核电仪控机柜的接地方式研究

核电仪控机柜的接地方式研究

许惠民 李艳阳

海南核电有限公司 海南省昌江县 572733

摘要：随着我国科技的不断发展，我国的核电设备也得到了充分的发展，不仅有效地提高了我国的综合国力，还显著地改善了我国的能源结构。随着我国核电系统的不断升级和发展，核电站控制系统正在向着数字化和智能化的发展想法，实现了对核电控制柜准确控制的需求。本文以核电仪控机柜为主要的背景，分析我国核电仪控机柜的应用形状，并详细介绍了核电仪控机柜的接地方法，供大家参考借鉴。

关键词：核电系统；仪控机柜；接地方式；措施

引言：

随着我国科技的不断发展，目前而言，我国的核电控制系统已经实现了数字化的控制方式，已经具备自主控制以及自主诊断等功能，能够对运行系统中出现的故障进行报警，并且能够分析出具体的原因，有效地保证了核电系统的平稳运行。在核电仪控机柜系统当中，能够充分实现自动化控制与远程控制的方式。核电仪控机柜系统主要是依靠集成计算机系统，对整个机柜进行精准的计算和控制，并且能够准确地显示各方的信息，具有较高的操作效率和操作质量，有效地提高了对核电系统的精准控制，保证了我国核电系统的安全运行。

1核电行业机柜接地方法

一般而言，仪表以及控制系统的接地线最终要成功地汇总到总线上，然后，再汇总板连接到各处进行接线，最终街道地级，由一点在全厂接地网中进行介入，并且还需要在总结地之前进行分离，这样能够实现操作的便利性和清晰性。需要相关的工作人员注意的是，接地网与接地板之间要保持良好的连接状态，并且在工频电阻看似微0，能够实现对两地之间瞬间电流产生一定的电磁干扰，并且还会出现一定的噪声，还有就是接地干线过长而出现寄生电感。

2核电仪控设备国产化的现状和特点

由于核电技术是一个国家综合实力的体现，所以，各国都在把核电技术牢牢地掌握在自己的手中。目前而言，我国已经投入运行的核电站中所采用的仪控系统主要是采用国产的设备，通过国产的方式来打破西方国家在技术上的封锁。正式因为我国核电站的仪控系统实现了国产化，有效地保证了我国核电厂的平稳运行，在一定程度上也降低了我国核电厂的运行成本。因为仪控系统的成本在核电厂的运营成本中占据着重要的比重，大约在5%—10%左右，所以，仪控系统的成本，直接影响了核电站系统的运行成本。

2.1仪控设备种类繁多、精度要求高，企业研发动力不足

众所周知，核电站技术难度比较高，运行系统也比较复杂，一个核电站大约有300多个控制系统，上万套的控制设备，无论是控制设备还是控制系统，都是核电站平稳运行的保障。在核电厂中所有的设备当中，仪表设备主要包含了温度、压力、流量以及液位等显示仪表，不同仪表的运行原理和构造也不相同，并且，不同位置的仪表的构造也不相同，这就意味着核电厂需要设备很多的仪表和设备。与此同时，因为核电厂的技术比较高，所以，对于仪表的精度要求也比较高，但是，我国的国产仪表在控制精度方面还存在一定的差距，并且在可靠性方面也与西方发达国家所生产的仪表有一定的差距。

2.2核电仪控设备国产化起步较晚，水平相对较低

20世纪末期，我国引进了先进压水堆技术M310后，国产化的水平也比较低，大约在1%左右，随着我国科技的不断发展，我国的制造业水平也得到了突飞猛进的发展，很多企业都具备了较高的研发和生产能力，这在一定程度上也增加了我国核电站的建设水平和保护水平。从目前的情况来看，虽然我国在核电站技术方面还存在一些不足的情况，但是，通过我国在实践中不断的探索和总结，除了主泵之外，我国的核电站设备已经基本上实现了国产化，核级阀门也基本实现了国产化，为我国的核电站设备的发展奠定了坚实的基础。

3机柜基本接地方式

3.1单点接地方式

单点接地方式是核电仪控系统机柜重要的接地方式之一，单点接地方式的工作频率不超过35kHz，但是，对瞬时工作频率的要求却比较高，需要达到300kHz左右。为了充分保证核电仪表控制系统工作人员的人身安全，需要对核电控制机柜采用接地的方式，在进行接地安装的过程中，要保证足够的兼具，至少要保证工作人员的自由通行，所以，核电机柜的接地方式需要进行合理的设置。需要注意的是，核电厂的仪表控制系统，机柜的保护措施以及接地的方式需要接入到系统的网络当中，在入地之前要进行必要的汇总和融合。这种连接的方式降低了工作接地来自直流与交通电系统的对周围核电仪表系统的影响。因为在实际的工作过程中，核电仪空系统机柜在运行的过程中会产生0~5kHz噪音，这对于工作接地的会有一定程度的影响。另外，还需要对电子线路板的工作接地方式以及电源进行必要的隔离，形成一个单独的工作区域，通过这种方式来降低电子版线路以及电源等设备在实际运行过程中存在的风险，能够有效地避免在接地过程中由于放电因素而产生的噪音。

3.2多点接地连接方式

多点接地方式也是核电仪控系统机柜接地的重要方式之一，该系统的工作频率不低于35kHz，同样，对瞬时工作频率的要求却比较高，需要维持在300kHz左右，正式因为如此，通过多点接地方式能够有效地降低系统运行过程中存在的风险。多点接地方式就是通过将仪表控制系统方式有机地联系在一起，并且进行接地。每一个机柜则是通过一根单独的线路进行接地。从施工的角度来讲，多点接地连接方式的铺设方式比较简单，能够最大程度低降低高频对接地效果的干扰，当然，这种接地方式也存在一定的弊端，就是可能会形成多个低频率的接地回路，而且这些低频率的解读方式相距还不是很遥远，很有可能会造成较大的共振噪音。基于此，在选择低频工作方面的仪表控制系统接地方式的过程中，可以选择单点接地的方式，这种方式跟稳定，而对于高频工作的仪表系统则可以选择多点接地的方式。

3.3浮地接地方式

除了单点接地方式与多点接地方式之外，浮地接地方式也是核电仪表控制系统中重要的接地方式之一，但是，浮地接地方式在实际运用的过程中很少被运用。究其原因，主要是因为浮地接地方式主要是将仪表控制机柜电路与大地无导体地进行连接，能够有效地将交流电源和直流电源区分，一般而言，交流电源的零线直接接地，但是，这种方式存在解读电阻以及上流电流，导致零线电位无法大于大地的零电位。不仅如此，交流电源的领先上也存在着很多的干扰因素，如果直流电或者是交流电源没有进行有效的区分，就会对直流电源以及其他的直流电路造成严重的影响。除此之外，浮地接地方式还能够在一定程度上促进放大器的作用，也就是说，一个小的信号进入之后，就会变成一个较大的电信号，进而影响整个系统工作的稳定性，所以，通过接地的方式，不仅能够实现阻断干扰信号的进入，同时也具有提升放大器电磁信号的能力，但自身的缺点也十分明显，就是很容易受到其他电容信号的干扰，进而出现较大程度的波动，影响整个系统运行的稳定性。

3.4机柜防雷接地方式

核电仪表控制系统机柜除了要做好接地之外，还需要做好防雷接地工作，要充分考虑到雷电对核电仪表控制系统机柜的影响。在防雷的方式中，外部防雷主要是对直击雷进行必要的防护，其中最重要的方式就是通过构筑法拉第笼的方式。这样一来，核电仪表控制系统机构就能够在法拉第笼的保护下，有效地预防直击雷对系统的影响。需要注意的是，法拉第笼也需要采用接地的方式，并且接地的方式采用直接与大地相连的方式，进而将直击雷直接传递给大地，有效地保护了仪表控制系统机构的安全性。

结束语：

总而言之，随着我国科技的不断发展，我国的核电技术也得到了不断的升级和发展，对于核电厂仪表控制系统机柜的接地而言，我国的科学家通过不断地对实践的总结，归纳出了三种不同的接地方式，不同的荷载能力的机柜，可以选择不同的接地方式，有效地保证了仪表控制系统机柜的正常运行，保证了我国核电的安全。

参考文献：

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