华龙一号核电站中采用的调节阀大多为气动薄膜调节 阀，与之配套的电仪附件主要有阀门定位器、电磁阀、限位开 关、过滤减压阀，个别配备保位阀和继动器等附件。气动调 节阀电仪附件选型时除了要满足阀门规格书规定的性能指 标、过程 / 电气接口和安装等要求外，还需要确保所选设备符 合鉴定 等 级、辐 照、地 震、防爆和水淹等核电站的特殊要求。
一、气动调节阀配套的电仪附件的技术要求

    电仪附件的各项分级，如安全等级、鉴定等级、抗震等级 和质保等级等应不低于阀门本体的电气分级。阀门本体的 分级要求详见阀门技术规格书和采购清单。
    对于同一采购包，满足功能需求的情况下，某一类型的 阀门附件( 如电磁阀、限位开关) 选型种类( 含过程接口和电 气接口型式) 应尽量少。同时，对于同一阀门厂供货的不同 采购包，某一类型的阀门附件选型种类也应尽量少，以便于 备品备件的采购和管理，增强阀门附件的替换性。
( 一) 过程接口和电气接口。电仪附件的过程接口应遵 循以下要求: 阀门附件( 电磁阀、过滤减压装置、电气转换器和 阀门定位器等) 的气源接口统一要求为 1 /4" NPT。如无法提 供 1 /4" NPT 的气源接口，卖方应主动提出并获得买方认可。在获得买方认可的前提下，卖方可提供气源接口的转换接头 用于连接气管与阀门附件，并明确气管的尺寸，转接头的分级 应与阀门附件相匹配。卖方如对气量有要求，应明确提出气 管尺寸要求，如未明确气管尺寸要求则由买方统一考虑。
    电仪附件的电气接口应遵循以下要求: 当阀门附件带快 速接头时，应主动告知买方并依据防爆、鉴定等级等要求的不同共同商定供货范围。一般来说，如果快速接头的插头和 电缆之间的接线不允许用户在现场自行完成，则供货商应至 少提供插座、双锁紧插头、电缆( 带屏蔽层，至少 4m) ; 如果允 许用户在现场自行进行插头和电缆的接线，则供货商只需提 供插座、双锁紧插头、专用工具( 如需) 。
    双锁紧插头应与买方电缆外径和芯线截面积匹配。买 方所配电缆带屏蔽层，快速接头应具有保证电缆屏蔽层与以上阀门附件的金属壳体之间屏蔽连续性的结构和措施。
    当阀门附件不带快速接头但需自带电缆时，卖方应与买 方探讨电缆外部增加金属软管的可行性及方案。
除以上情况外，对于核级阀门附件，卖方应依据买方提 供的电缆外径配备合适的双锁紧格兰; 对于非核级阀门附 件，卖方无需提供格兰，但进线口的螺纹孔径应适合买方提供的电缆外径。阀门附件的端子规格应与买方电缆芯线截面积匹配。
( 二) 阀门定位器选型。阀门定位器有电气阀门定位器 和气动阀门定位器，后者一般与电气转换器( I / P) 配合使用。主要用于改善调节阀的工作特性，实现正确定位，提高调节 阀位置的线性度，减少调节信号的传递滞后、改变调节阀的 流量特性，用于阀门的反向动作等等。它是调节阀最主要的 附件之一。控制系统提供 4 ～ 20mA 的控制信号给调节阀，电 气阀门定位器或者电气转换器接收这个控制信号并将其转换成 0. 02 ～ 0. 1MPa 的气信号来控制阀门。典型的连接如图 1 所示。
    华龙一号核电站中使用较多的阀门定位器有 FISHEＲ 的 3582 气动定位器( 配 546 电气转换器) ，ABB 的 V18345 电气 阀门定位器和上自仪七厂的 8200 电气阀门定位器。
近年来，智能电气阀门定位器在普通工业用阀中所占份 额正在逐步增大，相对于传统的机械式阀门定位器具有受管 道振动影响小、测量精度高、结构简单便于调试和维护、提供 丰富的阀门状态信息等优势，同时使得非接触式的阀位测量 成为可能，定位器和调节阀可以分体安装。
    华龙一号核电站中也在不执行安全功能且安装环境条 件好的区域( 温湿度、辐照) 试点应用了一些智能阀门定位 器，但控制信号和阀位反馈信号仍采用4 ～ 20mA 电流信号通 过硬接线的方式传输，并未有效利用智能阀门定位器额外提供的监测、标定和诊断功能。

图 1 气动调节阀连接示意图

( 三) 电磁阀选型。与气动调节阀配套的电磁阀，一般选 用直动式两位三通电磁阀，通过控制气路的通断，实现主阀 的快速通断控制，它和执行机构的作用方式配合以保证阀门 在电源或气源故障时处于希望的故障安全位置。

    华龙一号核电站中对电磁阀提出的要求为: 额定电压 48VDC( 电压在 39 ～ 53VDC 间变化) 。电磁阀功率最好不要 超过 30W。电磁阀均应配有二极管，不带电缆。电磁阀的流 通能力( Cv 值或 Kv 值) 需根据气动执行机构的型号、行程时 间、阀门是否分体安装通过计算来确定。在气路设计时需要 注意上游供气管路不要缩径，以免延长阀门的响应时间。
    电磁阀断电瞬间，会出现反向电动势，这个峰值电压本 身既能在线路上造成电磁感应干扰，又能造成接点间电火花 或电弧干扰。反向电动势对测控设备本身的安全及使用可 靠性都会造成不利的影响［3］。可以在电磁阀线圈两端并联 一个放电二极管，通过此电路将电能转化为热能散发掉。并 联二极管的方法适用于灵敏度要求不高的场合，如灵敏度要 求高则可并联电阻和二极管。二极管选择时一定要保证其 正向最大电流大于电磁阀的正常工作电流，反向击穿电压应 大于电磁阀的最大供电电压。

图 2 电磁阀线圈并联反向二极管

( 四) 限位开关选型。限位开关触点容量要求为 48VDC 1A。限位开关要求是机械式的，转换触点。限位开关选型时应考虑阀门采购清单中给出的介质温 度，注意高温介质的影响，确保限位开关在所处环境可以长 期可靠稳定工作。
考虑到大多数潜在供货商在进行限位开关核级鉴定试 验时的电缆配置情况以及经济性等因素，一般要求限位开关 自带电缆且满足低烟无卤阻燃的要求。对于防爆限位开关， 则一般不要求自带电缆。
( 五)  过滤减压阀选型。过滤减压阀在供气压力范围为0. 4 ～ 0. 9MPa( 表压) 时可以正常工作。

( 六) 分体安装阀门的要求。由于部分阀门所处的管线 振动较大，另有部分阀门所处的安装区域为高放射区或者其 他不易接近的区域，为保证阀门性能和便于人员维修，需将 阀门本体与电气附件分开安装。
1． 供货范围。

( 1) 分体安装的各个部件( 如电磁阀、过滤减压阀等) 之 间的气管、分体安装部件与阀门本体执行机构之间的气管不 属于供货商的供货范围。但供货商应提供这些气管两端的 管接头，包括阀门本体执行机构处的管接头、分体安装的各个部件接口处的管接头。

( 2)供货商需提供分体安装的各个部件的安装附件( 如 螺栓螺母等) 。安装用仪表架、仪表管支架不属于供货商的 供货范围( 有特殊要求厂家成套供货的除外) 。

( 3) 阀门包装运输前，分体安装的部件应从阀门上拆除。 供货商应对分体安装的电气仪控部件、相关接头以及安装附件单独包装并做好标识，以便现场安装使用。

2． 提交信息。供货商应提供分体安装的各个阀门的气路连接详图。气路图中应注明阀门本体执行机构的接口型式、各个分体安装部件的接口型式、管接头的规格及适配的气管尺寸。对于分体安装的阀门，应提供分体安装部件 ( 如 电磁阀、过滤减压阀等) 的详细安装信息( 包括底板尺寸、安 装孔的定位尺寸、安装孔的开孔尺寸，所需安装附件的规格 等信息) 。

二、典型问题及经验反馈

    华龙一号核电站国内首堆福清 5 号机组目前已商运发 电，在工程安装和调试过程中也陆续暴露出电仪附件选型的 一些问题，现将典型问题及解决过程进行整理总结，为设计 人员进行核电站中阀门电仪附件的选型工作提供借鉴。
( 一) 双锁紧格兰。双锁紧格兰是指既能锁紧电缆又能锁紧电缆金属保护软管的一种格兰。它的作用主要有以下几点: 主要为机械保护作用，保 护电缆外皮，尤 其暴露在室 外、高温或其他恶劣环境; 另包括防止电缆与仪表连接处的 弯曲半径过小引起的电缆外皮损坏。其次也起到一定的屏蔽( 电磁兼容) 作用，尤其对测量电缆。距离中低压动力电缆过近的控制和测量电缆应考虑屏蔽。

    如果采用普通格兰，则仅能保证缩紧其内的电缆，但无 法与电缆外部的金属软管可靠连接，由于金属软管的防护不 严密，导致电缆部分裸露，在长时间运行中可能引发机械损 伤和 / 或电磁干扰问题。
华龙一号核电站中的气动调节阀电仪附件借鉴此前二 代加项目的经验反馈，将部分普通格兰更换为双锁紧格兰， 在增加美观性的同时，切 实提高核电站的安全性和运行可 靠性。
( 二) 安全壳内使用限位开关。安全壳内使用的限位开关有可能需要经受安全壳打压试验的压力，约 0. 58MPa. A。限位开关的微动开关大多由氮气密封，但不同型号的限位开 关氮气密封压力不尽相同，因而可在不同的环境压力下正常工作。核电站中某常用限位开关品牌，K1 级产品可在环境 压力 0. 6MPa 下正常工作，而 K3 级 / NC 产品仅能在环境压力 0. 1MPa 下正常工作。因此该品牌 K3 级 / NC 限位开关在安 全壳打压期间由于高环境压力导致内部密封元件超压失效， 引发阀门的反馈信号出现异常。

    为解决该问题，需要梳理安全壳打压试验期间壳内安装的限位开关，并将其分类以采取不同的措施: 一是打压期间 需要正常工作: 对于此类限位开关，设计阶段的选型中应注 意保证产品正常工作耐受的环境压力高于打压试验压力; 二 是打压期间不需要工作: 对于此类限位开关，简便的处理措 施为，提示核电站运维人员在安全壳打压期间不以该反馈信 号为准，对于可能造成永久损伤的，试验期间拆除。
( 三) 智能阀门定位器的阀位反馈信号。华龙一号核电 站中采用了事故后 30  分钟不干预的设计改进，辅助给水系统