根据核电站仪控总体方案的半数字化技术特点，库顿电子科技（上海）有限公司对继电器机柜的仪控分级进行探讨， 建立一套仪控信号分级的方法，对核级继电器电路的电气隔离设计进行剖析，以安全注入系统低压安注泵的逻辑控制设计应用为例，提出了核级继电器控制电路的设计方法，取得了良好的效果。
目前部分核电机组的仪控总体方案采用了模拟技术与数字技术相结合的方案，即安全级仪控系统采用模拟系统，非安全级仪控系统采用DCS系统。 继电器机柜由若干继电器回路构成，继电器回路的目的是实现对安全级执行机构的安全有关的手动、自动控制逻辑，同时将执行器的状态反馈送到控制室，告知操作员。为了提高核电站继电器设计的可靠性，在系统设计过程中，应对系统的控制信号进行分级，保持核级继电器电路的独立性，采用隔离设计防止故障在系统内的A/B 列间进行扩展，或者故障从非核级向核级系统进行扩展。本文对继电器机柜的仪控分级进行探讨，建立一套仪控信号分 的方法，对核级继电器电路的电气隔离设计进行剖析，并以安全注入系统( RSI) 在工程中的应用为例，详细分析了核级继电器控制电路的设计方法。
核电厂的仪控设备安全分级与其所执行的安全功能是密切相关的，HAD 102 /03 中对安全功能的重要性进行了分级，并对 9 个主要功能进行了细化分解成了 20 个安全功能条目。因此，应对每个系统所执行的安全功能进行确定，在基准设计工况的基础上，分析出每个仪控设备所执行的安全功能，最终按照安全分级的原则，对仪控设备进行分级。“电气仪控设备 和部件的安全分级是一种功能性分级”。因此仪控设备的安全分级是基于功能分级要求而面向具体仪控设计的分级结果，体现的是仪控设备对功能实现的重要程度，直接用于指导具体系统的仪控设计。较前期项目的安全分级，部分项目除了原有的 1E 级和 NC 级的分类，增加了 NC* 级，用于控制对安全重要、满足 K3 鉴定的系统和部件，例如: 多样化保护系统；火灾探测、消防、通风部分设备; 为满足 “特殊运行工况 ”以及“极不可能发生的工况”而使 用的部件等。
在设计的过程中，根据原来所述原则可以确定仪控设备的安全分级，但是由于这种分级方法无法识别出实际并不执行安全功能的信号，而仅是为了仪控系统设计简化而定义了安全级的设备，这为系统控制信号的优化和改进带来困扰。为此需要对系统的各逻辑信号进行仪控分级，确保在核电厂安全运行的前提下进行控制信号的拆分，节约了采购和运营的投资。 仪控信号的分级流程可以简单概括为:（1）按照原则确定仪控设备的安全分级;（2）识别出仪控设备在不同工况下所执行的安全功能，以及相应的逻辑控制信号;（3）对于系统稳态运行分析过程中的仪控分级，首先确定系统在正常运行时的状态，包括各个设备的状态( 如阀门的开/关与泵的启/停) ; 然后根据事故中需要投入的系统安全功能，确定在事故处理过程中需要参与的设备及其动作过程，包括触发设备动作的信号或是供操作员操作的信息; 最后确定全部相关仪控信号，并标注其执行的系统功能级别;（4）根据控制信号所执行的功能，按照前文所述方法确定其仪控信号分级。
继电器控制电路的隔离用于防止安全级继电器内部系统之间或与其他NC DCS系统之间的不利相互影响的措施。因此应在如下控制回路使用安全隔离装置: （1）安全级继电器与非安全级DCS电路的相互连接处; （2）不同冗余序列的安全级逻辑电路的相互连接处; （3）安全级继电器与其他安全级电路的相互连接处。 信号的接口形式中继电器机柜的外部输入信号的接口形式主要包括以下: （1）非安全级 DCS 侧输出信号为有源信号，DCS 供电48VDC；（2）反应堆保护系统 RRP 侧输出信号为无源信号，单向，继电器供电 48VDC; （3）安全级模拟控制系统 IPG 侧输出信号为无源信号，单向，继电器供电48VDC; （4）BUP/ECP 侧输出信号为有源信号，BUP/ECP 供电 48VDC。考虑到 RRP、IPG 系统在执行安全功能时的安全级别 为最高，因此所需电源由核级继电器机柜供电，容量为 1A，保证了安全功能执行时电源容量的可靠性和独立性。电气隔离对于上述信号间的数据交换，电气隔离由隔离装置和解耦回路实现。（1）隔离装置是为了隔离两个需交换逻辑或模拟信号的电路。应考虑隔离装置中逻辑或模拟信号的流向，下 (上) 游回路的潜在事件不应引起上( 下) 游电路的破坏或故障，如短路、过电压等。去耦电路用来保持相互交换信息的 A/B 列设备之间的电气隔离，特别是安全列之间。当安全级 A/B 列 之间的去耦电路，采用在信号接收端增加去耦电源回路实 现; 当安全级 A( B) 列与非安全级 B( A) 列间，采用安全级 A/B 列间的去耦电路，然后信号从安全级 A( B) 列至非安 全级 A( B) 列的隔离电路实现。
安全分级是核电站仪控设计的基本任务，仪控信号的功能分级取决于所执行的安全功能和重要性，本文结合库顿电子在实际核电工程中的半数字化仪控方案，提出了一 个适用于核电站的仪控分级方法，并成功应用到了核级继电器机柜的电路设计中，取得了良好的效果。
★库顿产品简介：KMB系列的电机正反转控制模块固态继电器是专门为三相电机控制而开发的。体积小，便于安装。控制回路包含逻辑互锁、延时电路，正反转之间切换时间大于40ms，避免可控硅没有彻底断开和可能的信号误触发而导致的损坏。模块负载电流为10A，20A，负载电压为48-440VAC，并内置RC吸收电路和MOV保护。广泛应用于一些恶劣的使用场合，如电动执行器控制，包括蒸汽阀、流量控制、截流阀的执行机构中。
★产品特性：
小体积安装
额定负载电流:10A, 20A
12VDC、24VDC控制输入
内置RC和MOV保护
三相两控，内置延时电路、互锁电路
引出端导线连接
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