[发明专利]1E级K3类核电站用电力电缆

说明书

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及1E级K3类核电站用电力电缆。

背景技术

核电站电缆主要应用于核反应堆厂房、核辅助厂房、汽轮机厂房，电缆敷 设方式一般采用管道或线槽，要求电缆具有可靠的使用寿命、热稳定性、防 潮性、化学稳定性和耐辐射性。为保证系统设计的高可靠性，避免设备损坏 导致的严重经济后果，通常采用重复的多路独立线路系统和装置，如动力电 缆采用两套独立线路系统，控制电缆采用三套独立线路系统。

核电站用1E级电缆按核电站电气系统设备的安全类别分为三类：K1、 K2、K3。

关于1E级的定义——完成反应堆紧急停堆、安全壳隔离、堆芯应急冷却、 反应堆余热导出、反应堆安全壳热导出，防止放射性物质向周围环境排放等 功能的电气系统设备的安全级。关于K3级的定义，安装在安全壳外，应在 正常工况和地震荷载下能执行其功能的设备。

核电站电缆的技术难点主要是两点：一是绝缘的热寿命必须达到40年以 上；一是绝缘电阻常数Ki，20℃时最小3000MΩ.km、60℃时最小30MΩ.km、 90℃时最小3MΩ.km。

中国专利申请200520144602.0公开了一种K3类核电站用电缆，它包括缆 芯、填充、包带、屏蔽、护套，其特征在于：缆芯由绝缘导体线芯绞合而成， 绝缘导体线芯由导体和挤包在导体外的低烟无卤聚烯烃绝缘组成，在绝缘导 体线芯之间的空隙由石棉绳填充，在绝缘导体线芯和石棉绳外用低烟无卤阻 燃包带包裹，低烟无卤阻燃包带外由聚酯带绕包，聚酯带外编织铜丝屏蔽， 铜丝屏蔽外用低烟无卤阻燃包带包裹，低烟无卤阻燃包带外挤包低烟无卤阻 燃护套。该实用新型的K3类核电站用电缆完全符合核电站设计要求，可在 条件苛刻，在安全壳外及正常情况和地震荷载下能执行其功能。

发明内容

本发明目的提供一种1E级K3类核电站用电力电缆。

一种1E级K3类核电站用电力电缆，包括缆芯、填充、包带、护套，其特 征在于：缆芯由两根以上绝缘线芯绞合而成，绝缘线芯由导体和挤包在导体 外的辐照交联聚烯烃内绝缘和外绝缘组成，在绝缘线芯之间的空隙由无卤阻 燃隔氧层填充，在绝缘线芯和无卤阻燃隔氧层外用无卤阻燃包带包覆，无卤 阻燃包带外挤包无卤阻燃护套。

本发明的导体采用铜丝或镀锡铜丝，导体符合GB/T3956标准的规定。

在本发明实施方案里，所述交联聚烯烃内绝缘为150℃辐照交联聚乙烯， 外绝缘为125℃阻燃辐照交联聚烯烃。

在本发明实施方案里，所述无卤阻燃护套为90℃无卤阻燃聚烯烃或125 ℃无卤阻燃辐照交联聚烯烃，优选125℃无卤阻燃辐照交联聚烯烃。

在热寿命试验中，辐照交联聚乙烯料断裂伸长率保留率大于25％，其中 交联聚烯烃绝缘为150℃辐照交联聚乙烯效果最好，符合核电站电缆对绝缘 材料的要求。

核电站电缆护套材料需满足2个性能要求：1.燃烧特性：A类成束燃烧试 验合格、燃烧烟密度大于70％、无卤低毒；2.抗开裂性能。90℃无卤阻燃聚 烯烃或125℃无卤阻燃辐照交联聚烯烃均能符合要求，其中热固性的125℃无 卤阻燃辐照交联聚烯烃在抗开裂性表现更突出。

本发明所述的1E级K3类核电站用电力电缆为0.6/1KV级别。

本发明所提供的1E级K3类核电站用电力电缆的制备方法：

电缆的导体由多根铜单丝绞合制成，然后将交联聚烯烃内绝缘和外绝缘材料 采用双层共挤方式挤包在导体上，再需经过辐照交联工序，制成绝缘线芯。线 芯经成缆、填充隔氧层、包带和挤包辐照交联聚烯烃外护套。制成的电缆需经 过辐照交联工序后成为成品电缆。

本发明的主要指标：

1、在导体长期允许工作温度不小于90℃时，电缆的鉴定使用寿为40年 以上。

2、电缆的耐辐射性能为：25×10⁴Gy。

3、90℃时绝缘电阻常数Ki不小于3.67MΩ.km。

4、成品电缆具有较高电气性能，在3.5kV工频电压条件下，持续5分 钟线芯不击穿。

5、绝缘线芯要通过IEC60332-1单根垂直燃烧试验要求。

6、成品电缆符合IEC60332-3标准中规定的A类成束燃烧试验要求。

7、成品电缆的烟密度：透光率不少于70％。