,应用于商用核电厂大发展期间。

三里岛核事故和切尔诺贝利核泄漏事故相继发生,核安全成了核能利用的首要问题。

沿用至今的IEEE383《核电站用1E级电缆、现场接头和连接件鉴定标准》和NFM64-001《压水堆安全壳内电气设备在事故条件下的鉴定程序》等鉴定标准都形成于这个时代。

GB/T 22577正是在这样的大背景下,经我国广大技术专家的勤奋努力,打下了坚实基础。

第二代改进型(俗称二代+)及第三代核电站用核电缆应用于核电站大发展时期。

2010年起三代核电AP1000核电缆全球招标中,国内企业积极参与,竞得了全部1E级电缆的制造机会。

2013年三代“华龙一号”核电站技术被提出,作为本土技术,其应用的电气设备都以国内自主研发为主,电缆设计技术规格书已经普遍采用了国家标准,1E级鉴定试验的全过程规定以GB/T 22577为主,再按照不同机组环境增加技术规格书的特殊要求,GB/T 22577已经在核电站用电缆鉴定中起到了关键指导作用。

第四代高温气冷堆和快堆的核电技术由于原理上不使用水循环冷却,可以有效避免类似福岛事件的废水处理的难题,是未来核电站的发展方向。

我国第四代核电技术正在深入研发中,目前四代核电建设有两个示范核电站:山东荣成石岛湾的高温气冷堆示范核电站和福建宁德霞浦县的钠冷快堆示范核电站。

两个示范堆的壳内环境模拟试验条件的技术规格书以GB/T 22577-2008为基础结合四代核电设计要点编制,示范堆的壳内、壳外电缆在二代改进型和三代的技术要求上补充四代核电的技术要求加以规定,并实施制造、供货和验收。

3、1E级电缆安全性和国家标准GB/T 22577的重要性 核安全级电缆即1E级电缆,是核电站“核安全”保证系统的血管和神经,连接着控制反应堆紧急停堆、安全壳隔离、堆芯应急冷却等应急措施中控制柜、指示仪表、动力输出等电气设备。

国家核安全局的核安全设备监管清单中统计1E级电缆分类为:中压电力电缆、低压电力电缆、控制电缆、仪表电缆;按照使用区域又在许可证范围中区分了安全壳内和安全壳外共计8个类别,GB/T 22577的范围覆盖全部。

据统计每台核电机组约使用1E级电缆1000km。

1E级功能验证试验,也就是GB/T 22577的核心技术内容,该验证试验中包含了与核电站同寿命的热老化试验、热老化后燃烧性能试验、核事故辐照试验、核事故模拟试验、核事故后模拟试验。

通过层层考验的电缆才是“1E级电缆”,充分体现了1E级功能验证试验的依据标准--GB/T 22577的极其重要性。

4、标准修订的目的、意义 GB/T 22577-2008《核电站用1E级电缆 通用要求》是目前国内对核级电缆鉴定要求的唯一标准,核电站用电缆的鉴定实施方式是以“GB/T 22577+技术规格书(工程设计技术条件)”进行,其便利性和有效性已经得到验证。

四代核电站用电缆的IE级功能验证试验的试验流程依然实施GB/T 22577指导鉴定试验。

GB/T 22577-2008实施期间核电行业发展变化很大。

技术上从二代、二代改进型到三代AP1000、华龙一号,再到四代高温气冷堆、快堆,核反应堆设计技术不同,应用的1E级电缆有不同的技术要求。

为了满足不同类型核电站1E级电缆的设计与制造,应对部分内容进行修订,以满足不同堆型核电站用1E级电缆发展要求。

范围和主要技术内容

1、 范围 本文件规定了用于核电站的1E级电缆的类别、一般要求、质量鉴定规则、试验方法和需提交的文件。本文件适用于核电站用1E级电缆和电线,本文件也适用于核电站1E级设备内的电缆和电线。核电站用1E级电缆包括电力电缆、控制电缆、通信电缆(包含光缆)、仪表电缆、热补偿电缆等种类。 2、 主要技术内容 标准主要规定了核电站用1E级电缆分类、型号表示方法、质量鉴定要求以及形成的文件。与GB/T 22577-2008相比,主要技术变化如下: ——删除了预设《核电站用1E级电缆》系列标准包括六个标准的描述(见2008年版前言、2008年版4.2.1、2008年版5.3.1、2008年版6.3.1); ——增加了光缆的鉴定要求(见1、5.3.2.2、5.3.2.4、5.3.2.6、6.2.4.1、6.3.2.2、参考文献); ——删除了K2类电缆(见2008年版3.6、2008年版4.1.2、2008年版5.3.3、2008年版表1、2008年版附录B); ——增加了电力电缆额定电流需考虑环境温度的要求(见5.3.2.4); ——增加了DBE浸没试验要求(见5.3.1、5.3.2.5、表1); ——修改了试验样品选择原则(见6.2.4.1,2008年版6.2.4.1); ——删除了Def Stan02-713标准的引用(见2008年版表A.1、2008年版参考文献)。 修改主要技术内容的依据如下: 1)由于行业内长期使用GB/T 22577通用要求作为1E级鉴定试验的基础标准,结合核电站设计院出版的电力电缆、控制电缆、仪表电缆等具体产品技术规格书作为电缆结构和常规型式试验的要求,开展1E级核电站用电缆的研发。这种“GB/T 22577+技术规格书”的设计模式适用于不同类型核电站的要求,增加了产品设计的灵活性。不再编订核电站用1E级电缆后续5部分具体的产品标准。 2)由于光缆的技术进步和应用范围的推广,在核电站中光缆的应用也越来越多,使用中很难避免使用到核反应堆紧急停堆、安全壳隔离、堆芯冷却以及反应堆反应厂房余热排出等功能场所,而且IEEE 383-2015版中加入了光缆的鉴定推荐方法,所以需要增加光缆1E级功能验证试验的要求。 3)第3章术语和定义中原规定“3.5 K1类电缆、3.6 K2类电缆、3.7 K3类电缆”。目前核电站K2类电缆应用区域和K3类电缆应用区域的区域界限不明显,电缆贯穿两个区域的情况难以避免,为使线路的设计更可靠,按照一根电缆来严格评价性能更为合适。国家核安全局下发的电缆设计和制造许可证中只区分安全壳内和安全壳外,取证单位也是按照两类电缆进行取证的。四代高温气冷堆和快堆电缆设计时也只区分了K1、K3类。所以为了贴近实际的鉴定工况,不再区分成三类。只按照安全壳内对应于K1类电缆类别、安全壳外对应于K3类电缆类别进行电缆的1E级鉴定。 4)由于三代核电AP1000、CAP1400技术采用非能动安全设计、三代华龙一号技术采用能动+非能动安全设计,核事故发生时难以避免非能动冷却水的留存,所以增加浸没试验是普遍的三代核电1E级鉴定试验要求。在5.3.2 1E级功能验证试验中增加“5.3.2.5 DBE浸没试验 5)6.2.4.1型式试验样品选择要求,IEEE 383-2015版标准中已删除了该内容。所以本标准修订考虑使用应用更为广泛的安全局取证模拟件选型IEEE 383中的选型原则,增加了对样品选择的原则性描述6条。