[实用新型]聚醚醚酮绝缘硅胶护套1E级K3类电缆

说明书

技术领域

本实用新型涉及核电站用1E级K3类电缆，尤其是指耐温达到180℃、具有耐辐射能力的1E级K3类电缆。

背景技术

截止2009年，我国核电装机量仅908万千瓦，按2007年我国制订的核电中长期发展规划，计划到2020年核电建设将达4000万千瓦(也仅占总装机量的4％)。但我国实际的核电建设发展极其迅速，这一核电装机量将提前至“十二五”完成，整整提前五年。目前我国在建项目10个，筹建的有21个，预计到2020年以前，将新建27个百万千瓦级的核电机组。据此，我国的核电发展速度极快，空间极大，将形成高达万亿以上的市场空间。中国核工业集团公司希望新建核电站的平均国产化率能够达到60％，于是至少有6000亿人民币的核电建设国产化，这给我国1E级K1类电缆的国产化研发带来了极好的机遇。1E级K1类电缆特别是核岛附近使用(尤其高世代级别)的电缆，主要依靠进口。保守估计，核电站用1E级电缆进口每年高达到120亿元。

随着装备技术的整体提高，核电站的建设已经向第三、四代，甚至第五代发展。对核电站的安全性、可靠性要求越来越高，对应的电缆要求也相应提高。从要求变化来看，早期的1E级K3类电缆要求40年工作寿命，最高工作温度90℃，通过成束燃烧试验；现在1E级K3类电缆要求50年工作寿命(甚至60年)，长期工作温度180℃，通过成束燃烧试验，燃烧时不产生对人和设备有害的气体，并在事故状况下能继续工作，可见性能要求提高很快，因此需要一种新型的满足使用性能要求电缆来替换现有类型的电缆。聚醚醚酮绝缘和硅胶护套电缆是一种满足此类高要求的绝佳选择。

发明内容

本实用新型解决的技术问题在于提供一种核电站用1E级K3类控制电缆，尤其是指耐温达到180℃、能耐辐射能力的1E级K3类电缆。该电缆可满足长期工作温度180℃、工作寿命50年、事故状况下能继续工作(最大累计辐照剂量可达1×10⁷Gy)的要求，电缆本身无卤低烟阻燃、无毒环保。

本实用新型解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：电缆由内到外，包括导体、聚醚醚酮绝缘层、金属编织屏蔽(可选)和硅胶外护层。

所述的导体外包覆一层聚醚醚酮绝缘层，形成聚醚醚酮绝缘芯线。单根或多根聚醚醚酮绝缘芯线通过成缆设备绞合在一起；或单根聚醚醚酮绝缘芯线外编织一层金属编织分屏蔽，再将多根带屏蔽的聚醚醚酮绝缘线芯通过成缆设备绞合在一起。成缆后的电缆芯线外可以直接包覆一层硅胶外护层；或编织一层金属编织总屏蔽，总屏蔽外包覆一层硅胶外护层。

其中所述的导体由镀银铜丝或镍铜丝采用柔性结构(导体单丝、绞向与绞合节距的优化配合)，外观圆整，可以保持电缆良好的弯曲性能。

其中所述的金属编织屏蔽采用镀银铜丝或镍铜丝编织，屏蔽形式为分屏蔽、总屏蔽或分屏蔽加总屏蔽，屏蔽编织密度应大于80％，保证电缆有良好的屏蔽性能。

其中所述的聚醚醚酮绝缘层采用另一专有技术SEP(Soft-ExtrudingProcess含工装模具、绝缘挤制时的冷却速度等加工工艺)挤制，以提高整根电缆的柔软性等。

相对现有技术，本实用新型的性能更优异，更安全可靠，能更好的满足1E级K3类电缆的苛刻要求。本实用新型选用了聚醚醚酮做电缆的绝缘、硅胶做电缆的外护层，使该电缆能同时具有耐高温、耐高压水蒸气、耐化学药品性、耐辐照性和无卤低烟阻燃的优良特性，以及整根电缆优良的电气性能、机械性能和加工工艺性能。聚醚醚酮材料具有以下的优异性能：

1.耐温等级为260℃。在260℃温度下，经过100000小时的连续使用，材料性能仍保留50％。，

2.优良的耐水解性。可以在高温和高压水蒸气或水环境下连续使用仍然保持良好的性能；

3.优异的耐化学腐蚀性。在通常的化学药品中，能溶解或者破坏它的只有浓硫酸。聚醚醚酮的耐腐蚀性与镍钢相近；

4.聚醚醚酮耐辐照的能力很强，超过了通用树脂中聚苯乙烯和聚酰亚胺，累计辐照剂量(γ辐照)达1.1×10⁷Gy时仍能保持良好的绝缘性能和机械性能。远远高于目前标准规定的1E级K1类核电缆要求的2.5×10⁵Gy；

5.聚醚醚酮是非常稳定的聚合物，1.45mm厚的样品，不加任何阻燃剂就可达到最高阻燃标准，即能通过UL-O燃烧试验；选用的聚醚醚酮在燃烧烟密度和烟尘毒性方面，也符合防火、烟尘和毒性的ATS1000.001的标准；

6.聚醚醚酮有较好的电绝缘性能，其体积电阻率可达到6×10¹⁵Ω.cm。硅胶有如下优异性能：