ICS27.120.20 F 83 备案号：46464-2014 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T202792014 核电厂控制棒驱动机构线圈绝缘系统 耐热性评定方法 Thermal evaluation method of electrical insulation systems for control rod drive mechanism coilin nuclearpowerplants 2014-06-29发布 2014-11-01实施 发布 国家能源局 NB/T20279—2014 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。 本标准由核工业标准化研究所归口。 本标准起草单位：桂林电器科学研究院有限公司、北京电工技术经济研究所。 本标准主要起草人：于龙英、郭丽平。 NB/T20279—2014 核电厂控制棒驱动机构线圈绝缘系统 耐热性评定方法 范围 1 本标准规定了用于评定核电厂控制棒驱动机构线圈绝缘系统耐热性的试验方法。 本标准适用于核电厂控制棒驱动机构线圈绝缘系统的耐热性评定。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注白期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T20111.1一2006电气绝缘结构热评定规程第1部分：总要求低压（IEC61857-1:1998，IDT） 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3. 1 电气绝缘系统electricalinsulationsystem（EIS) 用于电气设备的与导电部分结合在一起的含有一种或多种电气绝缘材料的绝缘组合。 3. 2 电气绝缘材料electricalinsulatingmaterial(EIM) 具有可忽略不计的低电导率的材料，用于隔离电工设备中不同电位的导电部件。 3. 3 待评EIScandidateEIS 为确定耐热能力而在评定中的EIS。 3. 4 基准EISreferenceEIS 以已知运行经验的记录或公认的对比功能性评定为基础而进行评定并确定了的EIS。 3. 5 包封剂 encapsulant 除和外部的连接外完全包住线圈的电气绝缘材料。 注1：包封剂也是电气绝缘系统的组件之一。 注2：包封线圈模型不使用附加外壳。 3.6 包封encapsulation 使用包封剂的工艺过程。 注：根据评定电气绝缘系统的需要，工艺过程可由注塑、压铸、浇注或其他方法组成。 NB/T202792014 3. 7 对地绝缘earthinsulation 线圈和接地金属间的电气绝缘材料。 3.8 试品testobject 用于功能性试验的含电气绝缘系统的原设备、设备的模型、组作或部件。 3. 9 诊断试验diagnostictest 给试品周期施加规定水平的诊断因子以测定是否已达到终点标准的试验。 3.10 终点寿命end-of-life 满足终点标准的试品寿命，以小时数表示。 4核电厂控制棒驱动机构线圈绝缘系统模型 4.1概述 核电厂控制棒驱动机构线圈绝缘系统模型适用于评定在待评EIS（电气绝缘系统）中所用EIM（电 气绝缘材料）的相容性，应能模拟实际制造过程的影响，比如绕线工艺、接线工艺和封装工艺。 核电厂控制棒驱动机构线圈绝缘系统的主要组件是线圈架、绕组线、连接线和包封剂。 绕组线可连接到穿过包封壁的接线柱或引接线上。 核电厂控制棒驱动机构线圈绝缘系统模型实物图例见图1。 图1核电厂控制棒驱动机构线圈绝缘系统模型实物图例 2 NB/T202792014 4.2核电厂控制棒驱动机构线圈绝缘系统模型组件 通常，核电厂控制棒驱动机构线圈绝缘系统由以下模型组件构成： a）线圈：可由两股线并绕（双股绕制）或单股绕制； b）绕组线：用于实现电磁能转换的绝缘导体； c）对地绝缘：线圈架所用的EIM和具有线圈对地绝缘功能的作为包封剂的EIM，只作为线圈架绝 缘评定过的EIM不能同时作为包封材料使用，作为包封剂使用的EIM同样要被评定； d）电工带：除非承受电应力并进行评定，否则电工带不能作为EIS的组件； e）连接线：在包封剂内部连接绕组线到接线柱或引接线的组件； f）电气浸渍树脂（漆）：若在包封:I:艺之前使用，是EIS的组件。 注：若与试品合为一体的金属框架或迭片不具有失效路径的功能，则它就不是试品的基本组件。 4.3核电厂控制棒驱动机构线圈绝缘系统模型的组装 核电厂控制棒驱动机构线圈绝缘系统模型应按下列步骤组装： a）用常用的绕线：I艺把绕组线绕制在线圈架上； b）使用电工绑扎带或其他组件把绕组线周定在适当位置； c）把绕组线连接到接线柱或引接线上； d）若是待评EIS的部件，则用浸渍树脂（漆）处理； e）便用包封材料。 5试品的数量 每种EIS在每一老化温度的一组试品数量应至少有10个。至少应进行3个老化温度点的热老化试验。 必要的话，还应准备一组试品，经辐照后与所选择的最高老化温度点的一组试品同时进行老化试验，用 以比较未经辐照和辐照后的试品热老化寿命的差异。 6试验规程 6.1概述 所有试品应经过初始性能试验，然后按以下顺序进行反复循环的分周期耐热性试验： a）热老化分周期； b）按顺序进行的预诊断机械应力、其他预诊断要求和潮湿曝露的分周期； c）电气性能诊断试验。 6.2初始试验 6.2.1初始电气绝缘性能试验 在进行其他预诊断应力和热老化之前，每个试品应进行初始电气绝缘性能试验，见表1。 对于施加电压进行评定的试品，预先校准的跳闸时间为2s～3S。机电式过电流断路器使用经验成 熟，可用其检测失效。 应确定失效原因。若失效发生在EIS内部，则试品不用进行下一步的试验。若失效不是发生在EIS 内部，且能进行不影响EIS的修理，则试品可重试，若通过则可返回试验规程。 3 NB/T20279—2014 试品的初始电气绝缘性能试验 试验 方法 试验条件 合格判据 使用将产生最大可容许电流密度的直流电 单股线的线 电阻变化 线圈设计的电阻降低值<3% 压，测量绕组的有效电阻 导体一导体 双股线圈的绕组线间 400V±40V，48Hz～62Hz，耐压60s 泄漏电流<0.75A 耐压试验 无击穿无闪络， 耐压试验 2000V±100V，48Hz～62Hz，耐压60s 泄漏电流<（40±10）mA 对地绝缘材料 500V, d.c. 绝缘电阻 ≥10°2 注1：测量电阻变化时施加电压持续时间应至少60s。 注2：不推荐施加瞬时满载电压。建议在试验电路中加入脉冲保护器以消除意外的峰值高压。 横截面最大电流密度：1A/mm²。 6.2.2初始诊断试验 在第一个热老化分周期高温曝露之前，所有试品应经过初始诊断试验以剔除有缺陷的试品。初始诊 断试验应由以下步骤组成并按给定顺序进行： a）外观检查； b）机械应力（见6.3.3）： c）热冲击（若需要）（见6.3.4）： d）潮湿曝露（见6.3.5）； e）电气绝缘性能诊断试验（见6.3.6）。 6.3耐热性试验 6.3.1老化试验周期 在初始诊断试验之后，所有试品应经受反复循环的由分周期组成的耐热性试验周期，并按以下顺序 进行： a）热老化分周期： b）机械应力分周期； c）热冲击分周期： d）潮湿曝露分周期； e）电气性能诊断试验。 6.3.2热老化 应按照GB/T20111.1一2006中6.3进行热老化，包括选择老化温度、初始老化周期和老化规程。 使用的烘箱应符合GB/T20111.1一2006中6.3.4的要求。 6.3.3机械应力 机械应力的施加应是把试品固定在振动台.上，以48Hz～62Hz间的频率，以（15土3）ms²恒定加速 度进行正弦振动，持续时间55min～65min。振动期间不施加电压。 4 NB/T20279—2014 6.3.4热冲击 除非相关各方同意，基准EIS和待评EIS都应经受低温热冲击。热冲击应是把试品直接从室温放入温 度为（-20+5）℃的低温箱中至少2h。热冲击期间不施加电压。 6.3.5潮湿曝露 应按GB/T20111.12006中6.6进行有可视凝露的潮湿曝露试验。 6.3.6电气性能诊断试验 在每一老化周期和按6.3.3～6.3.5所述的条件处理之后，按表2给出的电气绝缘性能诊断试验评定。 对于施加电压进行评定的试品，预先校准过的跳闸时间为2s3s，机电式过电流断路器使用经验 相当成熟，其可用于检测失效。 时立即进行电气性能诊断试验。 表2 2每个老化周期后的电气性能诊断试验 试验 方法 试验条件 失效判据 使用将产生最大可容许电流密度的直流电 单股线圈的线 电阻变化 线圈设计的电阻降低值≥10% 压，测量绕组的有效电阻“ 导体一导体 双股线圈的绕组线间 110V±10V，48Hz~62Hz，耐压60s 泄漏电流≥0.75A 耐压试验 耐压试验 2000V±100V，48Hz～62Hz，耐压60s 泄漏电流≥（40±10）mA 对地绝缘材料 注1：测量电阻变化时施加电压持续时间应至少60s。 注2：不推荐施加瞬时满载电压。建议在试验电路中加入脉冲保护器以消除意外的峰值商压。 横截面最大电流密度：1A/mm。 终点寿命判定 7 单个试品的寿命终点判定应是试品承受表2所示的电压在规定的时间周期内发生失效。应确定失效 原因。若失效发生在EIS内部，则试品就不用进行下一步的试验。若失效不是发生在EIS内部，且能进行 不影响EIS的修理，则试品可返回凹试验规程。 8分析、报告和分级 分析、报告和分级应避照GB/T20111.1一2006的第7章