一种新型核电站用高温防火电缆制造技术

本实用新型专利技术专利公开了一种新型核电站用高温防火电缆，包括缆芯以外护套，还包括内护套，该内护套套在缆芯上后，内护套位于缆芯与外护套之间，内护套的外表面的一部分与外护套的内表面接触，内护套与外护套之间没有接触的部分，在内护套与外护套之间形成隔热的空间。本实用新型专利技术具有良好的防火性能、阻水性能以及机械性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电缆领域，特别是涉及一种新型核电站用高温防火电缆。
技术介绍
2011年通过国家发改委审批并已上报国务院的《新兴能源产业发展规划》，重点围绕提高碳减排和非石化能源比重“两个目标”展开；加速发展核电是必要的，是满足中国能源发展需要的现实途径，也是解决中国能源环境污染、实现温室气体减排目标的重要途径。为了保护核电站工作人员和核电站周围居民的健康，以确保核电站安全运行。核电站的设计、建造和运行均采用纵深防御的原则，从设备、措施上提供多等级的重叠保护。在核电站内，如遇可燃性气体泄漏，而这些可燃性气体又不能直接通过排放通道排放到外界，当可燃性气体聚积的浓度达到一定的值时，需要将可燃性气体进行处理，否则在核电站内要引发爆炸的危险。对可燃性气体进行处理的方式之一为，对可燃性气体点燃进行燃烧，即，当控制系统对可燃性气体的检测值达到临界安全点后，控制系统发出控制信号，控制电火装置进行点火，其中电缆为点火装置中的一部分。然而，在燃烧过程中，会产生大量的热量，这些热量传递到工作在核电站内部的电缆上，若电缆不能承受高温，则直接导致电缆损坏的不利后果。目前，在我国的常规高温电缆的设计和制造中，耐高温材料主要有：聚胺酯、聚四氟乙烯、甲基乙烯基硅橡胶等。常用的耐高温材料是甲基乙烯基硅橡胶，这种硅橡胶除具有良好的加工性外，其主要特点是耐温等级高。在常规场合，由这种硅橡胶制造成的耐高温电缆就可以满足要求。但是对于在高温高压下的环境中，上述电缆则无法满足相应要求。
技术实现思路
本技术为了保证以上性能指标的实现，且克服上述技术问题的不足，提供了一种新型核电站用高温防火电缆。解决上述技术问题的技术方案如下：一种新型核电站用高温防火电缆，包括缆芯以外护套，还包括内护套，该内护套套在缆芯上后，内护套位于缆芯与外护套之间，内护套的外表面的一部分与外护套的内表面接触，内护套与外护套之间没有接触的部分，在内护套与外护套之间形成隔热的空间。所述外护套上具有多个沿该外护套纵向方向延伸的螺旋槽部，以及在两个相邻螺旋槽部之间并沿外护套纵向方向延伸的螺旋脊部。所述外护套的材质为金属。所述外护套的材质为铜。所述外护套为不锈钢丝编织护套。所述内护套的横截面呈非圆环状。所述内护套的横截面呈椭圆环。所述缆芯由内向外依次包括导体、耐火层、绝缘层，所述的导体为实心或绞合镀镍铜；所述耐火层为煅烧云母带或金云母带，所述的绝缘层为硅橡胶。所述缆芯还包括玻纤丝，玻纤丝编织在绝缘层上。本技术的电缆可以在450℃的温度环境中正常工作，煅烧云母带具有优良的防火性，高苯基硅橡胶绝缘和内护套具有优良的介电性和耐辐照性，连续焊接密封的螺纹铜护套具有优良的防火性能、阻水性能、机械性能。本技术适合应用于核电站特殊设备特殊环境下正常运行，如氢气点火器；当核电站发生事故，针对民用核设施项目(包括核电站、核实验堆等)，对核电站用高温动力电缆提出了很高的综合性能要求，特别是在电气性能、机械性能、阻燃性能、耐高温性能上，相比常规电缆而言，性能要高很多，主要性能要求如下：(1)电缆最高运行温度350℃。(2)电缆通过热老化寿命试验。(3)电缆的正常使用寿命为60年以上。(4)电缆卤酸气体测定：pH值≥4.3，导电率≤10μs/mm，烟密度透光率≥60％。(5)成品电缆燃烧试验通过IEC60332-3-23燃烧试验。(6)防火性能优越，耐火性能符合国际标准IEC60331的耐火要求。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术专利的结构示意图；图中，1为导体，2为耐火层，3为绝缘层，4为外护套，5为内护套，6为隔热空间，7为标记带,8为泄漏线。具体实施方式实施例1如图1所示的一种新型核电站用高温防火电缆，包括缆芯以外护套4、内护套5、标记带7以及泄露线8。所述缆芯由内向外依次由导体1、耐火层2、绝缘层3组成。所述导体1为实心或绞合镀镍铜，优选地，导体1为五类镀镍铜绞合结构，规格为14AWG～4/0AWG，镍的镀层大于20％，优选地，镍的镀层为27％。所述耐火层2为煅烧云母带或金云母带，其中煅烧型云母带由煅烧白云母纸和单层无碱玻纤布通过有机硅胶粘合；具有良好的耐压性能、高抗弯强度耐酸碱，抗辐射、无毒、良好的柔软性，耐温可达950℃以上，满足核电站要求的低烟无卤无毒特性要求。金云母带由天然金云母纸和单层无碱玻纤布通过有机硅胶粘合。本技术在进行耐火层绕包工艺时，选用了两种不同规格的云母带进行绕包，并且采用高搭盖率确保了耐火层的高效性。所述的绝缘层3为硅橡胶，硅橡胶采用辐照方式进行交联，一方面保证了电缆的阻燃性能，另一方面又增强了电缆的耐辐照性能，符合电缆在核电站中的运行环境要求。所述绝缘层的厚度为0.8—2.2mm，由于需要电缆符合在核电站中的运行环境要求，高阻燃型硅橡胶采用的是高苯基硅橡胶，高苯基硅橡胶是在乙烯基硅橡胶的分子链中引入二苯基硅氧烷链节(或甲基苯基硅氧烷链节)而制成的。这是通过引入大体积的苯基来破坏二甲基硅氧烷结构的规整性，降低聚合物的结晶温度和玻璃化温度。随着苯基含量的增加，分子链的刚性增大，其结晶温度上升，当苯基含量在30％以上时，通称高苯基硅橡胶，具有优良的耐辐射性能、耐烧蚀性能、耐高温性能，能够体现电缆的耐辐照性能要求。但由于其苯基含量的增加，硅橡胶的物理机械性能降低，所以采用辐照的方式进行交联，增强其物理性能，同时，电缆使用的是镀镍铜导体，确保了电缆在经受350℃导体温度的过程下，电缆性能的完好。云母带采用双层绕包，能有效保证云面层的连续性，为通过耐火阻燃试验做保障。所述外护套4上具有多个沿该外护套纵向方向延伸的螺旋槽部(图中未示出)，以及在两个相邻螺旋槽部之间并沿外护套纵向方向延伸的螺旋脊部(图中未示出)。所述外护套的材质为金属，优选地，外护套的材质为铜。电缆的外护套4使用的是铜带无缝焊接并压制螺纹状。密封的铜护套不但具有优良的屏蔽性，而且具有优良的隔潮性，即使电缆浸入100度的水中，也可以正常运行；压制成螺纹状，不但能增加外护套4的机械强度，而且增加了电缆整体的柔软性。由地铜的熔点高达1000℃，远高于核电站用高温动力电缆的350℃技术要求，螺纹铜的外护套有效的保护电缆线芯，同时在核电站敷设中螺纹铜能更加方便电缆的连接。在燃烧过程中，铜铠装外护套能够包覆住电缆以阻止火焰蔓延，确保了电缆通过国际标准IEC60331的耐火要求，符合核电站用电缆的要求。内护套5套在缆芯上后，内护套5位于缆芯与外护套4之间，内护套5的外表面的一部分与外护套4的内表面接触，内护套5与外护套4之间没有接触的部分，在内护套5与外护套4之间形成隔热的空间6。所述内护套5的横截面呈非圆环状，优选地，所述内护套5的横截面呈椭圆环，本实施方式中，缆芯为并列的两根，采用椭圆环状的内护套，不但容易对缆芯起到固定的作用，而且利于减小内护套5与外护套4之间的接触面积，尽量地减少通过接触面而产生的热传递作用。同时，当电缆所处的环境发生燃烧时，外护套4受热，积聚在外护套4表面的热量向内部进行热传递时，除了内护套5与外护套4的接触部分外，由于隔热的空间6的形成，热量只能通过隔热的空间6后才能传递到内护套5上，这种热传递非常缓慢，因此，隔热的空间6有效的阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型核电站用高温防火电缆，包括缆芯以外护套，其特征在于，还包括内护套，该内护套套在缆芯上后，内护套位于缆芯与外护套之间，内护套的外表面的一部分与外护套的内表面接触，内护套与外护套之间没有接触的部分，在内护套与外护套之间形成隔热的空间。

【技术特征摘要】
1.一种新型核电站用高温防火电缆，包括缆芯以外护套，其特征在于，还包括内护套，该内护套套在缆芯上后，内护套位于缆芯与外护套之间，内护套的外表面的一部分与外护套的内表面接触，内护套与外护套之间没有接触的部分，在内护套与外护套之间形成隔热的空间。2.根据权利要求1所述的一种新型核电站用高温防火电缆，其特征在于，所述外护套上具有多个沿该外护套纵向方向延伸的螺旋槽部，以及在两个相邻螺旋槽部之间并沿外护套纵向方向延伸的螺旋脊部。3.根据权利要求1或2所述的一种新型核电站用高温防火电缆，其特征在于，所述外护套的材质为金属。4.根据权利要求3所述的一种新型核电站用高温防火电缆，其特征在于，所述外护套的材质...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛政法，杨旭，曾志平，李永刚，洪启付，蒋亚运，蒲守林，马定烽，乔冬，孙健，王醒智，吴笛，张美娇，李茜茜，张雷，王小勇，刘成伟，
申请(专利权)人：中核辽宁核电有限公司，常州八益电缆股份有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21