核电站现行防雷接地设计准则评估修改建议.docVIP

对核电站现行防雷接地设计准则的 评估及修改建议 我们学习了“适合于岭澳核电站二期工程核岛及BOP厂房接地及屏蔽系统，并给出了防雷保护与接地系统的设计准则”。到现场查看了核岛厂房、DCS系统正在安装的布局等情况。对核电站现行防雷接地设计准则的评估及修改建议谈谈我们的看法，这些看法仅对核岛厂房被封闭在一起的DCS系统，其它厂房如常规岛，BOP厂房由于专业原因这里不涉及。 对核电站现行防雷接地设计准则的评估 根据《准则》1.3标准，本准则依据： IEC61312-1 雷电电磁脉冲防护（LEMP）第一部分总则 IEC61312-2 雷电电磁脉冲防护（LEMP）第二部分建筑物的屏蔽、内部的连接及接地 IEC61024-1 建筑物的防雷保护 IEC61024-2 建筑物的防雷保护，导则B：防雷击保护系统的设计、安装、维护和检验。 IEC的这些标准是上个世纪九十年代初制定的。由于建筑物及内部电气、电子系统的防雷技术，国际、国内尚处在一个补充、完善和发展时期，在本世纪即2006年IEC制定和通过了IEC62305第一至第四部分《雷电防护》。该标准是在IEC61312、IEC61024标准应用的基础上制定的，其特点是发展了防雷技术，而且“简单明了”，内容规定具体，操作性强。因此，应该根据IEC62305第一至第四部分来规定核电站建筑物及内部电气、电子系统的雷电防护。 2．DCS系统建筑物与核岛厂房被封闭在一起为一栋建筑物，而DCS系统建筑物应分为建筑物直击雷防护系统及内部电气、电子系统防雷电电磁脉冲（LEMP）系统两个部分组成。而LEMP防护又包含五个方面的具体措施：接地、等电位连接、屏蔽（空间屏蔽、线缆屏蔽）、合理布线（包括电子设备安放位置的规定）、设置安装浪涌保护器(SPD)。这些防护技术的条文规定明确了，操作性强，在新建时一次设计，一次施工，一次投资，既经济合理，又减轻技术难度，对提高DCS系统的安全性具有极大的好处。但《准则》的明确规定较少。 3.《准则》对空间屏蔽的条文未做规定，对DCS系统来说，空间屏蔽分建筑物外墙的初级屏蔽和电子设备机房的机房屏蔽。电气和电子系统仅设置LPZ1一个防护区，这仅适用于电子系统耐压水平高的情况，不适合耐压水平低的场合。电子设备本身金属壳体的屏蔽作用，那是设备设计者与生产单位考虑电磁兼容问题所采取的屏蔽措施，应看作LPZ3 防护区。因此，缺少LPZ2防护区，这是《准则》的缺陷。好在实际工程中外墙墙体的钢筋网格为0.2m×0.2m，钢筋的直径为28mm，外墙的屏蔽作用比较好，补救了不足。 4. 合理布线及电气和电子设备安放位置的要求未作规定，结果是将中心机房放到顶层位置，应放到建筑物较底层位置。 中心机房放到顶层的电磁环境计算： 当建筑物顶部接闪装置接闪时，按照IEC62305-4附录A《LPZ区内电磁环境评估基础》提供的计算方法和我国二类建筑物雷击参数，首次雷击电流参数为：150KA；后继雷击电流为37.5KA。对机房来讲，屋顶受到直接雷击时的雷电磁场大于邻近雷击的磁场强度，故只考虑本建筑物雷击磁场。LPZ1区即机房内磁场强度为H1，屋顶屏蔽网格0.2m×0.2m，钢筋直径Φ32mm。 H1= KH × i0× （A/m） SF=20×log[] (dB) ds/1=ｗ× SF/10 (m) 式中：　KH－形状系数（），取KH=0.01（）； H1－LPZ1区空间经屏蔽网格衰减后的磁场强度 （A/ｍ）； i0－雷电流值 （A）； SF－屏蔽系数 (dB); W－为机房天面屏蔽网格的宽度 （m）； ds/1－LPZ1区内空间的安全距离 （m）； dw－被考虑点距LPZ1区屏蔽壁的最短距离 （m）； dr－被考虑点（雷击点）距LPZ1区H1点的最短距离 （m）； 因屋顶上还有金属设施，接闪器距离H1点有12m+3m=16m，所以dr=16m。 w=0.2m dw =2m dr =16m 钢筋的直径Φ为32mm 则r=16mm（半径） i0=150KA 则SF=20×log[] =32.3（dB） ds/1=w×SF/10=0.2×32.3/10=0.65 （m） H1= KH×i0×w/ dw × =0.01×150×103×0.2/2×=37.5 (A/m) H1为37.5A/m小于GB50174—2008《电子信息系统机房设计规范》第5.2.3条 主机房内磁场干扰环境场强不大于800A/m的规定。但电气和电子设备距外墙壁的距离应为0.65m。 当本建筑物接闪装置受到直接雷击时，中心机房内的磁场强度H1符合要求，这得利于工程中对屋顶实施了0.2m×0.2m的钢筋网格屏蔽。