[实用新型]第三代核电站核岛用电力电缆无效
申请号: | 200720074606.5 | 申请日: | 2007-09-12 |
公开(公告)号: | CN201194178Y | 公开(公告)日: | 2009-02-11 |
发明(设计)人: | 计初喜;鲁邦秀 | 申请(专利权)人: | 上海亚龙工业(集团)有限公司 |
主分类号: | H01B9/00 | 分类号: | H01B9/00;H01B3/42;H01B7/17 |
代理公司: | 上海智信专利代理有限公司 | 代理人: | 潘振甦 |
地址: | 201506上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 第三代 核电站 用电 电缆 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种第三代核电站核岛用电力电缆,属于电缆技术领域。
背景技术
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γ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K1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。
发明内容
本实用新型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1-4所示,它是由导体1、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。本实用新型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K1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。本实用新型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K1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130℃~150℃。
因此,本实用新型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、环保高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,本实用新型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=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110℃。
(4)、导体需预热:预热温度控制在65℃~95℃。
(5)、各区段温度控制范围:
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