umwelt-online: KTA 3504 - Elektrische Antriebe des Sicherheitssystems in Kernkraftwerken (2)

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10.3 Praktische Prüfung

10.3.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Es gelten die grundsätzlichen Anforderungen für Typprüfungen elektrischer Antriebe des Sicherheitssystems nach Abschnitt 9.

(2) Für die Antriebsmotoren von Stellantrieben sind die Erwärmungsprobe nach DIN EN 60.034-1 Abschnitt 7 und die Wicklungsprüfung nach DIN EN 60.034-1 Abschnitt 8 nachzuweisen. Zusätzlich zu diesen Prüfungen sind für die Antriebsmotoren

  1. die Prüfung des minimalen Anzugsmomentes bei der niedrigsten spezifizierten Klemmenspannung und bei der maximal zulässigen Wicklungstemperatur und
  2. die Prüfung des maximalen Drehmomentes bei der höchsten spezifizierten Klemmenspannung und einer Wicklungstemperatur von 25 °C

nachzuweisen.

(3) Für eine Baureihe von Stellantrieben sind Typprüfungen nach Ablaufschema entsprechend Bild 10-1 in folgendem Umfang durchzuführen:

  1. Zum Nachweis der Lebensdauer ist grundsätzlich eine Typprüfung, bestehend aus der Vorbeanspruchung nach Abschnitt 10.3.4 und der Prüfung der mechanischen Lebensdauer nach Abschnitt 10.3.5 durchzuführen. Diese Typprüfung darf entfallen, wenn der Nachweis der Lebensdauer durch Betriebsbewährung erbracht wird.
  2. Soweit für eine Baureihe von Stellantrieben Schwingfestigkeit verlangt wird und ein experimenteller Nachweis erforderlich ist, ist eine Typprüfung zum Nachweis der Schwingfestigkeit, bestehend aus der Vorbeanspruchung nach Abschnitt 10.3.4 und der Prüfung der Schwingfestigkeit nach Abschnitt 10.3.6 durchzuführen.
  3. Soweit für eine Baureihe von Stellantrieben Störfallfestigkeit verlangt wird, ist eine Typprüfung zum Nachweis der Störfallfestigkeit, bestehend aus der Vorbeanspruchung nach Abschnitt 10:3.4 und der Prüfung der Störfallfestigkeit nach Abschnitt 10.3.7 durchzuführen.

(4) Bei den Typprüfungen ist die in Bild 10-1 dargestellte Reihenfolge der Prüfschritte einzuhalten, wobei jeder Prüfling nur einer der Prüfungen nach Absatz 3 a) bis c) ausgesetzt werden muss. Werden am gleichen Prüfling mehr als eine der Prüfungen nach Absatz 3 a) bis c) durchgeführt, muss die Vorbeanspruchung nach Abschnitt 10.3.4 nur einmal bei der ersten der Prüfungen erfolgen.

(5) Vor und nach jedem Prüfschritt ist eine Zwischenprüfung durchzuführen. Hierbei ist eine Sichtprüfung der Prüflinge vorzunehmen und die Funktionsfähigkeit soll durch ein Lastspiel nach Bild 10-4 ohne Nachbildung von Drehmomentüberhöhungen festgestellt werden. Dieses Lastspiel soll bei 100 % Bemessungsspannung durchgeführt werden. Vor jedem Prüfschritt ist eine Kontrolle der Prüfeinrichtung durchzuführen.

10.3.2 Auswahl der Prüflinge

(1) Die Auswahl der Prüflinge aus einer Baureihe soll nach den wesentlichen konstruktiven Kennwerten erfolgen. Hierzu gehören:

  1. Baugrößen,
  2. Drehmomente,
  3. Bemessungsdrehzahlen,
  4. Baugrößen der Antriebsmotoren,
  5. Arten der Schalt- und Meldeeinrichtung,
  6. Getriebearten und
  7. Werkstoffe im Kraftfluss.

(2) Die Prüflinge sind so auszuwählen, dass hinsichtlich der wesentlichen Kennwerte eine Vergleichbarkeit mit den nicht geprüften Typen der Baureihe besteht und der durch die jeweilige Typprüfung nach Abschnitt 10.3.1 Absatz 3 a) oder b) . oder c) am höchsten belastete Stellantrieb enthalten ist.

10.3.3 Fertigung der Prüflinge und Ermittlung der Ausgangsdaten

Die nach Abschnitt 10.3.2 ausgewählten Prüflinge sind der Werksfertigung als Stichproben zu entnehmen. Die nach Abschnitt 14 vorgeschriebenen Werksprüfungen müssen durchgeführt und belegt sein. Als Ausgangsdaten und spätere Vergleichsdaten sind die Ergebnisse der nach Tabelle 14-1 Spalte 6 bei der Werksprüfung abschließend durchzuführenden Prüfungen zu protokollieren.

10.3.4 Vorbeanspruchung

(1) Zur thermischen Vorbeanspruchung der eingesetzten funktionsrelevanten, nichtmetallenen Werkstoffe ist unter Berücksichtigung der spezifizierten Einsatzzeit und der spezifizierten mittleren Umgebungstemperatur eine Beanspruchung mit erhöhter Temperatur vorzunehmen. Für Verschleißteile, die im Rahmen der betrieblichen Wartung erneuert werden (z.B. Dichtungen, Fett) darf eine entsprechende kürzere Einsatzzeit als für den gesamten elektrischen Antrieb zugrunde gelegt werden. Bei der Vorbeanspruchung ist es zulässig, bei einer Temperaturerhöhung um jeweils 10 °C die Vorbeanspruchungszeit zu halbieren (n-Grad-Regel mit n=10). Die Vorbeanspruchungszeit darf auch nach der n-Grad-Regel mit n kleiner als 10 oder der Arrheniusgleichung berechnet werden, wenn die materialabhängige Temperaturkonstante oder die Aktivierungsenergie bekannt sind.

Hinweis:
T2 -T1 / n
n-Grad-Regel: t1=t2 ⋅ 2
   
Φ (T2 -T1)
k ⋅ T2 ⋅ T1
Arrheniusgleichung:
t1=t2 ⋅ e

mit

t1 : spezifizierte Einsatzzeit

t2 : Prüfzeit, Vorbeanspruchungszeit

T1 : spezifizierte mittlere Umgebungstemperatur, mit Berücksichtigung des Einflusses von Strahlungswärme und Wärmeleitung

T2 : Prüftemperatur

Φ : Aktivierungsenergie des Materials

n : materialabhängige Temperaturkonstante

k : Boltzmann-Konstante

(2) Zur mechanischen Vorbeanspruchung eines Prüflings sind Lastspiele bei Bemessungsspannung, normaler Umgebungstemperatur und folgenden Bedingungen durchzuführen:

  1. Steuerantriebe sind mit 2000 Lastspielen (Auf-Zu-Zyklus) mit drehmomentabhängigem Abschalten in beiden Endlagen beim maximal zulässigen einstellbaren Abschaltdrehmoment und einem Laufmoment größer als oder gleich 50 % des maximalen zulässigen einstellbaren Abschaltdrehmomentes sowie einer Laufzeit je Richtung größer als oder gleich 30 s zu beanspruchen. Dabei soll eine Drehmomentüberhöhung zwischen 120 % und 200 des maximal zulässigen einstellbaren Drehmomentes erreicht werden (siehe Bild 10-2).
  2. Regelantriebe sind mit einer zu spezifizierenden Anzahl von Belastungen in den Endlagen und zusätzlich mit einer zu spezifizierenden Betriebsart ohne Drehmomentbelastungen in den Endlagen, für eine zu spezifizierende Betriebszeit zu beanspruchen.

Zu Beginn, in der Mitte und am Schluss der mechanischen Vorbeanspruchung sind bei je einem Lastspiel das Belastungsmoment und die Motorleistung über der Laufzeit zu registrieren.

(3) Zur Nachbildung von Belastungen durch Überdruck von außen ist ein Zyklus mit Erhöhung des umgebenden Luftdruckes auf 5 bar Überdruck folgendermaßen durchzuführen:

Anstiegszeit im Bereich von 5 min bis 30 min,

Druckhaltezeit im Bereich von 3 min bis 10 min,

Abfallzeit im Bereich von 5 min bis 30 min.

(4) Für Stellantriebe, die für den betrieblichen Einsatz unter Strahlenbeanspruchung vorgesehen sind und nach Abschnitt 9 Absatz 6 a) einer Bestrahlungsprüfung zu unterziehen sind, sind die Prüfwerte für die Energiedosis und Energiedosisleistung in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen festzulegen. Für Stellantriebe, die im Sicherheitsbehälter eines Kernkraftwerks mit Leichtwasserreaktor eingesetzt werden sollen, ist am Prüfling eine Vorbeanspruchung durch Strahlung mit einer Energiedosisleistung von kleiner als oder gleich 5 ⋅ 102 Gy/h solange durchzuführen, bis der Prüfling eine Energiedosis von größer als oder gleich 5 ⋅ 104 Gy akkumuliert hat. Die genannten Dosis- und Dosisleistungswerte beziehen sich auf Luft und eine Photonenenergie im Bereich von 0,8 MeV bis 2 MeV.

(5) Die Bestrahlungsprüfung muss unter Erfüllung nachstehender Anforderungen erfolgen:

  1. Die Bestrahlung des Prüflings darf mit Gamma-Strahlen unter atmosphärischen Bedingungen (Sauerstoffgehalt der Luft) erfolgen.
  2. Die Messunsicherheit bei dem angewendeten dosimetrischen Messverfahren muss in das Messergebnis so eingerechnet werden, dass die nach Absatz 4 geforderte Prüfdosis erreicht wird. Die Wahl des Messverfahrens darf der prüfenden Stelle überlassen werden.
  3. Der Prüfling soll einem Umgebungsklima mit einer Temperatur im Bereich von 18 °C bis 28 °C (Schwankungsbreite ± 5 K) und einer relativen Luftfeuchte kleiner als 75 %ausgesetzt werden. Kann die geforderte Temperaturkonstanz nicht sichergestellt werden, muss die Umgebungstemperatur während der Bestrahlung registriert werden.

(6) Zur Nachbildung der Belastung durch betriebliche Schwingungen, z.B. durch Rohrleitungsvibration, ist der Prüfling nacheinander in den drei Achsen einer Schwingungsbelastung mit Gleitsinusanregung und mit folgenden Werten zu unterziehen:

  1. 10 Zyklen von 5 Hz bis 200 Hz bis 5 Hz mit 2 Oktaven/ Minute,
  2. im Bereich 5 Hz bis 18 Hz konstante Amplitude der Auslenkung ± 0,6 mm und
  3. im Bereich 18 Hz bis 200 Hz konstante Amplitude der Beschleunigung 0,75 × 9,81 m/s2.

Hinweis:
Eine gleichzeitige Schwingungsbelastung in drei Achsen ist ebenfalls zulässig.

Es ist zulässig, die Prüfung der Schwingfestigkeit nach Abschnitt 10.3.6 mit diesem Prüfschritt zusammenzulegen.

(7) Am Ende der Vorbeanspruchung sollen zur Ermittlung von Zwischenwerten die Messungen nach Tabelle 14-1 Spalte 6, jedoch ohne elektrische Wicklungsprüfung, durchgeführt werden.

10.3.5 Prüfung der mechanischen Lebensdauer

(1) Zum Nachweis der Lebensdauer sind die Prüflinge, die nach Abschnitt 10.3.4 vorbeansprucht wurden, folgender Beanspruchung zu unterziehen:

  1. Steuerantriebe mit 3000 Lastspielen nach Bild 10-2,
  2. Regelantriebe mit der 1,5fachen Anzahl der nach Abschnitt 10.3.4 Absatz 2 b) spezifizierten Anzahl von Beanspruchungen.

(2) Zu Beginn, in der Mitte und am Schluss der Prüfung der mechanischen Lebensdauer sind bei je einem Lastspiel das Belastungsmoment und die Motorleistung über der Zeit zu registrieren.

(3) Zur Ermittlung der Enddaten sind die Messungen nach Tabelle 14-1 Spalte 6 durchzuführen. Anschließend ist der Prüfling zu zerlegen und die Teile sind auf Verschleiß zu untersuchen.

(4) Die Prüfung der mechanischen Lebensdauer ist bestanden, wenn sich keine Hinweise auf Überbeanspruchung von Bauteilen, falsche Werkstoffwahl oder sonstige systematische Fehler ergeben haben,

10.3.6 Prüfung der Schwingfestigkeit

(1) Bei Stellantrieben, für die nach Abschnitt 9 Absatz 4 b) ein experimenteller Nachweis der Schwingfestigkeit erforderlich ist, muss dieser Nachweis durch eine Schwingungsprüfung an Prüflingen erbracht werden, die nach Abschnitt 10.3.4 vorbeansprucht wurden. Dabei ist nachzuweisen, dass bei induzierten Erschütterungen die Integrität und die Funktionsfähigkeit des Stellantriebs erhalten bleiben. Wird in besonderen Fällen die Funktion des Stellantriebs während der Einwirkung verlangt, sind die entsprechenden Prüfverfahren festzulegen.

Hinweis:
Falls z.B. Schalterfunktionen zu prüfen sind, ist während der Schwingungsprüfung zu messen, wie lange diese Schalter ungewollt öffnen oder schließen. Im Rahmen der Eignungsüberprüfung ist festzustellen, ob diese Zeiten in Zusammenwirken mit dem Steuerungssystem zulässig sind.

(2) Für eine Prüfung auf Widerstandsfähigkeit gegen induzierte Erschütterungen im Frequenzbereich 1 Hz bis 35 Hz, z.B. durch Erdbeben, darf der Frequenzbereich auf 5 Hz bis 35 Hz eingeschränkt werden, wenn der Prüfling unter 10 Hz keine Resonanz (keine Überhöhung größer als 2) hat. Als Prüfanregung darf wahlweise Gleitsinus oder Sinusschwebung mit den folgenden Bedingungen verwendet werden:

  1. Bei Gleitsinus-Anregung:
    aa) Im Frequenzbereich ca. 5 Hz bis 35 Hz konstante Amplitude der Beschleunigung 4,5 ⋅ 9,81 m/s2. Im Frequenzbereich unter ca. 5 Hz konstante Amplitude der Auslenkung ± 50 mm,
    ab) Durchlaufgeschwindigkeit: 1 Oktave/Minute und
    ac) Prüfung in jeder Achse mit 1 Zyklus.
  2. Bei Sinusschwebung-Anregung:
    ba) Prüfamplitude: 4,5 ⋅ 9,81 m/s2,
    bb) 5 Schwingungspakete je Prüffrequenz und Achse,
    bc) 5 Sinusschwingungen je Schwingungspaket und
    bd) Abstand der Prüffrequenzen 1/3 Oktave.

(3) Für eine Prüfung auf Widerstandsfähigkeit gegen induzierte Erschütterungen im Frequenzbereich 5 Hz bis 100 Hz, z.B. durch Flugzeugabsturz, darf als Prüfanregung wahlweise Gleitsinus oder Sinusschwebung mit folgenden Bedingungen verwendet werden:

  1. Bei Gleitsinus-Anregung:
    aa) Konstante Amplitude der Beschleunigung 5 ⋅ 9,81 m/s2,
    ab) Durchlaufgeschwindigkeit: kleiner als oder gleich 10 Oktaven/Minute und
    ac) Prüfung in jeder Achse mit 1 Zyklus.
  2. Bei Sinusschwebung-Anregung:
    ba) Prüfamplitude: 5 ⋅ 9,81 m/s2,
    bb) 1 Schwingungspaket je Prüffrequenz und Achse,
    bc) 4 Sinusschwingungen je Schwingungspaket und
    bd) Abstand der Prüffrequenzen 1/3 Oktave.

(4) Zur Ermittlung der Enddaten sind die Messungen nach Tabelle 14-1 Spalte 6 durchzuführen.

(5) Die Prüfung der Schwingfestigkeit ist bestanden, wenn sich keine Hinweise auf Überbeanspruchung von Bauteilen, falsche Werkstoffwahl oder sonstige systematische Fehler ergeben haben.

(6) Die Prüfung der Schwingfestigkeit nach Abschnitt 10.3.6 darf mit der Vorbeanspruchung zur Nachbildung betrieblicher Schwingungen nach Abschnitt 10.3.4 Absatz 6 zusammengelegt werden.

Hinweis:
Eine gleichzeitige Schwingungsbelastung in drei Achsen ist ebenfalls zulässig.

10.3.7 Prüfung der Störfallfestigkeit

(1) Falls nach Abschnitt 5.10 eine Auslegung für die Bedingungen eines Störfalls verlangt wird, muss der Belastungsverlauf während der Prüfung in einem Diagramm (Prüfkurve) festgelegt werden. Hierin sollen die Werte für Druck, Temperatur und Feuchte, Anstiegs-, Abfall- und Verweilzeiten und deren zulässige Abweichungen vorgegeben werden. Liegt während des Störfalls eine Strahlenbeanspruchung vor, sind die Prüfwerte für die Energiedosis und Energiedosisleistung in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen festzulegen. Der Prüfling ist diesen 13elastungen auszusetzen.

(2) Wird nach Abschnitt 5.10 eine Auslegung für die Bedingungen eines Kühlmittelverluststörfalles im Sicherheitsbehälter eines Kernkraftwerks mit Leichtwasserreaktor verlangt, sind an Stellantrieben, die nach Abschnitt 10.3.4 vorbeansprucht wurden, die nachfolgenden Prüfungen durchzuführen. In die Prüfungen sind die Schnittstellen zu anderen Komponenten, z.B. Kabel und Kabelanschluss-Stellen, einzubeziehen.

(3) Der Prüfling ist einer Dampfbeaufschlagung mit Druck, Temperatur und Feuchte mit den Bedingungen nach Bild 10-3 auszusetzen. Bei Steuerantrieben sind Funktionsprüfungen und Messungen nach Tabelle 10-1 durchzuführen. Für Regelantriebe sind die Funktionsprüfungen und Messungen zu spezifizieren. Für KMV-Störfälle außerhalb des Sicherheitsbehälters (Ringraum, FD-Armaturenkammer) und andere Anlagen als der DWR 1300 gelten entsprechende Anforderungen die jeweils zu spezifizieren sind.

(4) Für eine spezifizierte Anforderungszeit mit mehr als 2 h nach Störfalleintritt ist der Prüfling einer Bestrahlungsprüfung zu unterziehen und dabei mit einer Energiedosisleistung von kleiner als oder gleich 5 ⋅ 102 Gy/h so lange zu bestrahlen, bis der Prüfling zusätzlich zur Vorbeanspruchung nach Abschnitt 10.3.4 Absatz 4 eine weitere Energiedosis von größer als oder gleich 2 ⋅ 105 Gy akkumuliert hat. Die genannten Dosis- und Dosisleistungswerte beziehen sich auf Luft und eine Photonenenergie im Bereich von 0,8 MeV bis 2 MeV. Die Bestrahlungsprüfung muss unter den in Abschnitt 10.3.4 Absatz 5 festgelegten Anforderungen erfolgen.

(5) Für eine spezifizierte Anforderungszeit mit mehr als 24 h nach Störfalleintritt sollen als Langzeitprüfung zur Nachbildung der Einwirkungen von Temperatur, Feuchte und korrosiven Medien die Prüflinge einer Klimaprüfung von 56 Tagen mit 75 °C und größer als oder gleich 95 % relativer Luftfeuchte ausgesetzt werden. Korrosive Einflüsse durch den Borgehalt der Störfallumgebung bei Druckwasserreaktor-Anlagen sollen durch Besprühen mit boriertem Wasser (Borgehalt größer als oder gleich 20 mg/kg) simuliert werden. Während dieser Klimaprüfung sind die Messungen nach Tabelle 10-1 durchzuführen.

(6) Bei Anforderungszeiten bis 2 h sind anschließend an die Dampfbeaufschlagung nach Absatz 3, bei Anforderungszeiten bis 24 h sind anschließend an die Bestrahlung nach Absatz 4, bei Anforderungszeiten über 24 Stunden sind anschließend an die Langzeitprüfung nach Absatz 5 die Messungen nach Tabelle 10-1 Spalte "Abschlussprüfung" durchzuführen.

(7) Zur Ermittlung der Enddaten sind am trockenen Prüfling bei Raumtemperatur Messungen nach Tabelle 14-1 Spalte 6 durchzuführen, wo bei die Wicklungsprüfung mit der doppelten Bemessungsspannung ausreichend ist.

(8) Die Prüfung der Störfallfestigkeit ist bestanden, wenn die vorgegebenen Sollwerte eingehalten und das abschließende Lastspiel ordnungsgemäß durchgeführt worden sind.

Tabelle 10-1: Prüfungen und Messungen während der Prüfung der Kühlmittelverlust-Störfallfestigkeit von Steuerantrieben (DWR 1300 MW, elektrisch)

Bild 10-1: Prüfschritte der praktischen Typprüfungen für eine Baureihe von Stellantrieben nach Abschnitt 10 oder eine Baureine von Betätigungsmagneten für Ventile nach Abschnitt 11


Bild 10-2: Programm für das Lastspiel eines Steuerantriebes bei der Vorbeanspruchung und der Lebensdauerprüfung


Bild 10-3: Bedingungen der Dampfbeaufschlagung bei der Prüfung der Kühlmittelverlust-Störfallfestigkeit (DWR 1300 MW, elektrisch)


Bild 10-4: Programm für das Lastspiel eines Steuerantriebes bei der Funktionszwischenprüfung nach Abschnitt 10.3.1 Abs. 5


11 Typprüfungen von Betätigungsmagneten für Ventile

11.1 Nachweis der Magnetkraftauslegung

Die Auslegung der Betätigungsmagnete für Ventile nach den Anforderungen des Abschnitts 6.3 ist im Rahmen der Typprüfung nachzuweisen.

11.2 Festigkeitsnachweis

Für die im Kraftfluss liegenden Teile von Betätigungsmagneten soll ein theoretischer Festigkeitsnachweis erbracht werden.

11.3 Praktische Prüfung

11.3.1 Allgemeine Anforderungen

(1) Es gelten die grundsätzlichen Anforderungen für Typprüfungen elektrischer Antriebe des Sicherheitssystems nach Abschnitt 9. Die Prüfungen sollen am ganzen Magnetventil (Betätigungsmagnet und Ventil) durchgeführt werden. Wird das Ventil durch eine Belastungseinrichtung ersetzt, ist diese im Typprüfprogramm zu beschreiben.

(2) Für die Betätigungsmagnete von Ventilen sind die Typprüfungen nach VDE 0580 oder DIN VDE 0580 § 28 bis § 44 nachzuweisen. Hierbei ist die niedrigste spezifizierte Klemmenspannung nach Abschnitt 6.3 Absatz 2 zugrunde zu legen.

(3) Für eine Baureihe von Betätigungsmagneten für Ventile sind Typprüfungen nach Ablaufschema Bild 10-1 in folgendem Umfang durchzuführen:

  1. Zum Nachweis der Lebensdauer ist grundsätzlich eine Typprüfung, bestehend aus der Vorbeanspruchung nach Abschnitt 11.3.4 und der Prüfung der mechanischen Lebensdauer nach Abschnitt 11.3.5 durchzuführen. Diese Typprüfung darf entfallen, wenn der Nachweis der Lebensdauer durch Betriebsbewährung erbracht wird.
  2. Soweit für eine Baureihe Schwingfestigkeit verlangt wird und ein experimenteller Nachweis erforderlich ist, ist eine Typprüfung zum Nachweis der Schwingfestigkeit, bestehend aus der Vorbeanspruchung nach Abschnitt 11.3.4 und der Prüfung der Schwingfestigkeit nach Abschnitt 11.3.6 durchzuführen.
  3. Soweit für eine Baureihe Störfallfestigkeit verlangt wird, ist eine Typprüfung zum Nachweis der Störfallfestigkeit, bestehend aus der Vorbeanspruchung nach Abschnitt 11.3.4 und der Prüfung der Störfallfestigkeit nach Abschnitt 11.3.7 durchzuführen.

(4) Bei den Typprüfungen ist die in Bild 10-1 dargestellte Reihenfolge der Prüfschritte einzuhalten, wobei jeder Prüfling nur einer der Prüfungen nach Absatz 3 a) bis c) ausgesetzt werden muss. Werden am gleichen Prüfling mehr als eine der Prüfungen nach Absatz 3 a) bis c) durchgeführt, muss die Vorbeanspruchung nach Abschnitt 11.3.4 nur einmal bei der ersten der Prüfungen erfolgen.

(5) Vor und nach jedem Prüfschritt ist eine Zwischenprüfung durchzuführen. Hierbei ist eine Sichtprüfung der Prüflinge vorzunehmen. Die Funktionsfähigkeit soll durch ein Arbeitsspiel (Einschalt- und Ausschaltvorgang) festgestellt werden. Dieses Arbeitsspiel soll bei 90 % des oberen Grenzwertes des Klemmenspannungsbereichs nach Tabelle 6-1 durchgeführt werden. Vor jedem Prüfschritt ist eine Kontrolle der Prüfeinrichtung durchzuführen.

11.3.2 Auswahl der Prüflinge

Die Auswahl der Prüflinge aus einer Baureihe von Betätigungsmagneten für Ventile soll nach den wesentlichen konstruktiven Kennwerten erfolgen. Hierzu gehören:

  1. Baugrößen,
  2. Hubkräfte, Rückstellkräfte,
  3. Bauarten der Betätigungsmagnete,
  4. Bereich der Klemmenspannung,
  5. Art der Meldeeinrichtung und
  6. Werkstoffe im Kraftfluss.

Die Prüflinge sind so auszuwählen, dass hinsichtlich der wesentlichen Kennwerte eine Vergleichbarkeit mit den nicht geprüften Typen der Baureihe besteht und dass das durch die jeweilige Typprüfung nach Abschnitt 11.3.1 Absatz 3 a) oder b) oder c) am höchsten belastete Magnetventil enthalten ist.

11.3.3 Fertigung der Prüflinge und Ermittlung der Ausgangsdaten

Die nach Abschnitt 11.3.2 ausgewählten Prüflinge sind der Werksfertigung als Stichproben zu entnehmen. Die nach Abschnitt 14 vorgeschriebenen Werksprüfungen müssen durchgeführt und belegt sein. Als Ausgangsdaten und spätere Vergleichsdaten sind die Ergebnisse der nach Tabelle 14-2 Spalte 2 bei der Werksprüfung abschließend durchzuführenden Prüfungen zu protokollieren.

11.3.4 Vorbeanspruchung

(1) Zur thermischen Vorbeanspruchung der eingesetzten funktionsrelevanten nichtmetallenen Werkstoffe der Prüflinge ist unter Berücksichtigung der spezifizierten Einsatzzeit und der spezifizierten mittleren Umgebungstemperatur eine Beanspruchung mit erhöhter Temperatur vorzunehmen. Hierbei

gelten die Bedingungen nach Abschnitt 10.3.4 Absatz 1. Bei Betätigungsmagneten, die für Dauerbetrieb während der betrieblichen Einsatzzeit vorgesehen sind, ist bei der spezifizierten Umgebungstemperatur T1 der Einfluss der Eigenerwärmung der Magnetspule für die aufsummierte Einschaltzeit zusätzlich zu berücksichtigen. Hierzu soll die ermittelte Prüftemperatur T2 der Magnetwicklung durch Strombeaufschlagung hergestellt werden, um Heißpunktstellen innerhalb der Wicklung zu simulieren.

(2) Zur mechanischen Vorbeanspruchung eines Prüflings sind Arbeitsspiele beim oberen Grenzwert des Klemmenspannungsbereichs, bei normaler Umgebungstemperatur und folgenden Bedingungen durchzuführen:

  1. Bei Magnetventilen mit einer steuerungstechnischen Aufgabenstellung sind die Prüflinge mit 2000 Arbeitsspielen (Einschalt- und Ausschaltvorgang) bei einer relativen Einschaltdauer von 50 % (Einschaltdauer = 50 % der Spieldauer) zu beanspruchen. Dabei soll der Betätigungsmagnet mit einer Gegenkraft belastet werden, deren Kennlinie bei Gleichstrommagneten bei etwa 50 % der statischen Magnetkraft-Hubkennlinie liegt.
  2. Bei Magnetventilen mit einer regelungstechnischen Aufgabenstellung sind die Prüflinge mit einer zu spezifizierenden Anzahl von Arbeitsspielen mit einem zu spezifizierenden Hubweg und einer zu spezifizierenden relativen Einschaltdauer für eine zu spezifizierende Betriebszeit zu beanspruchen.

Zu Beginn und am Schluss der mechanischen Vorbeanspruchung sind bei je einem Arbeitsspiel die Belastungskraft der Prüfeinrichtung und die Magnetkraft über dem Hub bei Bemessungsstrom zu registrieren.

(3) Zur Nachbildung von Belastungen durch Überdruck von außen ist ein Zyklus mit Erhöhung des umgebenden Luftdruckes auf 5 bar Überdruck folgendermaßen durchzuführen:

Anstiegszeit im Bereich von 5 min bis 30 min,

Druckhaltezeit im Bereich von 3 min bis 10 min und

Abfallzeit im Bereich von 5 min bis 30 min.

Diese Prüfung darf entfallen, wenn nachgewiesen wird, dass diese Überdruckbelastungen keinen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit haben können.

(4) Sind Magnetventile für den betrieblichen Einsatz unter Strahlenbeanspruchung vorgesehen und die Prüflinge nach Abschnitt 9 Absatz 6 a) einer Bestrahlungsprüfung zu unterziehen, sind die Prüfwerte für die Energiedosis und Energiedosisleistung in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen festzulegen. Es gelten die weiteren Bedingungen nach Abschnitt 10.3.4 Absatz 4.

(5) Die Bestrahlungsprüfung muss unter Erfüllung der Anforderungen nach Abschnitt 10.3.4 Absatz 5 erfolgen.

(6) Zur Nachbildung der Belastung durch betriebliche Schwingungen, z.B. durch Rohrleitungsvibration, ist der Prüfling nacheinander in den drei Achsen einer Schwingungsbelastung mit Gleitsinusanregung und mit Werten nach Abschnitt 10.3.4 Absatz 6 zu unterziehen. Es ist zulässig, die Prüfung der Schwingfestigkeit nach Abschnitt 11.3.6 mit diesem Prüfschritt zusammenzulegen. Eine gleichzeitige Schwingungsbelastung in drei Achsen ist ebenfalls zulässig.

(7) Am Ende der Vorbeanspruchung sollen zur Ermittlung von Zwischenwerten die Messungen nach Tabelle 14-2 Spalte 2, jedoch ohne Spannungsprüfung, durchgeführt werden.

11.3.5 Prüfung der mechanischen Lebensdauer

(1) Zum Nachweis der Lebensdauer sind die Prüflinge, die nach Abschnitt 11.3.4 vorbeansprucht wurden, folgender Beanspruchung zu unterziehen:

  1. Bei Magnetventilen mit einer steuerungstechnischen Aufgabenstellung sind die Prüflinge mit 3000 Arbeitsspielen und mit den Belastungen nach Abschnitt 11.3.4 Absatz 2 a) zu beanspruchen.
  2. Bei Magnetventilen mit einer regelungstechnischen Aufgabenstellung sind die Prüflinge der 1,5 fachen Anzahl der nach Abschnitt 11.3.4 Absatz 2 b) spezifizierten Anzahl von Beanspruchungen zu unterziehen.

(2) Zu Beginn und am Schluss der Prüfung der Lebensdauer sind bei je einem Arbeitsspiel die Belastungskraft der Prüfeinrichtung und die Magnetkraft über dem Hub bei Bemessungsstrom zu registrieren.

(3) Zur Ermittlung der Enddaten sind die Messungen nach Tabelle 14-2 Spalte 2 durchzuführen. Anschließend ist der Prüfling zu zerlegen und die Teile sind auf Verschleiß zu untersuchen.

(4) Die Prüfung der Lebensdauer ist bestanden, wenn sich keine Hinweise auf Überbeanspruchung von Bauteilen, falsche Werkstoffwahl oder sonstige systematische Fehler ergeben haben.

11.3.6 Prüfung der Schwingfestigkeit

(1) Bei Magnetventilen, für die nach Abschnitt 9 Absatz 6 b) ein experimenteller Nachweis der Schwingfestigkeit erforderlich ist, muss dieser Nachweis durch eine Schwingungsprüfung an Prüflingen erbracht werden, deren Betätigungsmagnete nach Abschnitt 11.3.4 vorbeansprucht wurden. Dabei ist nachzuweisen, dass bei induzierten Erschütterungen die Integrität und die Funktionsfähigkeit des Prüflings erhalten bleiben. Wenn während der Schwingungseinwirkung ein ungewolltes Öffnen oder Schließen des Ventils nicht zulässig ist, ist ein Prüfverfahren festzulegen mit dem diese Eigenschaften nachgewiesen werden.

Hinweis:
Falls z.B. Schalterfunktionen zu prüfen sind, ist während der Schwingungsprüfung zu messen, wie lange diese Schalter ungewollt öffnen oder schließen. Im Rahmen der Eignungsüberprüfung ist festzustellen, ob diese Zeiten in Zusammenwirken mit dem Steuerungssystem zulässig sind.

(2) Für eine Prüfung auf Widerstandsfähigkeit gegen induzierte Erschütterungen im Frequenzbereich 1 Hz bis 35 Hz, z.B. durch Erdbeben, sind die Bedingungen nach Abschnitt 10.3.6 Absatz 2 einzuhalten.

(3) Für eine Prüfung auf Widerstandsfähigkeit gegen induzierte Erschütterungen im Frequenzbereich 5 Hz bis 100 Hz, z.B. durch Flugzeugabsturz, sind die Bedingungen nach Abschnitt 10.3.6 Absatz 3 einzuhalten.

(4) Zur Ermittlung der Enddaten sind die Messungen nach Tabelle 14-2 Spalte 2 durchzuführen.

(5) Die Prüfung der Schwingfestigkeit ist bestanden, wenn sich keine Hinweise auf Überbeanspruchung von Bauteilen, falsche Werkstoffwahl oder sonstige systematische Fehler ergeben haben.

(6) Die Prüfung der Schwingfestigkeit nach Abschnitt 11.3.6 darf mit der Vorbeanspruchung zur Nachbildung betrieblicher Schwingungen nach Abschnitt 11.3.4 Absatz 6 zusammengelegt werden.

11.3.7 Prüfung der Störfallfestigkeit

(1) Falls nach Abschnitt 6.5 eine Auslegung für die Bedingungen eines Störfalls verlangt wird, muss der Belastungsverlauf während der Prüfung in einem Diagramm (Prüfkurve) festgelegt werden. Hierin sollen die Werte für Druck, Temperatur und Feuchte, Anstiegs-, Abfall- und Verweilzeiten und deren zulässige Abweichungen vorgegeben werden. Liegt während des Störfalls eine Strahlenbeanspruchung vor, sind die Prüfwerte für die Energiedosis und Energiedosisleistung in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen festzulegen. Der Prüfling ist diesen Belastungen auszusetzen.

(2) Wird nach Abschnitt 6.5 eine Auslegung für die Bedingungen eines Kühlmittelverluststörfalles im Sicherheitsbehälter eines Kernkraftwerks mit Leichwasserreaktor verlangt, sind an Prüflingen, die nach Abschnitt 11.3.4 vorbeansprucht wurden, die nachfolgenden Prüfungen durchzuführen. In die Prüfungen sind die Schnittstellen zu anderen Komponenten, z.B. Kabel und Kabelanschluss-Stellen, einzubeziehen.

(3) Der Prüfling ist einer Dampfbeaufschlagung mit Druck, Temperatur und Feuchte mit den Bedingungen nach Bild 10-3 auszusetzen, wobei die obere Temperaturspitze auf drei Stunden zu verlängern ist, um die Beanspruchung des Betätigungsmagneten für Dauerbetrieb nachzuweisen. Bei Magnetventilen mit steuerungstechnischer Aufgabenstellung sind Funktionsprüfungen und Messungen nach Tabelle 11-1 durchzuführen. Für Magnetventile mit einer regelungstechnischen Aufgabenstellung sind die Funktionsprüfungen und Messungen zu spezifizieren. Für KMV-Störfälle außerhalb des Sicherheitsbehälters (Ringraum, FD-Armaturenkammer) und andere Anlagen als der DWR 1300 gelten entsprechende Anforderungen die jeweils zu spezifizieren sind.

(4) Für eine spezifizierte Anforderungszeit mit mehr als 2 h nach Störfalleintritt ist der Prüfling einer Bestrahlungsprüfung mit den Bedingungen nach Abschnitt 10.3.7 Absatz 3 zu unterziehen.

(5) Für eine spezifizierte Anforderungszeit mit mehr als 24 h nach Störfalleintritt ist der Prüfling einer Langzeitprüfung mit den Bedingungen nach Abschnitt 10.3.7 Absatz 4 zu unterziehen; dabei sind die Messungen nach Tabelle 11-1 durchzuführen.

(6) Bei Anforderungszeiten bis 2 h sind anschließend an die Dampfbeaufschlagung nach Absatz 3, bei Anforderungszeiten bis 24 h sind anschließend an die Bestrahlung nach Absatz 4, bei Anforderungszeiten über 24 h sind anschließend an die Langzeitprüfung nach Absatz 5 die Messungen nach Tabelle 11-1, Spalte "Abschlussprüfung" durchzuführen.

(7) Zur Ermittlung der Enddaten sind am trockenen Prüfling bei Raumtemperatur Messungen nach Tabelle 14-2 Spalte 2 durchzuführen, wobei die Spannungsprüfung mit dem doppelten Wert des oberen Grenzwertes des Klemmenspannungsbereichs nach Tabelle 6-1 ausreichend ist.

(8) Die Prüfung der Störfallfestigkeit ist bestanden, wenn die vorgegebenen Sollwerte eingehalten und das abschließende Lastspiel ordnungsgemäß durchgeführt worden sind.

12 Typprüfungen von elektrischen Antrieben von Arbeitsmaschinen

(1) Es gelten die grundsätzlichen Anforderungen für Typprüfungen elektrischer Antriebe des Sicherheitssystems nach Abschnitt 9.

(2) Für die Antriebsmotoren von Arbeitsmaschinen sind nach DIN EN 60.034-1 die Erwärmungsprobe nach Abschnitt 8 und die Wicklungsprüfung nach Abschnitt 9.2 nachzuweisen. Zusätzlich ist die Prüfung des minimalen Anzugsmomentes nachzuweisen. Falls die Prüfung des Anzugsmomentes nicht bei der niedrigsten spezifizierten Klemmenspannung nach Abschnitt 7.2 erfolgt ist, ist die entsprechende Änderung des Anzugsmomentes zu ermitteln.

(3) Werden für den Einsatz im Sicherheitssystem sicherheitstechnische Eigenschaften erforderlich, die durch die Typprüfungen nach den Absätzen 1 und 2 nicht erfasst werden, sind zusätzliche Eignungsprüfungen durchzuführen. Hierbei sind die Anforderungen nach Abschnitt 9 Absatz 4 einzuhalten.

13 Eignungsüberprüfung von elektrischen Antrieben des Sicherheitssystems

(1) Durch Unterlagen nach den Abschnitten 5.13, 6.7, 7.8 und 8 Absatz 3 ist für die Eignungsüberprüfung nachzuweisen, inwieweit die in den geplanten Einsatzfällen in der Anlage zu unterstellenden Umgebungsbedingungen durch die anlagenunabhängig festgelegten Prüfbedingungen der Typprüfungen nach Abschnitt 9 erfasst werden.

(2) Falls bei den Typprüfungen mit niedrigeren Werten geprüft wurde, als für die Anlage unterstellt wird, muss in dem nicht erfassten Bereich der Umgebungsbedingungen ein ergänzender Nachweis der Eignung der elektrischen Antriebe des Sicherheitssystems erbracht werden.

(3) Es müssen für die Eignungsüberprüfung die Informationen für die nachfolgenden Vergleiche zur Verfügung gestellt werden:

  1. Vergleich der Identität zwischen den in der Anlage einzusetzenden elektrischen Antrieben des Sicherheitssystems und den Antrieben der Typprüfung oder der Baureihe der Typprüfung.
  2. Vergleich der Anforderungen aus dem Betrieb der Anlage mit den Bedingungen der Vorbeanspruchung zur Nachbildung betrieblicher Beanspruchungen bei den Typprüfungen.
  3. Vergleich der anlagenspezifischen Anforderungen durch seismische Schwingungen am Einbauort der elektrischen Antriebe des Sicherheitssystems mit den Bedingungen der Typprüfung auf Schwingfestigkeit im Bereich 1 Hz bis 35 Hz. Hierbei ist anlagenspezifisch zu überprüfen, ob während der Einwirkung die Funktion verlangt wird und ob hierfür besondere Nachweise zu erbringen sind.
  4. Vergleich der anlagenspezifischen Anforderungen durch induzierte Erschütterungen am Einbauort der elektrischen Antriebe des Sicherheitssystems infolge Flugzeugabsturz oder Explosionsdruckwelle mit den Bedingungen der Typprüfung auf Schwingfestigkeit im Bereich 5 Hz bis 100 Hz. Hierbei ist anlagenspezifisch zu überprüfen, ob während der Einwirkung die Funktion verlangt wird und ob hierfür besondere Nachweise zu erbringen sind.
  5. Vergleich der ,anlagenspezifischen Anforderungen bei Störfällen mit den Bedingungen der Typprüfung auf Störfallfestigkeit.

Tabelle 11-1: Prüfungen und Messungen während der Prüfung der Kühlmittelverlust-Störfallfestigkeit von Betätigungsmagneten für Ventile mit steuertechnischer Aufgabenstellung (DWR 1300 MW, elektrisch)

14 Werksprüfungen

Die Werksprüfungen der elektrischen Antriebe des Sicherheitssystems sind als Stückprüfungen nach KTA 3701 Abschnitt 4.16.3 durchzuführen. Bei Stellantrieben ist mindestens der Prüfumfang von Tabelle 14-1, bei Betätigungsmagneten für Ventile mindestens der Prüfumfang von Tabelle 14-2 einzuhalten.

15 Inbetriebsetzungsprüfungen

(1) Die Inbetriebsetzungsprüfungen der elektrischen Antriebe des Sicherheitssystems sind nach einem Inbetriebsetzungsprogramm durchzuführen. Die Anforderungen von KTA 3506 Abschnitt 3 sind zu berücksichtigen.

(2) Bei den elektrischen Antrieben des Sicherheitssystems sind im Wesentlichen folgende Prüfungen durchzuführen:

  1. Kontrolle der Einhaltung der Herstellervorgaben.
  2. Der Isolationswiderstand ist zu prüfen.
  3. Eine Prüfung der nach DIN VDE 0100-470 vorzusehenden Schutzmaßnahmen ist durchzuführen.
  4. Eine Messung des Schleifenwiderstandes des Leistungskabels ist durchzuführen. Dabei ist zu überprüfen, ob der spezifizierte Spannungsfall nicht überschritten wird.
  5. Eine Drehrichtungskontrolle ist durchzuführen.
  6. Die Funktionsfähigkeit von Weg- und Drehmomentabsteuerung, Überbrückungen und Rückmeldungen ist jeweils zu prüfen.

Die verfahrenstechnischen Systeme brauchen bei diesen Prüfungen nicht betrieben zu werden.

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Prüfung Bauteile im Kraftfluss Flächen mit Dichtfunktion Getriebegehäuse Antriebsmotor Am kompletten Stellantrieb
Härteprüfung X        
Rauhigkeitsprüfung   X      
Dichtheitsprüfung     X    
Elektrische Wicklungsprüfung       X Y
Drehmomentprüfung         Y
Drehmomenteinstellung           Y
Stellungsgeber und Wegschalter           Y
Siehe Text zu den Buchstaben A g     b c d e f
Prüfung nach Maßhaltigkeit und Sauberkeit ist obligatorisch und deshalb nicht einzeln erwähnt.
X: Bestätigung durch Werksbescheinigung nach DIN EN 10.204 Abschnitt 2.1 für den kompletten Stellantrieb einschließlich der Identität zwischen Prüfling und typgeprüften Antrieb oder typgeprüfter Baureihe

Y: Bestätigung durch Abnahmeprüfzeugnis nach DIN EN 10.204 Abschnitt 3.1

a: Härteprüfung an mindestens 10 % der oberflächengehärteten Bauteile je Härtelos und Werkstoff

b: Wicklungsprüfung nach DIN EN 60.034-1 Abschnitt 8 im Herstellerwerk des Antriebsmotors

c: Wiederholung der Wicklungsprüfung mit 80 % des Wertes der Erstprüfung des Motors oder der Geräte

d: Drehmoment bei Abschaltversagen und maximaler Klemmenspannung (110 % UN). Maximal einstellbares Drehmoment mit dem Anzugsmoment des Motors bei der minimalen spezifizierten Klemmenspannung (soweit nicht anders festgelegt, 80 % UN), Überhöhungsdrehmoment bei drehmomentabhängiger Abschaltung, wobei die Bedingungen nach Abschnitt 5.5 Absatz 1 zugrundgelegt werden sollen. Es ist zulässig, die Prüfung mit einer Spannung im Bereich zwischen 110 % und 80 % UN durchzuführen und die gemessenen Drehmomente bei den spezifizierten Grenzwerten der Spannung mit dem Quadrat des Spannungsverhältnisses umzurechnen.

e: Einstellung festgelegter Drehmoment-Abschaltpunkte

f: Funktionsprüfung

g: Die Festigkeitskennwerte der Werkstoffe sind, soweit nach Abschnitt 10.2.1 Absatz 4 erforderlich, mit einem Abnahmeprüfzeugnis 3.1.B nach DIN EN 10.204 Abschnitt 3.1 zu belegen.

Tabelle 14-1: Umfang der Werksprüfungen an Stellantrieben

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Prüfung Betätigungsmagnet Am kompletten Magnetventil
Widerstand Magnetwicklung X  
Spannungsprüfung X X
Funktionsprüfung   X X
Stellungsgeber und Wegschalter     X
siehe Text zu den Buchstaben A b c d e f
Prüfung nach Maßhaltigkeit und Sauberkeit ist obligatorisch und deshalb nicht einzeln erwähnt.

X: Werksbescheinigung nach DIN EN 10.204 Abschnitt 2.1 als Sammelbescheinigung für das komplette Magnetventil einschließlich Nachweis der Identität zwischen Prüfung und typgeprüftem Antrieb oder typgeprüfter Baureihe

a: Ohmscher Widerstand bei 20 °C

b: Spannungsprüfung nach DIN VDE 0580 §§ 37 bis 40 im Herstellerwerk des Betätigungsmagneten

c: Nachweis der für die Betätigung und das Rückstellen spezifizierten Kräfte bei minimaler Spannung und betriebswarmer Spule

d: Wiederholung der Spannungsprüfung mit 80 % des Wertes der Erstprüfung des Betätigungsmagneten

e: Bestimmung des Ansprechwertes und Rückstellwertes des Stromes

f Funktionsprüfung

Tabelle 14-2: Umfang der Werksprüfung an Betätigungsmagneten für Ventile

(3) Während der verfahrenstechnischen Systeminbetriebsetzung sind die elektrischen Antriebe zusammen mit den angetriebenen Komponenten zu fahren. Die Randbedingungen bei der Prüfung müssen so gewählt werden, dass ein Vergleich der bei wiederkehrenden Prüfungen ermittelten Ergebnisse mit denen der Inbetriebsetzungsprüfungen nach Absatz 4 möglich ist.

Hinweis:
Zu diesen Randbedingungen gehören:

  1. Belastung durch definierten Betriebs- oder Prüfzustand des verfahrenstechnischen Systems und
  2. definierte 13etriebsspannung an der Sammelschiene.

(4) Während der Prüfungen nach Absatz 3 sind folgende Messungen durchzuführen:

  1. Bei Stellantrieben ist eine Messung der Wirkleistung oder des Drehmoments über der Zeit eines Lastspieles durchzuführen und mit den spezifizierten Auslegungsdaten zu vergleichen. Die Messungen sind als Referenz für die wiederkehrenden Prüfungen zu dokumentieren.
    Hinweis:
    Spindelkraftmessungen können in Ergänzung zu Wirkleistungsmessungen eingesetzt werden.
  2. Bei Betätigungsmagneten für Ventile ist eine Messung des Erregerstromes über der Zeit eines Arbeitsspieles durchzuführen. Die Anzugszeit (Ansprechverzug und Hubzeit) und die Abfallzeit (Abfallverzug und Rücklaufzeit) sollen bestimmt und mit den spezifizierten Auslegungsdaten verglichen werden. Die Messungen sind als Referenz für die wiederkehrenden Prüfungen zu dokumentieren.
  3. Bei elektrischen Antrieben für Arbeitsmaschinen mit Leistungen über 300 kW ist eine Messung von Strom, Wirkleistung und Hochlaufzeit durchzuführen und mit den spezifizierten Daten zu vergleichen.

16 Wiederkehrende Prüfungen

Hinweis:
Ergänzende Anforderungen sind in KTA 3706 "Sicherstellung des Erhalts der Kühlmittelverlust-Störfallfestigkeit von Komponenten der Elektro- und Leittechnik in Betrieb befindlicher Kernkraftwerke" festgelegt.

(1) Die Prüfungen sind in Abstimmung mit den wiederkehrenden Prüfungen des verfahrenstechnischen Systems so durchzuführen, dass die notwendigen Schutzaktionen nicht verhindert werden.

(2) Wiederkehrende Prüfungen sind so durchzuführen, dass die Erhaltung der Funktionsfähigkeit der elektrischen Antriebe des Sicherheitssystems nachgewiesen wird.

(3) Eine regelmäßige betrieblich angeforderte Funktion darf als wiederkehrende Prüfung zur Feststellung der erfüllten Funktion nach den Absätzen 6 a) oder 7 a) oder 8 a) gewertet werden.

(4) Falls der Zusammenhang mit dem verfahrenstechnischen System keine Prüfungen während des Leistungsbetriebes der Anlage zulässt, sind wiederkehrende Prüfungen während der Abschaltpausen der Anlage durchzuführen.

(5) Das Prüfintervall ist aufgrund von Betriebserfahrungen oder Zuverlässigkeitsanalysen festzulegen.

(6) Bei Stellantrieben sind als wiederkehrende Funktionsprüfungen vorzusehen:

  1. Durchführung eines Lastspieles in den Prüfintervallen, die für die Prüfung des verfahrenstechnischen Systems und der Armatur gefordert werden. Hierbei genügt die Feststellung der erfüllten Funktion des Stellantriebs und der zugehörigen Armatur.
  2. Durchführung eines Lastspieles mit den Bedingungen, die der Messung bei der Inbetriebsetzungsprüfung nach Abschnitt 15 Absätze 3 und 4 a) zugrunde gelegt wurden.
    Diese Prüfungen müssen spätestens vier Jahre nach der Inbetriebsetzungsprüfung an einer Stichprobe von Stellantrieben mit zugehörigen Armaturen mit vergleichbaren Betriebsbedingungen beginnen und so fortgesetzt werden, dass innerhalb von acht Jahren alle Stellantriebe geprüft sind. Die Prüfung soll in Intervallen von acht Jahren fortgeführt werden. Hierbei sind durch einen Vergleich mit der Referenzmessung bei der Inbetriebsetzung nach Abschnitt 15 Absatz 4 die Absteuer- und Begrenzungseinrichtungen auf unzulässige Abweichungen zu überprüfen.
    Hinweis:
    Spindelkraftmessungen können in Ergänzung zu Wirkleistungsmessungen eingesetzt werden.
  3. Überprüfung der Einstellung der Drehmomentbegrenzung der Stellantriebe, wobei der der Typprüfung zu Grunde gelegte Wartungszyklus nicht zu überschreiten ist. Ein Prüfabstand von acht Jahren darf nicht überschritten werden.

Hinweis:
Die Überprüfung kann mit anderen Instandhaltungsarbeiten zusammengelegt werden.

(7) Bei Betätigungsmagneten für Ventile sind als wiederkehrende Funktionsprüfungen vorzusehen:

  1. Betätigung des Magnetventils in den Prüfintervallen, die für die Prüfung des verfahrenstechnischen Systems und des Ventils gefordert werden. Hierbei genügt die Feststellung der erfüllten Funktion des Magnetventils.
  2. Durchführung eines Arbeitsspieles mit den Bedingungen, die der Messung bei der Inbetriebsetzung nach Abschnitt 15 Absätze 3 und 4 b) zugrunde gelegt wurden. Diese Prüfungen müssen spätestens 2 Jahre nach der Inbetriebsetzungsprüfung an einer Stichprobe von Magnetventilen mit vergleichbaren Betriebsbedingungen beginnen und so fortgesetzt werden, dass innerhalb von 6 Jahren nach der Inbetriebsetzung jeweils alle Typen der Magnetventile erfasst werden. Die Gesamtheit aller Magnet-Ventile soll spätestens nach 12 Jahren geprüft sein. Die Prüfung soll in Intervallen von 8 Jahren fortgeführt werden. Durch einen Vergleich mit der Referenzmessung bei der Inbetriebsetzung ist eine Überprüfung auf unzulässige Abweichungen vorzunehmen.

(8) Bei elektrischen Antrieben von Arbeitsmaschinen sind als wiederkehrende Funktionsprüfungen vorzusehen:

  1. Betreiben des elektrischen Antriebs in den Prüfintervallen, die für die Prüfung des verfahrenstechnischen Systems und der Arbeitsmaschine gefordert werden. Hierbei genügt die Feststellung der erfüllten Funktion des elektrischen Antriebs und der angetriebenen Arbeitsmaschine.
  2. Falls bei Antrieben von Arbeitsmaschinen mit Leistungen über 300 kW keine verfahrenstechnische Prüfung der Pumpenkennlinie oder des Luftdurchsatzes erfolgt, sind wiederkehrend Prüfungen mit den Messungen durchzuführen, die der Inbetriebsetzungsprüfung nach Abschnitt 15 Absatz 4 c) zugrunde gelegt wurden. Diese Prüfungen müssen spätestens vier Jahre nach der Inbetriebsetzungsprüfung an einer Stichprobe von elektrischen Antrieben mit zugehörigen Arbeitsmaschinen mit vergleichbaren Betriebsbedingungen beginnen und so fortgesetzt werden, dass innerhalb von Intervallen mit 8 Jahren jeweils alle zu prüfenden elektrischen Antriebe von Arbeitsmaschinen erfasst werden.

17 Prüfungen bei Wartung oder nach Instandsetzung

(1) Nach Abschluss von Wartungs- oder Instandsetzungsarbeiten, die zu einer Unterbrechung der Funktionsbereitschaft geführt haben, muss die Wiederherstellung der Funktionsbereitschaft durch eine Prüfung nach Abschnitt 15 Absätze 2 f) und 4 nachgewiesen werden. Je nach Art und Umfang der betroffenen Teile oder Funktionen ist ein Funktionsprobelauf durchzuführen.

(2) Werden bei Wartungs- oder Instandsetzungsarbeiten gegenüber der ursprünglichen Konfiguration geänderte Teile eingesetzt, muss die Eignung dieser Teile nachgewiesen sein.

18 Prüfnachweise

(1) Als Nachweis für durchgeführte Prüfungen sind Prüfbescheinigungen zu erstellen, die alle im Zusammenhang mit der Prüfung wichtigen Angaben enthalten. Hierzu gehören im Wesentlichen:

  1. Nummer der Bescheinigung,
  2. Gerätetyp und Gerätebezeichnung einschließlich Änderungszustand,
  3. Auflistung der Prüfunterlagen einschließlich des Unterlagenverzeichnisses,
  4. Hersteller des geprüften Gerätes,
  5. Prüfprogramm einschließlich Angabe der Prüfschritte,
  6. Prüfergebnis,
  7. Ort und Datum und
  8. Organisation, Name und Unterschrift des Prüfers und der Sachverständigen.

(2) Es ist zulässig, mehrere Prüfbescheinigungen in einer Gesamtprüfbescheinigung zusammenzufassen.

(3) Für Prüfungen bei Wartung oder nach Instandsetzung nach Abschnitt 17 sind Unterlagen über Art und Ablauf der Prüfung zu erstellen und mit dem Sachverständigen (nach § 20 AtG) abzustimmen.

(4) Die Prüfungen sind zu dokumentieren.

19 Prüfer

(1) Die Erstellung der Unterlagen für die Typprüfungen nach den Abschnitten 10.1, 10.2, 11.1 und 11.2 soll durch den Hersteller erfolgen. Diese Unterlagen sollen durch einen Sachverständigen (nach § 20 AtG) geprüft werden. Das Prüfprogramm für den praktischen Teil der Typprüfungen soll vom Hersteller erstellt und mit dem Sachverständigen (nach § 20 AtG) abgestimmt werden. Die Durchführung der praktischen Prüfungen soll durch einen Werkssachverständigen erfolgen.

(2) Die Eignungsüberprüfungen nach Abschnitt 13 sind durch Sachverständige (nach § 20 AtG) durchzuführen.

(3) Die Werksprüfungen nach Abschnitt 14 sollen durch Werkssachverständige oder in deren Verantwortung durchgeführt werden. In begründeten Fällen sind zu diesen Prüfungen Sachverständige (nach § 20 AtG) hinzuzuziehen.

(4) Die Inbetriebsetzungsprüfungen nach Abschnitt 15 und die wiederkehrenden Prüfungen nach Abschnitt 16 sind durch das vom Genehmigungsinhaber bestimmte sachkundige Personal durchzuführen. Soweit die Prüfliste dies vorsieht, sind Sachverständige (nach § 20 AtG) hinzuzuziehen.

20 Dokumentation

20.1 Dokumentation der Prüfung der Unterlagen

In die Dokumentation sind folgende Unterlagen aufzunehmen:

  1. Unterlagen nach Abschnitt 9 Absatz 6,
  2. Berechnungen und Nachweise der elektrischen Antriebe (Unterlagen nach den Abschnitten 5.13 oder 6.7 oder 7.8),
  3. Prüfanweisungen für die praktischen Prüfungen und
  4. Prüfbescheinigungen.

20.2 Dokumentation der praktischen Prüfungen

(1) Für jeden Prüfschritt ist ein Prüfprotokoll zu erstellen, welches folgende Angaben enthalten muss:

  1. Nummer des Prüfprotokolls,
  2. Baugruppentyp und Baugruppenbezeichnung einschließlich Änderungszustand,
  3. Identität des Prüflings,
  4. Hersteller des Prüflings,
  5. Prüfschritt,
  6. Prüfaufbau, Prüfmittel, Prüfeinrichtung,
  7. Anzahl der Messwerttabellen,
  8. Prüfergebnis,
  9. Ort und Datum und
  10. Organisation, Name und Unterschrift des Prüfers.

(2) Im Prüfprotokoll sind Ausfälle, sichtbare Mängel und Schäden, die bei dem Prüfschritt aufgetreten sind, anzugeben.

(3) Die Ergebnisse der Prüfungen sind in Prüfbescheinigungen zusammenzufassen.

20.3 Prüfberichte

(1) Über die Prüfung der Unterlagen und die praktischen Prüfungen sind Prüfberichte zu erstellen.

(2) Mögliche Einsatzeinschränkungen und besondere Einsatzhinweise sind in den Prüfberichten anzugeben.

20.4 Gültigkeit der Prüfbescheinigung

Die Prüfbescheinigung behält für neu gefertigte Komponenten ihre Gültigkeit, wenn in Abständen von jeweils drei Jahren, z.B. durch Qualitätsaudits nach KTA 3507, bestätigt wird, dass keine Änderungen gegenüber der Prüfbescheinigung (einschließlich Prüfbericht) vorgenommen worden sind, die die geprüften Eigenschaften beeinträchtigen.

20.5 Aufbewahrung und Archivierung

Festlegungen zur Aufbewahrung und Archivierung der Prüfdokumentation sind in KTA 1404 enthalten.

.

 Bestimmungen, auf die in dieser Regel verwiesen wird Anhang

(Die Verweise beziehen sich nur auf die in diesem Anhang angegebene Fassung. Darin enthaltene Zitate von Bestimmungen
beziehen sich jeweils auf die Fassung, die vorlag, als die verweisende Bestimmung aufgestellt oder ausgegeben wurde).

AtG Gesetz über die friedliche Verwendung der Kernenergie und den Schutz gegen ihre Gefahren (AtG) vom 23. Dezember 1959 (BGBl. I S. 814), in der Fassung vom 15. Juli 1985 (BGBl. I S. 1565), zuletzt geändert durch Gesetz vom 12. August 2005 (BGBl. I S. 2365)
Einzelfehlerkonzept Interpretation zu den Sicherheitskriterien für Kernkraftwerke, Einzelfehlerkonzept - Grundsätze für die Anwendung des Einzelfehlerkriteriums. Bekanntmachung vom 10. Mai 1984. Gemeinsames Ministerialblatt Nr. 13 vom 4. Juni 1984, Seiten 208, 209 und 210.
KTA 1404 (6/01) Dokumentation beim Bau und Betrieb von Kernkraftwerken
KTA 3501 (6/85) Reaktorschutzsystem und Überwachungseinrichtungen des Sicherheitssystems
KTA 3506 (11/84) Systemprüfung der leittechnischen Einrichtungen des Sicherheitssystems in Kernkraftwerken
KTA 3507 (6/02) Werksprüfungen, Prüfungen nach Instandsetzung und Nachweis der Betriebsbewährung der Baugruppen und Geräte der Leittechnik des Sicherheitssystems
KTA 3701 (6/99) Übergeordnete Anforderungen an die elektrische Energieversorgung in Kernkraftwerken
KTA 3702 (6/00) Notstromerzeugungsanlagen mit Dieselaggregaten in Kernkraftwerken
KTA 3704 (6/99) Notstromanlagen mit Gleichstrom-Wechselstrom-Umformern in Kernkraftwerken
KTA 3705 (11/06) Schaltanlagen, Transformatoren und Verteilungsnetze zur elektrischen Energieversorgung des Sicherheitssystems in Kernkraftwerken
DIN VDE 0100-470 (2/96) Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V Teil 4: Schutzmaßnahmen; Kapitel 47: Anwendung der Schutzmaßnahmen
DIN VDE 0580 * (7/00)
VDE 0580		 Elektromagnetische Geräte und Komponenten - Allgemeine Bestimmungen
DIN EN 10.204 (1/05) Metallische Erzeugnisse - Arten von Prüfbescheinigungen (Deutsche Fassung EN 10.204:2004)
DIN EN 60.034-1 * (4/05)
VDE 0530-1		 Drehende elektrische Maschinen - Teil 1: Bemessung und Betriebsverhalten (IEC 60.034-1:2004); Deutsche Fassung EN 60.034- 1:2004
Achtung: Daneben gelten DIN EN 60.034-1 (2000-09) und DIN EN 60.034-1/All (2003-08) noch bis 2007-06-01
DIN EN 60.060-2 * (3/96)
VDE 0432-2		 Hochspannungs-Prüftechnik - Teil 2: Meßsysteme (IEC 60.060-2:1994);
Deutsche Fassung EN 60.060-2:1994
DIN IEC 60.780 (12/00) Kernkraftwerke Elektrisches Gerät des Sicherheitssystems - Qualifizierung
VDI 2230 (2/03) Systematische Berechnung hochbeanspruchter Schraubenverbindungen - Zylindrische Einschraubenverbindungen
Achtung: Berichtigter Nachdruck 2003-10

Bekanntmachung
von sicherheitstechnischen Regeln des Kerntechnischen Ausschusses
Regeln KTA 1508, KTA 3504 und KTA 3705

Vom 6. Dezember 2006
BAnz. Nr. 245b vom 30.12.2006 S. 1)

Gemäß § 7 Abs. 6 der Bekanntmachung über die Neufassung der Bekanntmachung über die Bildung eines Kerntechnischen Ausschusses vom 20. Juli 1990 (BAnz. S. 3981) gebe ich nachstehend die vom Kerntechnischen Ausschuss am 7. November 2006 beschlossenen Regeln (Regeländerungen)

KTA 1508 Instrumentierung zur Ermittlung der Ausbreitung radioaktiver Stoffe in der Atmosphäre
(Frühere Fassungen der Regel: 9/88 (BAnz. Nr. 37a vom 22. Februar 1989))

KTA 3504 Elektrische Antriebe des Sicherheitssystems in Kernkraftwerken
(Frühere Fassungen der Regel: 9/88 (BAnz. Nr. 37a vom 22. Februar 1989))

KTA 3705 Schaltanlagen, Transformatoren und Verteilungsnetze zur elektrischen Energieversorgung des Sicherheitssystems in Kernkraftwerken
(Frühere Fassungen 9/88 (BAnz. Nr. 37a vom 22. Februar 1989) 6/99 (BAnz. Nr. 243b vom 23. Dezember 1999)

in der Fassung 11/06 bekannt (Anlage).

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