核電廠電磁兼容挑戰及對策分析

趙柄鑫　金　珠

（國核工程有限公司，上海 200233）

核電廠電磁兼容挑戰及對策分析

趙柄鑫金珠

（國核工程有限公司，上海 200233）

核電廠是將核能轉換為熱能，用以產生供汽輪機用的蒸汽，汽輪機再帶動發電機，構成了產生商用電力的電廠。由于核電廠的電磁環境經常會受到干擾，所以解決核電廠電磁兼容的問題就成了一個十分重要的問題。本文就核電廠電磁環境的條件進行了介紹，并就我國的核電廠電磁兼容的要求進行了概括，并提出應對核電廠電磁兼容挑戰的對策。

核電廠 電磁兼容 挑戰 對策

電磁兼容，是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力［1］。

1　核電廠電磁環境的條件

隨著電子技術向著模擬的方向發展，許多由幾塊電路板組合在一起才能實現的功能，現在可以合并到單一的模擬的電路板上進行操作，并且能夠實現在更低的電壓水平上進行運行，這些改變使得模擬電路對于EMI/RFI更加敏感，同時對于電源的浪涌也顯得更加敏感，這些改變都需要我們不斷對核電廠中的電路進行一定的技術保護措施。就目前我國的核電廠的情況來說，我們還沒有有效的進行過對核電廠的電磁環境的測試，也就缺乏必要的一些數據，從而不能對核安全儀器的控制設備進行有效的檢測，也就無法制定合適的EMC導則。所以，從1983年開始，NRC就開始進行對于商用核電廠的電磁環境的研究，并且委托了ORNL，對于不同的核電廠的電磁環境進行了長期的調查［2］。這個調查分別針對的是8種不同類型的核電廠，歷時了14個多月，是在典型的運行狀態下以及最有代表性的場所開展的，對于核電廠的每個采集點，每五個周進行一次數據的采集。通過ORNL的調查，得出結論:在相同的運行調節和相同的場所，不同的核電廠中的電磁環境是非常相似的，數據表明，在這些電磁環境中，最高的電場強度差距在+-10dB之間，較大頻段的最高的電場強度也不過是相差在+-10dB內，只有5到20kHz這個頻段的范圍內，測得的最高電場強度值是在+-20dB［2］。在20世紀90年代，EPRI也曾對幾個不同核電廠的電磁環境進行了短期的調查，調查報告顯示，核電廠的電磁環境對于儀控系統的運行有著明顯的影響，所以為了保證核電廠儀器的正常運行，就必須對核電廠的電磁環境加以控制，在一定范圍內，要滿足核電廠生產運行的安全要求。

2　我國核電廠電磁兼容的要求

我國根據國際電工委員會的標準版本《IEC 61503 Ed.11》制定了我國的《和儀器電磁環境條件與試驗方法》的標準。這個標準對于我國核反應堆儀器對抗電磁干擾進行了明確的規定，其中包括電磁環境條件的分類、試驗方法以及要求，并在規定的后面，給出了一個附錄C，關于核反應堆儀器抗擾度試驗項目及要求與試驗的方法，這個附錄的加入，比國外其他國家的標準顯得更為詳細。

我國對于“高能脈沖加至交流電源抗擾度試驗”與“高能脈沖加至信號與控制電纜抗擾度試驗”的操作中，采取了國際上規定的試驗方法，但這個標準要求的脈沖的形狀具有明顯的錯誤，它是由于沒有通過《IEC 61503 Ed.11》導致的。剩下的兩個項目，“電纜充電脈沖抗擾度試驗”和“傳導型抗擾度試驗”則是沒有相關工業基礎作為標準依據，知識采用了獨有的試驗方法，但是由于沒有依據，也就沒有有效的試驗的設備，導致了試驗的不可操作性［3］。

3　應對核電廠電磁兼容挑戰的對策

根據我國《核動力廠設計安全規定》中的規定，對我國關于核動力廠的一些安全的儀表和控制系統，都要做好必要的保護，必須滿足最低的要求標準。《核動力廠設計安全規定》表明，在設計和安裝相關儀表和設備的時候，要充分考慮其承受能力，是否能夠承受核動力廠的電磁環境，在防止干擾上，要進行接地、屏蔽等的設計，采取適當的措施，這些都是保證日后核電廠工作的正常運轉，在今后的時候操作中，對安裝和維護工作能夠及時的進行，保證這些措施的實施。

隨著計算機技術的迅速發展，計算機技術的數字化儀控系統或者是更加先進的模擬系統正在占據著核電廠的儀控系統，原有的儀控設備正在被逐漸的取代，所以，要根據這些實際的條件，對核電廠的電磁環境進行有效的改變，使得它能夠符合這些數字或者先進的模擬系統的電磁兼容的要求［4］。所以，針對上述問題，我們可以適當的制定出可行的核電廠對于儀控設備的電磁兼容的設計和鑒定的導則，同時導則應該與基礎的工業標準相一致。

對于一些最近建立的核電廠，需要對它的核電環境進行重新的測試，從而確定系統設計基準工況時的電磁環境，在這個基礎上，在對系統的一些設備進行EMC的設計和鑒定，同時要做好全壽期維持合格鑒定的工作。針對已經進行工作的核電廠來說，為了更好的解決電磁兼容的問題，需要對EMC進行重新評估，在現有的材料基礎上，對核電廠的系統進行有效的改善，從而采取適當的補救措施，保證在電磁環境下，核電廠能夠有效的完成工作，進行預定的功能操作，必要的時候還要進行重新的鑒定。

4　結語

解決好核電廠的電磁兼容的問題，對于核電廠進行正常的工作和運行具有十分重要的作用，所以我們要不斷對它進行改善和改進，提高系統的抗干擾能力和可靠性從而使核電廠不受到電磁干擾，從而促進我國核電廠的發展，提高核電廠的安全生產，促進我國經濟的可持續發展。

［1］邱建文，孔海志，莫國鈞.核電廠電磁兼容挑戰及應對策略［J］.原子能科學技術，2009（S2）：360-363.

［2］張順達.核電控制設備的電磁兼容試驗方法研究及其應用［D］.華東理工大學，2012.

［3］王潤洪，李渝榆.軍用通信設備電磁兼容試驗中的問題及對策分析［J］.電子質量，2006（6）：75-76.

［4］俞磊，張翼翔，梁仙靈.核電儀控設備電磁兼容要求與設計對策［J］.自動化儀表，2014（12）：43-45+48.