核电厂开关类仪表信号分析
核电厂DCS系统现场控制站SOE信号测试方法研究
核电厂DCS系统现场控制站SOE信号测试方法研究赵爽;王鹏【摘要】为确保核电厂安全经济运行，核电厂分散控制系统（DCS系统）稳定、高速的采集功能在机组调试和运行过程中起着至关重要的作用。
SOE信号高速采集速率，给系统验证提出了很高的要求。
本文在对被测对象进行全面分析后提出了一套测试方法。
此套测试方法适用于核电厂DCS开发设计、系统集成、出厂验收测试等环节。
%In order to ensure safe and economic operation of nuclear power plants, stable and high speed data-acquisition function plays an essential part in Nuclear Power DCS system. DCS control station is a key component of the Nuclear Power DCS system. Owing to high real time demands, communities on field bus puts forward higher requirement for system verification. A set of test methods are proposed after comprehensive analysis of the measured object. These sets of test methods are applicable to the DCS development and design, system integration, factory acceptance testing session.【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】4页(P87-89,94)【关键词】核电厂DCS系统;现场控制站;SOE信号;测试方法【作者】赵爽;王鹏【作者单位】中核控制系统工程有限公司，北京 100176;中核控制系统工程有限公司，北京 100176【正文语种】中文【中图分类】TP23核电厂分散控制系统(Distribute Control System, 简称DCS) 现场控制站可以处理开关量信号、模拟量信号、脉冲量信号等。
核电站安全分级对DCS系统设计影响分析
审的基本出发点。系统或设备从技术规范书开始， 到设计、制造、安装、调试、质量控制以及运行 维护的整个过程，都需按照不同的安全级别应用 相应的标准规范。
对核电站仪控系统和设备的分级，依据的主 要标准 RCCE-C5000 以及 IEC61226。在升版的 RCC-E（2002）标准（主要在 C5000 章节）中[1]， 将安全分级定为安全级与非安全级；安全级又分 为 1E 及非 1E，有关硬件均要求满足抗震及相关 环境鉴定要求（K3：安全壳外正常工况下的鉴 定）；用于 1E 级系统及设备的软件应满足《数字 化系统安全功能的软件要求规范》（IEC60880） 的鉴定要求，非 1E 应满足《数字化系统安全相 关功能的软件要求规范》（IEC62138）“B 类”的 鉴定要求。（“B 类”为安全重要性分类，主要有 “A”、“B”、“C”及 NC 类，由 IEC61226 定义）。
关键词：核电站；安全分级；数字化仪控系统；总体方案设计 中图分类号：TL364 文献标志码：A
1前言
尽管数字化仪控系统（DCS）技术产品已在 非核电领域得到广泛应用，但由于核安全设计纵 深防御理念带来的系统与设备安全分级问题，使 得 DCS 在核电站工程总体方案的实施中滞后于 非核电 领域。
当前，三代核电站技术基本上在整个工艺设 计时就充分考虑了数字化仪控平台的特点，但对 于 CPR1000 以及其他早期（20 世纪）设计的核 电站，由于在其设计定型时没有成熟、定型的核 电站数字化产品，实施数字化过程中，可能因工 艺系统安全等级、电气设备安全等级和产品等级 的限制而不完全适应。这种不适应给核电站的数 字化仪控方案设计带来一系列安全分析和审评的 问题。
收稿日期：2009-12-23；修回日期：2011-06-12
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AP1000堆内仪表系统介绍及特点分析
AP1000堆内仪表系统介绍及特点分析本文介绍了AP1000堆内仪表系统的组成、结构、功能，并通过与国内M310机组及VVER机组堆内仪表系統的对比，分析了AP1000堆内仪表系统的特点。
标签：AP1000；堆内仪表；对比；特点1、引言AP1000核电站在传统成熟的压水堆核电技术上，采用非能动理念，建立非能动安全系统，执行预想事故情况下的核安全功能。
针对可能发生的严重事故，AP1000核电厂设计中设置了多种预防与缓解措施，并采用先进的数字化仪控系统和主控室设计，确保核电厂的安全。
2、AP1000堆内仪表系统AP1000堆内仪表系统包括：堆内仪表套管组件以及相关的信号处理和数据处理装置。
电厂运行期间，堆内仪表套管组件放置在燃料组件内，通过反应堆压力容器顶盖引出到安全壳。
自给能探测器和堆芯出口热电偶的信号通过电缆传送到不同的数据调试和处理工作站，并能在主控室显示处理后的数据和结果。
2.1 系统功能堆内仪表系统作为反应堆冷却剂系统的压力边界，用于在事故工况下将堆芯出口温度信号送到保护和安全监测系统用于指示和显示。
此外，堆内仪表系统还用于将在线中子通量信号提供给在线功率分布监测系统，将堆芯出口温度信号发送给多样化驱动系统用于指示和显示，并在电厂正常运行期间，发送给OPDMS 的信号用于生成堆芯功率分布图形和列表显示。
2.2 系统描述堆内仪表系统通过42根仪表导向管将热电偶信号传输到冷端分线箱，将自给能探测器（SPD）信号传输到信号处理机柜。
其中，38个热电偶温度信号送至PMS作为事故后监测，4个温度信号送至DAS用于其驱动信号，中子通量信号通过SPS机柜处理后，送至应用/数据联络服务器，经过实时数据网络传递至DDS 进行信号显示。
信号处理软件将堆芯探测器的信号传送给反应堆堆芯运行最佳评估分析系统。
BEACON用这些数据来计算三维堆功率分布，校核堆外核测仪表系统的反应堆超温?T和超功率?T停堆整定值，并提取合适的功率分布参数在主控室显示。
管理类《核电厂仪表及控制基础》第2单元-2 TOS
5. 汽轮机监测仪表（TSI）（续）
汽轮机安全监视系统的监视参数包括： 1. 机组转速测量9个（1个电涡流原理的用于就地指示，8个磁
阻原理的用于MTP、MTC系统）。 2. 自动盘车用的2个电涡流式机组零转速（1-99rpm ）测量。 3. 用于监视转子推力盘相对于推力轴承的2个电涡流式转子轴
向位移监测。 4. 一个用于监视转子偏心率的电涡流式轴系偏心检测。 5. 机组膨胀（一个用于监视汽缸的绝对膨胀，2*2个用于转子
数据采集和分析时间间隔：
振动向量、电厂数据每秒1次， 频谱信号每2小时1次；
检查数据是否超过限值，越限时 显示报警信息；
正常情况下，系统保存历史数据 至少10年；
报警时能提供报警原因的诊断信 息。
6. 汽轮机诊断监测系统（TDM）（续）
TDM执行汽轮发电机监测和诊断功能，出现报警时，系统可 以自动诊断。
1. TOS概述（续）
DEH系统的主要功能包括：汽轮机转速控制、自动同期控制、 负荷控制、参与一次调频、机/堆协调控制、快速减负荷、主汽 压控制、单阀/多阀解耦控制、阀门试验、汽轮机程控启动、 OPC控制、甩负荷及失磁工况控制、与DCS系统实现数据共享 、手动控制等。 主汽轮机控制系统（MTC）能够自动控制流入汽轮机的蒸汽量 来维持汽轮机转速和负荷的平衡。
1.不间断地对机组运行状态进行在线实时监视； 2.完整保留机组振动、起停机、和升降负荷等数据； 3.提供丰富的专业诊断图谱； 4.长时间、大容量地保留机组历史数据； 5.当机组发生故障时，能方便地查询故障变化趋势。
TDM系统的输入信号
相对振动波形：11x2 绝对振动波形：11x1 脉冲： 1 其它TSI信号： 8 电厂数据： 8 轴承金属温度：11x1
AP1000核电厂仪表出厂验收要点及实例分析
AP1000核电厂仪表出厂验收要点及实例分析李明銮【摘要】对世界首堆AP1000机组——三门核电站一号机组仪表验收过程中发现的具有代表性的问题进行了研究分析，针对性地提出了预防措施。
同时对核电站仪表的出厂验收要点进行了分析总结，为核电站仪表的制造和验收提供参考。
%Research and analyze the typical instrument acceptance problems of Sanmen Nuclear Power Plant Unit 1, and provide targeted precaution. Besides, analyze and summarize the key points of Nuclear Power Plant instrument acceptance.【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】3页(P87-89)【关键词】AP1000;仪表;验收;实例【作者】李明銮【作者单位】三门核电有限公司，浙江三门 317112【正文语种】中文【中图分类】TH7060 引言三门核电一号机组是全球首堆AP1000核电机组，其仪表控制系统采用数字化集散控制系统。
该系统中共有各类核岛仪表和传感器1000余台（未包括仪表阀），起着信号采集、预处理和信号传输的作用，与系统中的其他软硬件设备共同执行着信息、控制和保护功能[1]，确保核电站的安全、可靠、高效运行。
在该机组仪表验收过程中，最为关注的一般是仪表的性能参数，往往对设备外观质量、接口形式和尺寸、铭牌标识、备品备件等的关注度不够，而由此导致在这些方面很容易产生问题，造成仪表发往现场后不能及时安装，需修理、补充，甚至报废重做，增加了工程费用，同时影响工程进度。
本文通过对实际工作中所发现实际问题的分析及仪表验收要点的总结概括，阐明如何做好核电站仪表的出厂验收。
1 仪表验收实例分析在三门核电一号机组仪表的验收过程中，出现过多种多样的问题，下面详细介绍仪表的接口尺寸、外观质量、到货后锈蚀、铭牌/标识等问题实例，并对产生原因进行分析。
核电厂仪表工日常检修安全规程(5篇)
核电厂仪表工日常检修安全规程一.勘查检修现场：在检修前，对所要检修的设备状态及现场工作环境进行勘查，检查所检修设备仪表等存在的安全隐患。
二.召开检修安全会议1.确定检修设备介绍设备的概况和勘查设备所处的环境。
2.确定检修人员，分配各自任务。
检修负责人：负责整个检修工作的组织实施，检修安全措施的布置和落实，检修质量的控制。
讲解检修的具体流程，针对现场设备进行作业人员的工作分配，各工作中须注意的问题。
注：检修安全会议要有记录。
作业人：负责检修工作的具体实施，安全措施的实施，质量的控制。
安全监督员：负责安全措施的布置，检查监督安全实施的落实，发现安全隐患有权立即责令作业人员停止工作，并令其整改。
3.安全措施针对现场存在的安全隐患，布置相应的安全措施，作业人员需团结合作共同把手头的任务，又快又好的完成。
禁止单独作业，更不能赌气作业。
电气作业必须两个人以上才能够作业。
发现人员不足时，应停止作业，或者向负责人提出申请人员不足，另安排其它人过来。
再者不行就看任务的轻重缓急来安排一天的工作量。
三.停电、挂牌、三方确认1.施工负责人拿到任务单，首先看一下任务单上的工作地方是分为哪个区域，工作中需要些什么工机具，需要什么材料，然后去主控室开工作票，还要分是否需要动火，几级动火，需要开动火票。
等一切工作程序完成后，交待作业人员接下来的工作需要注意些什么，该怎么样又快又好的完成它。
最后等业主隔离人员来隔离需要检修的设备，确认该设备是有问题的设备准确无误后，隔离此设备。
2.在检修前，运行人员对所检修的电源进行确认，先断开支路电源，再断开干路电源。
先断空气断路器，再断隔离开关。
停电操作完成后，作业人员在可操作的部位悬挂禁止合闸的牌子，在牌子上应注明班组、检修负责人、检修时间内容和联系方式，安全员负责监督整个过程，发现有任何安全隐患立即让施工班组停下来，整改完毕后方可让其施工，只有在安全员签完字后，真正的检修工作才开始。
四.落实安全防护措施：检修负责人和执行人需正确佩戴齐劳保用品，可根据现场情况进行安全保护措施的实施。
核电厂仪控设备电源设计分析
０ 概 述
仪表控制系统是保 障核 电厂安全运行的极为重要的组成部分 ． 而 １ ． 电 源 类 型选 择 ．１ ２ 其 中的电源设备是整个 系统 的核心部件 ， 它对可靠性要求极高 。目前 电源技术发展到今 天． 线性 电源和开关 电源被广泛应用到各种环 有很大一部分 的系统故 障是 由于电源质量造成的 ． 因此仪表控制系统 境场所 中。 线性电源是将交流电经过变压器 ， 整流电路 、 高精度线性调 运行的可靠性很 大程度上取决于电源的质量。 节 电路等得到稳 定的输 出电压 ． 种电源技术很成熟 ． 这 具有低 纹波和 噪声 ， 无开关电源所 具有 的干扰和噪声等优点 ， 缺点是体积大 ， 效率低 １ 可靠性设计 且发热量较大 开关 电源与线性 电源的工作方式完全不同 ． 它利用变 安全级仪控 电源应用于核电厂安全级设 备中 ． 这些设备是某些重 占空 比或变频的方法实现不 同的电压输出 ． 技术也是非常成熟 优点 要系统的组成部分 。这就要求电源具有非常高的可靠性 ． 能够在规定 是体积小 ， 效率高 ， 缺点是纹波和开关 噪声较大。在现今应 用中 ， 开关 要求的环境条件 下长时 间安全可靠的工作。电源应该具有保护功能 ． 电源大有取代线性电源 的趋势 但在系统对电磁 干扰和 电源纯净性方 如过载保 护、 过热保护 、 防雷击保护等。 为了使 电源能够满足相应的核 面要求高的场所中 ． 电源仍然是设计 首选。而将这 两种电源错误 线性 安全级鉴定试验 ． 设计开始就要在可 靠性 设计 、 从 结构设计 以及电路 地应用到不适的场合可能会给系统的安全运行带来隐患 我们 曾经做 设 计等多方 面综合考虑 过测试 ． 将开 关电源作为某模拟信号调 理板卡的电源输入 ． 发现 结果 １１ 可靠性设计原则 ． 该板卡工作不正常。 所以． 在安全 的前提下 ． 一定要 明确设计电源的类 安全级 电源设计【 遵循 以下原则 ： 嘘 型。 １ ． 尽量采用标准模块。 如开关 电源 ． ．１ １ 例 采用通用商用成 品（Ｏ Ｓ １ ． 元器件选型原则 Ｃ Ｔ ） ．２ ２ 电源模块并采用成熟 的电路来组建电源方案 ． 这种构建电源系统的方 选择元器件 的原则在上文 中提到过 ． 这里还要强调一下 因为元 式具有设计周期短 、 可靠性高 、 系统设计容易等特点。 器件的性能直接决定 了电源的可靠性 。 以元器件的选用非常重要 。 所 １ ． 电磁兼容性设计 核电厂的电网环境 复杂 。 ．２ １ 通过电厂供 电系统 １ 尽量采用市场上 已经得到大量应用和具 有可靠 性指标 、 ） 成熟的 带来 的各种传导 干扰 和通过空间辐射带来 的电磁干扰会严重影 响到 世界知名厂商（ ＩＯ Ｌ Ｍ Ｄ Ｖ Ｃ Ｒ、Ａ Ｂ Ａ等著名品牌 ） 的电源模块 。 核电厂的正常运行 ． 现今 核电仪控系统 以数 字化系统为主 ． 电磁 干扰 ２ 采购的元器件应进行老化筛选 测试 ． 出不合格的元器件 。 ） 剔 更 为明显 ， 严重时甚至导致误停堆 、 。 为仪控系统重要组成部分 停机 作 ３ 降额设计原则 。为 了使元器件 的失效率 降低 ， 电路设计 时要 ） 在 的电源必须要满足 电磁兼容性要 求 进行降额设计 １ ． 散热设计 。散热问题是影 响电源可靠性 的最重要 的一个 因素 ， １ － 电源的散热设计 ．３ １ ．３ ２ 电源内部 的温升将导致元器件的失效 ， 降低 电源 的可靠性 。热设计 时 电源的散热设计是可靠性设计的重要组成部分。 建议 以 自 然冷却方式进行设计 ．这样一旦 电源所在机 柜的风 扇故 障 ． 线性 电源 由于效率 较低 ． 有相 当部分 的能量都转换为热 能． 即使 电源可 以通过散热片散去热量 ． 高系统运行的可靠性 。 提 性能优 良的开关电源模块 ． 也有 近 ２ ％的功率损 耗 ， ０ 这都将产生 大量 １ ． 冗余设计 电源的冗余设计 建议采用并联均 流的 Ｎ Ｉ 份以 的热影响元器件 的功效 ． ．４ １ ＋备 当温度超过一定值 时 ． 失效率将呈指数规律 及 冗余 热备份等这两种 方式 对电源 中的核心 电路部分进行冗余备 增加 ． 度超过极限值时将导致元器件失效 如何将这些 热能传 输到 温 份． ． 比如 线性 电源 中对线性转换 部分和功率放大部分进行冗余设计 ； 周围环境 中是 电源散热设计的主要任务 。 开关 电源口 ． Ｄ — Ｃ 中 对 Ｃ Ｄ 转换 电路部分进行冗余设计 。同时要考 虑冗 电源 的散热设计 以自然对流情况 为基准进行设计 ． 关于散 热计算 余部分在转换工作状态时 ， 应无扰切换 ， 确保系统工作正常。 举 例如下 ： 电源为一线性电源 ， 采用外部调整管 （Ｎ ０ ５ 扩流。 ２ ３５ ） 最大耗 １ ． 三 防设计 ．５ １ 三防设计是指防潮 、 防盐雾以及放霉菌设计 核电厂 散功率为 ２ Ｗ．假设 电源的最高工作环境温度是 ５ ￣ 。根据芯 片资 ０ ０ Ｃ 大部分位于沿海地区 ． 中湿度高 、 空气 盐份含量大 ， 要求金属外壳进行 料 ．器 件 最大 温度 容 限是 ２０Ｃ ０ ￣ ．因此 我们 保持 器 件 的结温 低 于 金属镀层 或氧化处理 ． 喷涂核级防护漆 ． 电装 完成的印制板上 喷 １ ０ 结到外壳 的热阻为 １ ￣ Ｗ． 并 在 ５￣ 从 Ｃ ． Ｃ 外壳到散热片之间的热阻（ ５／ 导热 涂三防清漆 ， 可以有效地避 免导线之 间的 电晕 、 击穿 。电感 、 变压器等 硅 脂或导热垫 片等 ） 假设为 ０ ￣ Ｗ． 片将热量传递 到外界环境 的 ． Ｃ 散热 ３／ 应进行浸漆 、 端封 ． 以防潮气进入 引发短路事故。 过程中其热 阻为 ２ ℃／ ． ｗ．所以从 结到外 界环境 的总热 阻为 ４Ｉ ／ ３ ．Ｃ Ｗ。 ￣ １ ． 保护电路设计 。为防止 由于某些原因 ， ．６ １ 导致 电源烧毁或破坏负 在该 例中 ．要耗散 ２ Ｗ 的功率 ． 温将 比环境 温度高出 ８％（ ． ０ 结 ２ ４１ ℃， 载 电路等 事故发 生 ． 应设置多种保 护电路。 比如 ： 过压 、 压保护 、 欠 过 Ｗｘ ０ ８ ℃）也就是 １２ 达到最高环境温度 ） ２ Ｗ＝ ２ ． ３ ℃（ 。因此散热器 的选 流、 短路保护 、 过热保护以及防浪涌 冲击等措施。 择一定要合理 。
核电厂仪表控制辅助设计系统的开发
核 电厂仪表控 制辅助设计 系统 的开发
马志才 ，张东生
上海核 工程 研 究设 计 院 ，上海 ．２ ０ ０ ２ ３ ３
摘要 ： 研究核 电厂仪表控制设计文 件的特征 ， 对其 中的设计 对象及其属性 信息 进行归纳 ， 并设计 相应 的
数据库结构 。用桌 面型数据管理系统 Ａｃ ｃ ｅ ｓ ｓ 和绘 图软件 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ、Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ 作 为开发平台 ，构建 以数据库为 中 心的仪控工程 辅助设计系统 ，用 于设 计数据管理及 清单 、表格 、图形类文件编 制过程 的 自动化 。通过在设计 项 目中应 用该 系统管理数据 、生 成文件 、绘制 图纸 ，验证该系统 的实用性和高效性 。
收稿日 期： ２ ０ ｌ ２
＿ 回日 期： ２ ０ １ ２ ． １ ２ ． １ ８
马志 才等 ：核 电厂 仪表控制辅助 没计系统 的开发
ｌ ６ ９
为 了避免互相干扰 ，每个设计人员分别在各
自的设计计算机上操作本地数据库中的数据 ，制 作 报 表 、绘 制 图纸 。对 于 可重 用 数据 库 数据 库 、 项 目公用信息数据库 和可重用图形元素库 ，可以 部署在同一 网络 内的 ｌ 台或多台计算机上 。
关键 词 ：关系型数据库 ；仪控系统 ；计算机辅 助设计
中图分类号 ：Ｔ Ｐ ３ １ ９ 文献标志码 ：Ａ
１ 引 言 核电厂仪表控制系统设计文件较多 ， 传统设 计 中使用 的多种软件工具（ 例如 Ｗｏ ｒ ｄ 、 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ、 Ｅ ｘ ｃ ｅ １ ） 无法共享设计数据 ， 主要提供 “ 所见即所
得”的功能 ，文件 内容的规范性和一致性仍依赖 人工保证 ，难以同时满足设计进度和质量要求。 为使仪控工程设计与核 电建设形势同步、降低质 量风险 ，开发辅助设计系统 ，提高设计 自 动化程 度已迫在眉睫。 本课题基于 Ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ 关系型数据管 理 系统 ，采 用 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ ＡＤ、Ｖｉ ｓ ｉ ｏ等 常 用工 程制 图
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核电厂开关类仪表信号分析
摘要：核电厂仪表与控制领域开关类仪表应用非常的广泛，开关类仪表功能的顺利实现为核电站各工艺系统安全、可靠运行提供了重要保障。
本文从开关类仪表在核电站应用现状出发，介绍了开关类仪表相关术语及各类开关仪表的动作原理，同时分析了开关类仪表的端接和回差作用。
为后续工程开关类仪表选型提供帮助。
关键词：开关仪表信号端接
0引言
核电厂仪表与控制领域开关类仪表应用非常的广泛，为核电厂工艺系统安全运行具有很大的贡献。
在掌握开关仪表的动作原理基础上，仪控专业才能够做好设计工作。
本文从开关类仪表在核电站应用现状出发，介绍了开关类仪表相关术语及各类开关仪表的动作原理，同时分析了开关仪表的端接和回差作用。
1核电站开关类仪表概述
开关类仪表是核电站仪表重要组成部分，现简要介绍其总体情况。
1.1相关术语
精度：主要表示为设备精准程度值，如公差、重复性等。
工作温度：设备工作时不发生持续变形的温度范围。
满量程：最大的测量值。
单刀双掷：由常开（1）、常闭触点（1）和公共端（1）构成。
双刀双掷：由一对公共端，常开、常闭（各2个）端子构成。
1.2核电站开关类仪表的作用
核电站开关类仪表的选购可分为两部分：主辅系统、通风系统。
这些仪表根
据主工艺专业的运行要求，完成值报警、启停泵（风机）、启停加热器、控制阀
门动作等多种功能，对核电站安全稳定运行起了至关重要的作用。
2开关仪表端接原理
2.1开关仪表端接原理
对于开关仪表，根据工艺提资，在满足某阈值输出信号时，如报警、启泵等
动作。
开关报警通常遵循“低报常闭，高报常开”，原因：
假设测量值为a，设定值为b。
（1）则对于低报仪表，当a
当a>b时开关动作，常闭点被顶开，常闭触点不再向DCS发出报警信号；
当a
以上即是我们通常所说的3、30常闭触点取低报值。
假设这个测量点采购了
低报仪表，但是工艺要求取高报信号，在不考虑单程回差影响情况下，则应接3、31常开触点。
（2）对于高报仪表，当a>b时报警，因此应选用上升沿，及开关动作后信
号为1，模型（常开开关）为：
当a>b时开关动作，常开点闭合，常开触点向DCS发出报警信号；
当a
以上即是我们通常所说的3、31常开触点取高报信号。
假设这个测量点采购
了高报仪表，但是工艺要求取低报信号，在不考虑单程回差影响情况下，则应接3、30常闭触点。
综上所述，对于开关仪表，在DCS内不取反，且不考虑单程回差影响情况下，一般会“低报取常闭，高报取常开”。
2.2回差
所谓的回差（或者接断差），即设定动作值和复位值的差值。
例如，设定
0.8MPa，复位为0.7MPa，回差则为0.1MPa。
3典型开关仪表动作分析
第2部分从开关仪表的原理出发，对开关仪表信号选取进行了总体把握。
本
节主要对仪表的内部动作机制进行分析。
3.1温度开关
所谓温度开关，即将膜盒、隔膜、管道等作为感温元件，并输出相关温度阈
值的开关。
触点在自由状态时处于闭合/断开状态，弹簧原件在动作温度时，会
受力使得微动开关动作，从而使得出点打开或闭合，电路接通或断开。
一般的接点方式为：“低报常闭，高报常开”。
以BAUMER RTNAA为例，仪表外形见图3.1。
图3.1 BAUMER RTNAA外形
BAUMER RTNAA为不锈钢材质标准温度开关，电气部分为死区可调的1个单刀
双掷开关。
当温度达到设定值，水蒸气充满传感原件，促使杠杆推动微动开关动作。
仪
表的温度设定值和死区可以通过调节反向弹簧设定。
3.2压力开关
压力开关一般包括压力传感器、变送电路，经过CPU模块化，从而对介质的
压力信号进行检测、报警和输出控制节点。
一般包括常开和常闭，其主要特点是：1）安装灵活的结构一般包括：螺纹快速接头或者焊接式等安装结构。
2）一般可任意选择的连接方式包括插片式、导线式。
3）在压力范围内可根据需求进行设计制造。
压力开关工作原理：
压力高时则感应器发生动作，压力恢复时，则感应器复位，开关复位。
压力
开关一般由，包括弹簧管、膜盒及波纹管等等多个元件组成。
Georgin P96PXUTOX为膜盒驱动压力开关开关，电气部分为死区可调的1个
单刀双掷开关，其开关动作部分详见图3.2。
图3.2 P96开关动作原理
根据力学平衡原理，当弹簧受到传感原件（如膜盒、隔膜、管道或气动温度原件）的压力时，会产生反向作用力加以平衡。
失去平衡会使微动开关动作。
3.3液位开关
液位开关一般有接触式和非接触式两种形式。
电容式液位开关则属于非接触式液位开关，浮球式液位开关属于接触式，还有压力式液位开关，以上这些在核电厂中应用较为广泛。
所谓的电容式液位开关是液位变化导致电容变化，从而输出液位信号变化。
所谓电缆浮球液位开关，主要是机械原理，采用浮力和重力结合的方式，其特点是结构简单，当液位变化时，开关通断，从而输出相关报警值。
所谓浮球液位开关，主要是通过上扬线角度从而来测量液位变化，并驱动开关变化，输出相关报警值。
以上海凡宜 FACC20为例，浮球液位开关浮球结构如图3.3。
图3.3上海凡宜 FACC20浮球结构
上海凡宜 FACC20为聚丙烯浮球液位开关，浮球壳（IP68）可防止机械碰撞及化学腐蚀，内部微动开关接点可承受高突波电流。
通过上扬线角度从而来测量液位变化，驱动开关变化，输出相关报警值。
该型号开关为单刀双掷，接点形式详见图3.4。
图3.4 FACC接点形式
该接点形式表示除公共端外还有常开和常闭两个触点，在触发和非触发两个
状态下，分别接通不同的触点。
至于对应关系如何，要看对该测点的工艺要求了。
4举例分析
在福清现场开关类仪表经常出现端接的问题，为了解决该类问题，前面已对
原理进行了分析。
现在举两个简单实例：
（1）液位开关信号
问题描述：1JPI001SN～1JPI006SN在核岛消防系统报警手册中均取水位低报警，但在端接清单中取液位开关的常开触点接至DCS侧。
问题分析与解决：通过分析，接常开触点是取不到低报信号的，需要更换成
常闭触点至DCS才可以取到水位低报警信号。
（2）温度开关信号
问题描述：在核燃料厂房通风系统报警手册中，1DVK006ST正常情况下是低
报警（见附件P1/3），而根据端接标准需要的是一个常闭触点(见附件P2/3)，
而在核燃料厂房通风系统第11.5章中接的是常开点，两端不一致。
问题分析与解决：该问题看似简单，但是隐藏着仪表采购的问题，按照工艺
要求，该仪表供货应为低报仪表，由于与厂家接口提条件出现问题，导致厂家提
供的供货产品为高报仪表。
通过分析，解决方案是将设计图纸中的接线由常开改
为常闭就可满足现场调试要求。
5小结
核电厂仪表与控制领域开关类仪表功能的顺利实现为核电站各工艺系统安全、可靠运行提供了重要保障。
本文通过原理分析、实例讲解，对现场问题进行了分析，为后续工程开关类仪表选型和工程实践提供了有益帮助。
参考文献
[1] 李硕，白会贤，宋晓兰，核电站开关型仪表分析，建筑工程技术与设计，2015年6期。
[2] 吴永生，方可人，热工测量及仪表，电力工业出版社，1983。