第三代核电站核岛用电力电缆制造技术

本实用新型专利技术涉及一种第三代核电站核岛用电力电缆，由导体１、绝缘层２、填充料３、包带４和外护套５构成，其特征在于：（１）内芯为１芯至５芯中任一种：电缆芯的截面为圆形、扇形和瓦形中的任一种。（２）绝缘层材料和外护套层材料为聚醚酰亚胺。导体１采用ＧＢ／Ｔ３９５６规定第２种导体结构。绝缘层和外护套层厚度符合ＧＢ／Ｔ１２７０６．１标准的规定。使用寿命５０年以上，累计辐射剂量不低于８５０ＫＧＹ。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种第三代核电站核岛用电力电缆，属于电缆

技术介绍
进年来我国核电工业发展迅速，到2020年核电爱总发电量中的比重将从 目前1.8%上升到4%，保守估计，核电站用1E级电缆每年平均将达40亿元， 核电站用电缆市场前景广阔。核电站用电缆品种与一般火力发电厂基本相同，但其材料组成和试验项 目则有较大的差异。第三代核电站核岛用电力电缆安装在安全壳内，在地震 荷载下和在正常事故情况下和/或在事故后能执行其规定功能的电缆。改类电 缆要求通过设计基准事件试验，雷击辐照剂量应至少达到850kGy (千格雷)。 该类电缆由于运行时会长期受 ^射线辐射、LOCA环境老化等恶劣条件的影响故需要解决材料及生产工艺等 关键问题。早期研制的核电站核岛内用耐辐射电力电缆采用双层绝缘结构及 采用无卤低烟阻燃耐辐射交联热固性聚烯烃材料外护结构，使产品满足核电电缆标准要求，但该类电缆加工复杂，材料量大，性能不稳定。为此，本实 用新型提供一种专门设计出新用于核电站1E级Kl类电力电缆及制作方法， 采用单层绝缘挤出结构替代双层绝缘结构。
技术实现思路
本技术涉及一种第三代核电站核岛用电力电缆。 所提供的第三代核电站核岛用电力电缆如图l-4所示，它是由导体l、绝缘层2、填充料3、包带4和外护套曾5构成，核电站1E和K1类使用的电力 电缆的主要难点在于电缆耐辐射性、耐恶劣环境、无卤低烟高阻燃性于一体， 要解决这些难点，采用常规的聚烯烃材料是不行的。本技术设计合理的 电缆结构，采用特种的聚醚酰亚胺材料，用于电缆的绝缘及护套加工，使电 缆成品性能完全满足核电站1E级K1类电缆要求。综上所述，核电站1E级Kl类电力电缆研发的主要难点在于电缆耐辐射 性、耐恶劣环境、无卤低烟高阻燃性于一体，不是单纯地只考虑某一项性能 指标，这就大大地提高了难度。本技术选用特种的聚醚酰亚胺材料，通 过对该材料进行实验发现，该材料具有以下优良性能-(1) 优良的电气性能和机械性能，完全满足低压电缆的要求；(2) 优良的耐辐射性能，耐辐射剂量为4000kGy，远高于核电站1E级 Kl类电缆所需的850kGy;(3) 具有良好的阻燃性能，氧指数达48，远高于普通高阻燃材料的额5;(4) 具有良好的低烟密度，环保性能完全满足欧盟环保指令要求；(5) 具有良好的耐化学性能，能耐矿物油、酸碱、臭氧等化学物质；(6) 具有耐高温性能，工作温度达13(TC 15(TC。因此，本技术提供的第三代核电站核岛用电力电缆的特征在于(1) 导体采用GB/T3956规定的第2种导体结构，可以镀锡或不镀锡两 种，倒替表面光洁，无毛刺，划痕。(2) 绝缘层采用聚醚酰亚胺绝缘料，保证绝缘线芯具有良好的耐辐射、 环保髙阻燃和电气绝缘性能。(3) 填充采用无碱玻璃丝绳填充料，保证产品的高阻燃性和圆整性。(4) 包带采用高阻燃包带，起到扎紧和阻燃性能。(5) 外护套也采用聚醚酰亚胺护套料，使电缆具有很强的耐辐射性能， 同时具有较好的耐环境腐蚀性能及阻燃性能。普通的阻燃聚烯烃护套料虽然 阻燃性能可以满足A类要求，但在进行辐照试验后很容易开裂，不能满足耐 环境试验要求，所以只有找到全新的聚醚酰亚胺护套料，使电缆能有效地经受核电站长期的核辐射能力。所选定的聚醚酰亚胺绝缘层和外护套材料具有先天的适合核电站环境使 用特点，因此，本技术提供了适合该材料的特殊加工工艺。经过多次实 验加工挤出，得出合理的挤出加工工艺，具体工艺参数如下-(1) 、在高温挤塑机加工，长径比L/D二25 35。(2) 、压塑比2. 1 2. 7: 1。(3) 、材料在使用前需干燥6小时，干燥温度为11(TC。(4) 、导体需预热预热温度控制在65C 95r。(5) 、各区段温度控制范围一区二区三区法兰机头280 290°C280 290°C290 300°C395 315°C300 320°C本技术提供第三代核电站核岛用电力电缆的优点在于:(1) 所使用的聚醚酰亚胺具有高温挤出特点，不仅加工前需加热干燥6 小时，以保证材料的加工性能；而且，还要控制好浇灌能够温度，温度控制 在280。C 320。C合理范围，使材料的电气绝缘性能、耐热性、耐辐射性、机 械强度、耐应力开裂、阻燃、耐化学腐蚀性能能充分体现。所提供电缆符合 GB/Y12706. 1标准要求。(2 ) 第三代核电站核岛用电力电缆特殊性能指标① 热寿命电缆使用寿命50年以上。② 辐照剂量、模拟LOCA-HELB性能累积辐照剂量不低于850kGy。(3) 电缆符合GB/T18380.3成束燃烧实验阻燃A类的要求，电缆绝缘 线芯符合GB/T18380. 1单根垂直燃烧实验要求。(4) 电缆具有较好的抗震性能和弯曲性能。(5) 所述的第三代核电站核岛用电力电缆内芯可以为单芯电缆、二芯 电缆、三芯电缆、四芯电缆或五芯电缆，且电缆芯的截面为圆形、扇形或瓦形 中的任一种。绝缘层和外护套层的厚度可以依内芯从单芯到五芯而变化，两这均符合GB/T12706.1标准的规定，但不能太薄，起不到绝缘和保护作用，单太厚也未必增加成本。附图说明图1截面为原型的三芯电缆的机构示意图图2截面为扇形的三芯电缆结构示意图图3截面为瓦形的四芯电缆结构示意图图4截面为扇形的四芯电缆结构示意图图中1-导体2-绝缘层3-填充层4-包带5-外护套层具体实施方式实施例1以图1所示截面为圆形的三芯电缆为例 1、导体导体1采用GB/T3956规定的第2种导体结构，可以镀锡或不镀锡两种， 导体表面光洁，无毛刺，划痕。2、 绝缘层绝缘层2采用聚醚酰亚胺绝缘料，保证绝缘线芯具有良好的耐辐射、环 保高阻燃和电气绝缘性能。3、 成缆填充料3采用无碱玻璃丝绳填充料，保证产品的高阻燃性和圆整性。包 带4采用高阻燃包带，起到扎紧和阻燃性能。 4、外护套外护套层5采用聚醚酰亚胺护套料，使电缆具有很强的耐辐射性能，同 时具有较好的耐环境腐蚀性能及阻燃性能。使电缆能有效地经受核电站长期 的核辐射能力。 实施例2如图3所示，所述的死芯电缆，其截面为瓦形，导体外层的绝缘层2和 外护套层4均为聚醚酰亚胺材料，它们的厚度应符合GB/T12706.1标准的规定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
第三代核岛内用电力电缆，由导体（１）、绝缘体（２）、填充料（３）、包带（４）和外护套（５）构成，其特征在于：　（ａ）内芯为１芯至５芯中任一种；芯的截面为圆形、扇形和瓦形中的任　一种；　（ｂ）绝缘层材料和外护套层材料为聚醚酰亚胺。

【技术特征摘要】
1、第三代核岛内用电力电缆，由导体(1)、绝缘体(2)、填充料(3)、包带(4)和外护套(5)构成，其特征在于(a)内芯为1芯至5芯中任一种；芯的截面为圆形...

【专利技术属性】
技术研发人员：计初喜，鲁邦秀，
申请(专利权)人：上海亚龙工业集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]