核電廠電磁干擾根本原因分析及全流程化的應(yīng)對(duì)策略

龐松濤，熊國(guó)華，周 舟

(中廣核研究院有限公司，廣東深圳518124)

核電廠電磁干擾根本原因分析及全流程化的應(yīng)對(duì)策略

龐松濤，熊國(guó)華，周 舟

(中廣核研究院有限公司，廣東深圳518124)

對(duì)核電廠的EMI事件進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分類，分析了不同類事件的根本原因，給出了應(yīng)對(duì)方案。論述了核電廠建立全流程化EMI問(wèn)題應(yīng)對(duì)策略的必要性。而后從核電廠全流程化解決EMC問(wèn)題的角度，提出了3個(gè)主要問(wèn)題，并一一作了解答，為建立核電廠全流程化解決EMI問(wèn)題應(yīng)對(duì)策略提供了重要參考。

核電廠；電磁干擾；事件分析；應(yīng)對(duì)

1 概述

1.1 背景介紹

自20世紀(jì)70年代，核電廠開始報(bào)告出現(xiàn)EMI(Electro-Magnetic Interference，電磁干擾)事件。INPO創(chuàng)立后，開始收集核電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，里面也包括影響核電廠的EMI事件。

早期核電廠受隔離、受控制的特性以及電廠內(nèi)使用的電子系統(tǒng)的特性為抗電磁干擾提供了一定的保護(hù)。但由于數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)開發(fā)商為優(yōu)化產(chǎn)品性能，迎合市場(chǎng)需求，總會(huì)利用各種技術(shù)手段提高系統(tǒng)的時(shí)鐘脈沖頻率并在設(shè)計(jì)中降低邏輯電平。在無(wú)電磁干擾防護(hù)措施的條件下，這些技術(shù)上的改進(jìn)使數(shù)字系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，外來(lái)干擾信號(hào)被誤認(rèn)作合法邏輯信號(hào)的概率增加。同時(shí)，由于手機(jī)和對(duì)講機(jī)等移動(dòng)通訊設(shè)備的普及使用，人造電磁干擾也不斷增加，成為隱患。

20世紀(jì)80年代，各國(guó)的電站主管部門陸續(xù)向本國(guó)電站運(yùn)行部門簽發(fā)信息公告，告知本國(guó)的核電廠，由于越來(lái)越多地使用新型電子技術(shù)，電磁干擾事件可能變得更常見(jiàn)。

一些發(fā)達(dá)國(guó)家基于大量的研究和實(shí)踐，相繼提出了對(duì)核電廠安全相關(guān)儀表和控制系統(tǒng)的電磁兼容性要求，并制定了具體的評(píng)價(jià)和測(cè)試方法，以保證現(xiàn)代化核電廠的安全運(yùn)行。可認(rèn)為是在一個(gè)點(diǎn)上做了突破。

1.2 核電廠EMI事件統(tǒng)計(jì)與分析

本文統(tǒng)計(jì)了自1980年以后，發(fā)生在全世界核電廠有記載的83起EMI相關(guān)事件，詳見(jiàn)圖1。

圖1 核電廠EMI事件統(tǒng)計(jì)直方圖Fig.1 Statistical histogram of EMI event in NPP

圖1顯示，雷擊和RFI(射頻干擾)是核電廠EMI事件的主要起因。在這83起事件中，多次造成停堆、系統(tǒng)誤動(dòng)等嚴(yán)重后果。

1.3 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)核儀器的電磁兼容型式試驗(yàn)依據(jù)GB/T 11684—2003《核儀器電磁環(huán)境條件與試驗(yàn)方法》。標(biāo)準(zhǔn)中提出了8項(xiàng)電磁兼容試驗(yàn)項(xiàng)目，均為抗擾度試驗(yàn)。此外國(guó)家能源局頒布了NB/T 20218—2013 《核電廠安全重要儀表和控制設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)要求》標(biāo)準(zhǔn)，均是關(guān)于試驗(yàn)方面的標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于一座現(xiàn)代化的核電廠，先進(jìn)的數(shù)字化儀表和控制系統(tǒng)就相當(dāng)于它的神經(jīng)和大腦，特別是在安全上起重要作用的安全相關(guān)儀表和控制系統(tǒng)，更應(yīng)以它所在核電廠的特定電磁環(huán)境來(lái)考慮其是否受到潛在的電磁干擾的威脅，而僅以某一特定設(shè)備或系統(tǒng)滿足了某一特定標(biāo)準(zhǔn)是不夠的。因?yàn)橥辉O(shè)備用于不同核電廠或用于同一核電廠的不同廠房或用于同一核電廠同一廠房的不同位置，甚至同一位置的同一設(shè)備，因其周圍設(shè)備的不同，所受到的電磁干擾都可能是不同的。因此，核電廠環(huán)境下的儀表和控制系統(tǒng)的電磁兼容性評(píng)價(jià)必須以核電廠的具體環(huán)境條件為基礎(chǔ)，才有可能既保證電廠的安全，又不至耗費(fèi)無(wú)謂的人力物力。

據(jù)相關(guān)研究，項(xiàng)目初期就考慮EMC(電磁兼容)可節(jié)省80% 以上的后續(xù)彌補(bǔ)開支，因此核電廠急需全流程的EMC解決方案。

文中從典型案例入手，就EMI發(fā)生的根本原因進(jìn)行分析和梳理，結(jié)合核電廠實(shí)際，為最終給出全流程的EMC解決方案提供參考。

2 EMI的發(fā)生機(jī)理

以下三個(gè)因素共同作用才會(huì)產(chǎn)生EMI，缺一不可。

1) 存在電磁能來(lái)源?？赡苁菍?duì)講機(jī)、手機(jī)等便攜式發(fā)射器，也可能是靜電放電或雷擊等自然事件。

2) 存在耦合路徑將干擾能量從源頭傳達(dá)給受體。路徑可能會(huì)被輻照，但是干擾能量通常會(huì)與傳導(dǎo)媒介耦合(例如：電源導(dǎo)體、信號(hào)導(dǎo)體、腔室、管道、建筑物鋼結(jié)構(gòu)的一部分等)，由媒介傳達(dá)到受體。通常情況下，干擾源與金屬結(jié)構(gòu)相連接，這樣干擾源就可以放射能量，另有一個(gè)結(jié)構(gòu)作為接收天線與受體相連接，向受體施加能量。

3) 存在受體(例如：I&C設(shè)備的一部分)，即接受這部分能量、并以非理想的方式對(duì)電路產(chǎn)生影響。

多年來(lái)，人們開發(fā)了各種處理電磁干擾的策略。干擾源抑制是處理電磁能源頭(此為控制EMI較為理想的方法，但并不總是適用)；還有特定種類的過(guò)濾和屏蔽等技術(shù)，用于阻擋或減少可傳導(dǎo)到受體的電磁能。

通過(guò)分析EMI事件的機(jī)理與核電廠實(shí)際情況，導(dǎo)致核電廠電磁干擾事件的主要原因分為以下5類：① RFI干擾；② 雷擊；③ 設(shè)計(jì)缺陷；④ 設(shè)備缺陷；⑤ 靜電放電。由于靜電放電暫無(wú)明確的事件記錄，所以文中主要就前4類事件做詳細(xì)分析。

3 核電廠典型案例分析

3.1 RFI干擾

3.1.1 典型案例介紹

2002年8月28日，法國(guó)BLAYAIS電站4號(hào)機(jī)組正滿功率運(yùn)行，工作人員進(jìn)行RPN030MA(RPN核儀表系統(tǒng)，MA劑量傳感器)通道周期試驗(yàn)，由于瞬間干擾信號(hào)造成1環(huán)路和2環(huán)路超功率ΔT動(dòng)作，導(dǎo)致自動(dòng)停堆。

3.1.2 原因分析

在事故發(fā)生期間，KIT(集中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng))并未記錄到直接引發(fā)跳堆的信號(hào)，只記錄到1環(huán)路和2環(huán)路的C4信號(hào)RGL510EC、511EC(RGL棒控系統(tǒng)，EC數(shù)字信號(hào))。由此推斷，可能是正常做試驗(yàn)時(shí)RPN030MA引發(fā)的3環(huán)路超功率T動(dòng)作信號(hào)(正常試驗(yàn)信號(hào))與1環(huán)路或2環(huán)路中受到擾動(dòng)比較大的一個(gè)信號(hào)形成三取二組合邏輯，導(dǎo)致停堆。如果當(dāng)時(shí)不進(jìn)行RPN030MA試驗(yàn)(RPN試驗(yàn)已經(jīng)觸發(fā)了一路超功率T動(dòng)作)，可能不會(huì)造成跳堆。因?yàn)槿齻€(gè)環(huán)路中的兩個(gè)環(huán)路在非常短的時(shí)間內(nèi)同時(shí)達(dá)到跳堆定值概率很低，所以在重要保護(hù)通道上做試驗(yàn)或處理故障時(shí)，提高對(duì)干擾的重視程度非常重要。最終結(jié)論認(rèn)為：由于KIT采集信號(hào)40ms時(shí)間內(nèi)未記錄到直接跳堆信號(hào)，所以懷疑是瞬間干擾信號(hào)造成，而不是設(shè)備硬故障。實(shí)際上SIP(過(guò)程儀表系統(tǒng))所在的房間和機(jī)柜都是屏蔽的，外界干擾源比較少，基本可以認(rèn)為是人為使用無(wú)線電設(shè)備造成的。

3.1.3 應(yīng)對(duì)策略

BLAYAIS電站的糾正措施是：在SIP/RPR(反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng))房間門前安裝標(biāo)示牌，進(jìn)入SIP房間需要授權(quán)；同時(shí)電廠重申移動(dòng)電話的使用規(guī)定。

手機(jī)等無(wú)線通訊設(shè)備已經(jīng)非常普及，無(wú)法杜絕使用，但是在關(guān)鍵敏感區(qū)域禁止使用無(wú)線通訊設(shè)備是可以做到的，而人犯錯(cuò)誤又是不可避免的，因此建議在關(guān)鍵敏感區(qū)域的入口增加RFI信號(hào)探測(cè)器，一旦偵測(cè)到RFI信號(hào)即報(bào)警，以提醒現(xiàn)場(chǎng)人員注意。杜絕了干擾源，EMI事件就不會(huì)發(fā)生了。

3.2 雷擊

3.2.1 典型案例介紹

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在1990—1993年期間，19% 的EMI事件是由于數(shù)字化I&C系統(tǒng)遭雷擊而引起的，其中67% 的事件導(dǎo)致了誤動(dòng)作或誤停堆，形勢(shì)非常嚴(yán)峻。以嶺澳核電站DVN001/002MD(DVN核輔助廠房通風(fēng)系統(tǒng)，MD流量傳感器)雷擊事件為例，2012年5月10日，受雷暴天氣影響，嶺澳3號(hào)機(jī)組主控出現(xiàn)大量報(bào)警信號(hào)以及8DVN001/002MD信號(hào)故障。維修人員進(jìn)行檢查分析，初步確定報(bào)警主要是由于8DVN001/002MD和3GSY102MT(GSY同步并網(wǎng)系統(tǒng)，MT溫度傳感器)測(cè)量通道控制板件受雷擊損壞導(dǎo)致。電磁干擾信號(hào)經(jīng)8DVN001MD引入3號(hào)機(jī)保護(hù)3組后，由于互感作用，影響RPN信號(hào)回路，導(dǎo)致保護(hù)3組中子通量變化率高報(bào)警出現(xiàn)。工作人員現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，8DVN001/002MD信號(hào)故障，確認(rèn) 8DVN001/002MD信號(hào)分別送3/4號(hào)機(jī)采集卡上的保險(xiǎn)被燒毀，更換保險(xiǎn)后，8DVN001/002MD信號(hào)恢復(fù)正常，相關(guān)報(bào)警消失。如此時(shí)正在進(jìn)行反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)的邏輯試驗(yàn)，可能直接導(dǎo)致停堆。

3.2.2 原因分析

雷擊分為直接雷擊和感應(yīng)雷擊，嶺澳核電廠歷次雷擊發(fā)生時(shí)DVN001/002MD現(xiàn)場(chǎng)變送器均未損壞，且變送器周圍有位置更高的避雷針和避雷帶，其受到直接雷擊的概率也較小，分析認(rèn)為干擾信號(hào)來(lái)源于感應(yīng)雷擊。

DVN001/002MD及電纜與DVN煙囪避雷針引下線距離較近甚至等電位連接，且信號(hào)通道均未設(shè)計(jì)防雷端子，當(dāng)避雷針接閃后，在附近的DVN001/002MD信號(hào)回路感應(yīng)出較強(qiáng)干擾信號(hào)，干擾信號(hào)通過(guò)信號(hào)線和屏蔽線進(jìn)入保護(hù)組機(jī)柜，影響抗干擾能力較弱的信號(hào)，產(chǎn)生波動(dòng)并觸發(fā)重要報(bào)警，甚至損壞柜內(nèi)設(shè)備。

3.2.3 應(yīng)對(duì)策略

由于探測(cè)要求，一些設(shè)備需要的要安裝在室外，這些設(shè)備不可避免地會(huì)遭受到雷擊，即干擾源是無(wú)法消除的，而受體又是存在的，只能考慮消除耦合路徑。

首先在回路中增加相應(yīng)的防雷端子，以釋放大部分干擾電流，然后對(duì)室外電纜增加金屬管并將金屬管接地以增強(qiáng)屏蔽效果，同時(shí)考慮一些方法增強(qiáng)避雷針引下線的接地效果，最后對(duì)信號(hào)進(jìn)行光電隔離，徹底消除影響。

3.3 設(shè)計(jì)缺陷

3.3.1 典型案例介紹

2015年5月18日，陽(yáng)江1號(hào)輔助變壓器消防雨淋閥發(fā)生誤噴淋。經(jīng)維修人員現(xiàn)場(chǎng)檢查，誤噴淋控制回路接線正確、回路無(wú)短路和接地，無(wú)人為誤操作。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)消防噴淋閥遠(yuǎn)程啟動(dòng)繼電器的線圈阻值、觸點(diǎn)絕緣無(wú)異常，但線圈端子對(duì)地存在38.9V異常電壓，導(dǎo)致了此次誤噴淋事件。

3.3.2 原因分析

導(dǎo)致本次事件的根本原因是消防噴淋遠(yuǎn)程控制回路存在設(shè)計(jì)缺陷，使得遠(yuǎn)程啟動(dòng)繼電器的控制回路產(chǎn)生了感生電動(dòng)勢(shì)，在未出現(xiàn)噴淋信號(hào)的情況下，遠(yuǎn)程啟動(dòng)繼電器的控制回路超過(guò)了最低啟動(dòng)電壓，從而導(dǎo)致輔助變壓器消防水誤噴淋。

3.3.3 應(yīng)對(duì)策略

此類事件中，干擾源和受體可以認(rèn)為都是“無(wú)辜”的，因?yàn)樗鼈兊拇嬖诙际呛侠淼?。所以解決此類問(wèn)題也必須從消除耦合路徑方面考慮。

類似3.1中所述的案例還有不少，但根本原因都是：設(shè)計(jì)失誤導(dǎo)致本不應(yīng)有的耦合路徑存在。這些失誤包括電纜路徑設(shè)計(jì)、設(shè)備布置設(shè)計(jì)、電源設(shè)計(jì)、信號(hào)通道路徑設(shè)計(jì)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，這些方面的一些小失誤都有可能帶來(lái)嚴(yán)重的后果，所以建議核電廠編制類似于法國(guó)EM8(公用電氣電纜設(shè)備的安裝)工程手冊(cè)，從點(diǎn)滴做起，規(guī)范設(shè)計(jì)工作，同時(shí)能夠便于執(zhí)行；并讓經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師把關(guān)，從而徹底消除現(xiàn)場(chǎng)耦合路徑的存在。

3.4 設(shè)備缺陷

3.4.1 典型案例介紹

2005年，國(guó)外一核電廠發(fā)現(xiàn)停堆單元失效總故障燈點(diǎn)亮，且儀表讀數(shù)下降。維修人員使用特定的校準(zhǔn)程序，使發(fā)射機(jī)停止運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)EMI濾波器正支柱與外殼發(fā)生短路， 使得所有供電電流入地或繞過(guò)發(fā)射機(jī)。根據(jù)EMI濾波器上的標(biāo)記以及維修人員對(duì)其中一個(gè)濾波器的拆解情況，EMI濾波器由一個(gè)線圈及電容器組成，電容器在填充有環(huán)氧樹脂的外殼內(nèi)。本案例邏輯簡(jiǎn)圖如圖2所示。

圖2 案例邏輯簡(jiǎn)圖Fig.2 Brief logic diagram for the case

另?yè)?jù)該電廠統(tǒng)計(jì)，發(fā)生故障的EMI濾波器自20世紀(jì)80年代第一次安裝后將近20年來(lái)一直在役運(yùn)行。EMI濾波器現(xiàn)有的文件中額定壽命的相關(guān)信息缺失。依據(jù)所安裝EMI濾波器的數(shù)量，且近期無(wú)相似的失效事件來(lái)判斷，故障不應(yīng)是設(shè)計(jì)或應(yīng)用問(wèn)題；而且根據(jù)對(duì)該區(qū)域的巡檢結(jié)果，包括溫度、濕度、大氣壓力和振動(dòng)等在內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境也不是促成EMI濾波器失效的因素。綜上，導(dǎo)致本次事件的直接因素是設(shè)備缺陷。

3.4.2 原因分析

由于未發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致該設(shè)備失效的熱暴露或機(jī)械暴露等老化問(wèn)題。而該設(shè)備被替換后事件不復(fù)發(fā)，可認(rèn)為電場(chǎng)應(yīng)力等工作環(huán)境不是事件原因的促成因素。而預(yù)防性維修或監(jiān)測(cè)都不適用于在該設(shè)備使用壽命內(nèi)發(fā)生的電介質(zhì)材料的隨機(jī)擊穿，所以失效的直接原因是設(shè)備老化問(wèn)題，而根本原因則是電廠程序存在缺陷導(dǎo)致設(shè)備超壽期服役。

3.4.3 應(yīng)對(duì)策略

上述案例只是眾多設(shè)備缺陷導(dǎo)致EMI事件比較典型的案例，其直接原因是老化問(wèn)題；而導(dǎo)致設(shè)備缺陷的因素很多，其中包括生產(chǎn)廠家的因素、運(yùn)輸和保存的因素、安裝因素以及設(shè)備使用環(huán)境發(fā)生變化等，這些都因素的表象都可能是設(shè)備缺陷，需要從源頭進(jìn)行管控。

首先所有設(shè)備必須經(jīng)電廠維修人員檢測(cè)合格后方能入庫(kù)，入庫(kù)后必須保證設(shè)備的良好儲(chǔ)藏環(huán)境，并且不發(fā)生磕碰、墜落等損毀情況，設(shè)備安裝后必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢查和調(diào)試，合格后方能投入使用。最后，要注意廠家給出的設(shè)備使用壽命，所有設(shè)備都不能超壽期使用，如廠家未給出設(shè)備使用壽命，維修人員應(yīng)參考相似設(shè)備的使用壽命和現(xiàn)場(chǎng)使用反饋，給出相對(duì)保守的設(shè)備使用壽命。

4 建立核電廠全流程EMI事件應(yīng)對(duì)策略的必要性

EMI的產(chǎn)生離不了3個(gè)要素。3個(gè)要素中，干擾源和受體非常直觀，也很好判斷，較容易辨認(rèn)；耦合路徑則可能是一種看不見(jiàn)也摸不著的存在，耦合路徑存在的方式、種類、原因都很多，甚至一些路徑只會(huì)在特定條件下存在，辨認(rèn)起來(lái)非常困難，所以，消除耦合路徑是核電廠戰(zhàn)勝EMI的第一挑戰(zhàn)。

電廠的相關(guān)程序也是其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，例如，寧德核電2號(hào)機(jī)組N201大修期間，主控5次閃發(fā)2RPN403KA(停堆中子注量率高報(bào)警，KA報(bào)警)，后續(xù)又出現(xiàn)主控閃發(fā)2KRT012KA(2KRT監(jiān)測(cè)故障報(bào)警，KRT電站輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng))/2RPN403KA(停堆中子注量率高報(bào)警)導(dǎo)致反應(yīng)堆廠房聲響報(bào)警觸發(fā)，人員撤離，卸料工作中止。通過(guò)查找發(fā)現(xiàn)是由于現(xiàn)場(chǎng)正在進(jìn)行1號(hào)主泵軸絕緣低查找工作產(chǎn)生的干擾。所以相關(guān)程序的持續(xù)完善也是避免核電廠EMI事件的重要一環(huán)。

綜上，從源頭和前期工作開始就對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的EMC性能進(jìn)行管控非常必要，既可以節(jié)約后期的維護(hù)成本，又可以避免事故的發(fā)生提升核電廠的經(jīng)濟(jì)效益；而后期的設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)等工作也是必不可少的，因此，核電廠需要建立一個(gè)全流程的EMC解決方案。從設(shè)備采購(gòu)開始對(duì)EMC相關(guān)參數(shù)進(jìn)行把關(guān)，并在設(shè)計(jì)和實(shí)施階段建立一個(gè)實(shí)用性的工程手冊(cè)，讓EMC的要求貫穿始終；同時(shí)進(jìn)行程序的持續(xù)完善，不讓人為失誤導(dǎo)致EMI事件的產(chǎn)生。

以下將就全流程解決方案中的3個(gè)主要問(wèn)題進(jìn)行分析，探討相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。

5 建立核電廠全流程EMI事件應(yīng)對(duì)策略的主要問(wèn)題

5.1 設(shè)備選型

圖3很好地闡述了儀控系統(tǒng)及其設(shè)備EMC性能的設(shè)計(jì)理念。

圖3 電磁兼容性控制層示意圖Fig.3 Schematic diagram of EMC control hierarchy

早期的電磁兼容措施集中于系統(tǒng)和外殼。屏蔽電纜連接到全金屬外殼，門上裝有墊片；進(jìn)出外殼的信號(hào)線經(jīng)濾波處理。雖然屏蔽和濾波仍然起重要作用，但對(duì)于絕大多數(shù)儀控設(shè)備，向圓心移動(dòng)，已證明不但更有效而且花費(fèi)更少。

有效性和可靠性是核心層(元件)的最高目標(biāo)。如果集成電路可以設(shè)計(jì)成更小的發(fā)射量，同時(shí)產(chǎn)品中采用這些元件，將幾乎不存在RFI干擾問(wèn)題。反過(guò)來(lái)，如果芯片、印刷電路板(PCB)和子組件設(shè)計(jì)不當(dāng)，那么防護(hù)措施只能是在外殼中加裝屏蔽。一旦這個(gè)防護(hù)層出現(xiàn)破損，能量便可能散逸產(chǎn)生干擾源。

所以，圓心部分應(yīng)是設(shè)備廠家努力的方向，也是核電廠進(jìn)行產(chǎn)品選型的重要參考。選用具有更好抗干擾標(biāo)準(zhǔn)的元件、更好地設(shè)置方式等手段進(jìn)行電磁兼容防控。這些方面的選擇對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)的最終EMC性能都至關(guān)重要。核電廠在進(jìn)行儀控設(shè)備選型的時(shí)候，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。

5.2 編制EMC手冊(cè)

編制EMC手冊(cè)避免設(shè)計(jì)和安裝失誤是消除耦合路徑的最關(guān)鍵一環(huán)。良好的設(shè)計(jì)和安裝是系統(tǒng)和設(shè)備能夠正常、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。手冊(cè)中應(yīng)至少包含如下關(guān)鍵內(nèi)容:

1) 絕緣要求；

2) 機(jī)柜內(nèi)設(shè)備布置要求；

3) 設(shè)備的布置；

4) 電纜的布置；

5) 材料要求；

6) 屏蔽要求；

7) 接地要求；

8) 防雷擊要求；

9) 防靜電要求；

10) 強(qiáng)調(diào)每一個(gè)設(shè)備的壽期。

手冊(cè)應(yīng)通俗、易懂、直觀，貼合核電廠的現(xiàn)場(chǎng)要求，方便使用。

5.3 程序的持續(xù)完善

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的良好實(shí)踐反饋，需要用程序來(lái)加以鞏固和推廣；對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)反饋，也需要使用程序來(lái)避免重發(fā)。例如：雖然截至目前暫無(wú)靜電放電導(dǎo)致的EMI事件，但在機(jī)柜內(nèi)的工作，維修人員佩戴防靜電手環(huán)是必要的；此外，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜柜門必須保持關(guān)閉，打開柜門的工作需要按程序的要求進(jìn)行也是必要的。以上都需要程序進(jìn)行管控。

核電廠儀控系統(tǒng)相關(guān)的維修和改進(jìn)工作應(yīng)對(duì)EMC的要求進(jìn)行審查，通過(guò)豐富經(jīng)驗(yàn)的工程師把關(guān)?？梢酝ㄟ^(guò)程序?qū)⑦@一要求進(jìn)行固化。

程序是多年經(jīng)驗(yàn)的累積，也是前人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，程序在核電廠應(yīng)對(duì)EMI事件的過(guò)程中起到提綱挈領(lǐng)的作用。

6 總結(jié)

上述核電廠預(yù)防EMI事件應(yīng)對(duì)策略并不是孤立的，而是一個(gè)整體，互相之間有密切的聯(lián)系。例如：良好的設(shè)備選型可以使系統(tǒng)具有良好的EMC性能并減少系統(tǒng)中的干擾源；良好的接地可以增強(qiáng)系統(tǒng)和設(shè)備的EMC性能；程序的完善可以對(duì)RFI干擾源進(jìn)行防控；儀控系統(tǒng)防雷擊的要求可以通過(guò)程序進(jìn)行固化；同時(shí)程序的完善可以規(guī)避設(shè)計(jì)中的失誤。所以，核電廠EMI事件的防控應(yīng)是一個(gè)互相關(guān)聯(lián)的有機(jī)體系，各種手段或方法互相促進(jìn)，并不排斥；不可能通過(guò)幾種互相獨(dú)立的手段或方法來(lái)達(dá)到目標(biāo)。

建議從核電廠建設(shè)初期設(shè)備選型和系統(tǒng)設(shè)計(jì)開始，通過(guò)相關(guān)程序和EMC手冊(cè)對(duì)儀控系統(tǒng)和設(shè)備的EMC性能進(jìn)行管控，以保證核電廠儀控系統(tǒng)的抗干擾能力。在核電廠運(yùn)營(yíng)階段，同樣通過(guò)相關(guān)程序和EMC手冊(cè)對(duì)核電廠的維修、改進(jìn)等相關(guān)工作進(jìn)行管控，保證儀控系統(tǒng)EMC性能的延續(xù)和提升，有效避免EMI事件的產(chǎn)生。最后通過(guò)程序?qū)穗姀S儀控系統(tǒng)預(yù)防EMI的相關(guān)工作進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

自有核反應(yīng)堆以來(lái)，安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行是核電廠的首要目標(biāo)，儀控系統(tǒng)作為核電廠的“神經(jīng)”系統(tǒng)，在核電廠安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的任務(wù)中扮演了重要角色，而EMC性能則是儀控系統(tǒng)“免疫力”的體現(xiàn)，具有強(qiáng)“免疫力”的儀控系統(tǒng)，是核電廠“神經(jīng)”安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定工作的保證。

[1] 邱建文，孔海志，莫國(guó)鈞. 核電廠電磁兼容挑戰(zhàn)及應(yīng)對(duì)策略[J]. 原子能科學(xué)技術(shù)，2009(2)：360-363.

[2] 劉素娟. 核電廠安全相關(guān)儀表和控制系統(tǒng)的電磁兼容性要求及評(píng)價(jià)[J]. 核科學(xué)與工程，2002，22(1)：89-95.

[3] 黃文君，于浩洋，敖春波. 核電廠數(shù)字化儀表控制系統(tǒng)的電磁兼容性驗(yàn)證與應(yīng)用設(shè)計(jì)[J]. 核動(dòng)力工程，2008，29(3)：85-88.

[4] 王冠，郭弘，姜文華. 淺談核電廠儀表控制系統(tǒng)電磁兼容性要求[J]. 核安全. 2014, Vol.13，No.2.

[5] EPRI. 核電站電磁干擾事件的評(píng)估診斷.2011.

Root Cause Analyses for the Electro-Magnetic Interference in NPP also the Whole Process Defenses Strategy

PANG Song-tao, XIONG Guo-hua, ZHOU Zhou

(China Nuclear Power Technology Research Institute，Shen Zheng，518124，P. R. China)

The statistics and classification of EMI event in nuclear power plant (NPP) were analyzed; the root cause and the solution of EMI event in NPP were also provided. The necessity of establishing the whole process defenses strategy for the EMI Event in NPP was described. And then, 3main problems were put forward from the perspective of the whole process defenses strategy for the EMC problem in NPP. The answer provided very important reference for the whole process defenses strategy for the EMI Event in NPP.

NPP(nuclear power plant)；EMI(Electro-Magnetic Interference)；Event analyses；Defenses

2016-12-21

龐松濤(1971—)，男，研究員級(jí)高級(jí)工程師，碩士，現(xiàn)從事核電廠儀控系統(tǒng)方面研究

TL362

A

0258-0918(2017)01-0123-06