2011年12月NuclearPowerEngineeringDec.2011文章编号：0258-0926(2011)S2-0085-06核电厂DCS控制间内电缆超容解决措施分析杨林，江志伟，刘健一，陈文中广核工程有限公司，广东深圳，518124摘要：针对中国改进型压水堆（CPR1000）核电厂引入全厂数字化仪控系统（DCS）后导致的DCS控制间内电缆超容现象，分析其产生的原因和存在的风险；从土建结构调整、电缆设计选型、I/O信号分配优化、设备结构及布局调整、主干线电缆设计等方面提出解决电缆超容的改进措施，并对上述改进措施进行优劣势分析。关键词：数字化仪控系统；电缆超容；土建结构优化；主干线电缆；CPR1000中图分类号：TM623文献标志码：A19.40m等控制间内；由于DCS与全厂核岛、常规岛、电厂配套设施（BOP）等超过900个系统之间存在信号传输，致使大量电缆汇集于DCS控制间；根据电缆敷设数据分析，在托盘转弯处及托盘内、盘柜进线处以及盘柜内普遍存在电缆超容问题，已影响电缆的正常敷设以及后续托盘扣盖、防火封堵及托盘包裹等工作。在建的红沿河、宁德核电厂中，DCS设备由广利核/三菱设计制造，其布局与岭澳核电站二期一致；根据红沿河、宁德核电厂电缆统计信息显示，DCS控制间托盘内也存在电缆超容现象，其中部分托盘的电缆超容率甚至超过100%；DCS控制间电缆超容统计信息详见表1。由于电缆超容问题在现场施工阶段才暴露，只能通过原样接前言电缆超容是指托盘内敷设的电缆超过托盘允许的电缆敷设量的现象，其对托盘载荷、电缆散热、后期电缆运行维护等均具有不利影响。由于中国改进型压水堆（CPR1000）核电厂引入数字化仪控系统（DCS）后，并未从整体的角度对土建结构、设备布置、电缆设计等系统地进行专项分析和研究，致使DCS控制间内产生电缆超容问题，该问题在岭澳核电站二期、红沿河、宁德等核电厂中均普遍存在，为现场电缆敷设施工及后续的托盘扣盖、防火封堵及托盘防火包裹、电缆散热及维护等工作带来较大困难。因此，如何从整体设计角度出发，有效地避免CPR1000核电厂DCS控制间内电缆超容的发生是目前急需关注和着手解决的问题。本文将理论分析与实践应用相结合，对DCS控制间内电缆超容的原因及风险进行深入地分析，提出了解决电缆超容的改进措施，并对上述改进措施进行优劣势分析。1电缆超容的原因及风险分析33.1原因分析由于DCS与全厂绝大多数系统之间存在信号传输的特殊性，必然有大量的电缆需汇集到DCS控制间；与此同时，DCS控制间存在诸如土建结构未做适应性修改、设备布局过于集中、设备高度以及上方通风空间限制、电缆规格及备用芯线预留不合理等问题（表2），致使岭澳核电站二期以及红沿河、宁德等核电厂的DCS控制间内电缆超容现象普遍存在。引入DCS后面临的电缆超容现状对电缆而言，结合核电厂核岛电缆敷设准则，主要从梯架和托盘应能承受的电缆重量的分布载荷以及电缆在托盘内的空间占有率2个指标作为超容的评价依据；岭澳核电站二期项目中，DCS设备由Siemens/ArevaNP联合体设计制造，集中布置于核岛电气厂房（LX）+11.50m/15.502收稿日期：2011-09-26；修回日期：2011-11-08核动力工程Vol.32.S2.201186表1DCS控制间电缆超容统计信息Table1StatofCableExceedToleranceinDCSControlRoom表2DCS控制间电缆超容原因分析Table2AnalysisofCableExceedToleranceinDigitalControlSystem（DCS）ControlRoom设质量控制带来潜在风险，也为电厂运行后的电缆更换和系统改造实施增加了难度。鉴于上述原因，考虑到目前针对DCS控制间电缆超容现象还未制定出针对性解决方案的现状，建议从核电厂整体设计和系统优化角度，采取有效措施，避免在阳江、防城港等后续CPR1000核电厂内重复发生。3.2潜在风险分析（1）影响托盘扣盖及后续托盘修改施工：测量电缆需扣盖确保全路径的封闭，但受制于电缆超容制约，部分托盘超容严重，致使盖板无法正常安装，并存在测量电缆传输的信号易受外部干扰的风险；此问题已在岭澳核电站二期项目中显露，目前暂无有效的解决措施。（2）影响托盘防火包裹及共模失效[1]：根据防火薄弱环节分析，存在火灾薄弱环节和共模失效的托盘内的电缆需采取防火包裹的方式处理；若电缆超容，受制于空间的限...