[发明专利]一种核电站用绝缘阻燃防火电力电缆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种核电站用绝缘阻燃防火电力电缆及其制备方法。

背景技术

目前核电站核岛电缆由于其工作的特殊环境，要求其具备耐辐照、绝缘性能较好以及高强度等优异性能，但是现有核电站核岛电缆在高辐射的环境下，容易老化易损，使用寿命比较短，抗干扰的能力也比较弱，给正常作业带来了安全隐患。尤其在核环境下，正常运行的电缆须要经受γ、β射线的辐照，并且具备在事故情况下的保持电缆正常运行的要求。由于一般聚合物在辐照作用下产生电离或激发等反应后，进一步发生以下化学反应：大分子间由辐照引发的交联反应、辐照引发的降解反应、氧化反应、产生气体产物、其它如异构化等，这些反应在不同的反应速率下发生的程度不同，最终的结果是聚合物材料的分子量愈来愈小，甚至失去聚合物的性质。目前常用的绝缘材料为交联聚烯烃和乙丙橡胶材料，但是，其耐γ射线能力以及机械性能有待提高，远远达不到工作要求。同时，现有的电缆，尽管其护套层和绝缘层在对抗火焰、高温时燃烧缓慢，但耐高温和耐火极限仍然较低，尽管可以在一定程度上延缓火灾影响的速度，但是仍然无法有效的保证在高温和火烤下电缆的正常运行，尤其对于核电站这样的使用场所，针对火灾、地震等灾情的应急设备一旦无法运行，将埋下巨大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种核电站用绝缘阻燃防火电力电缆及其制备方法，能够增强电缆耐辐射和耐高温的性能，提高了电缆的安全性。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种核电站用绝缘阻燃防火电力电缆，包括由内至外依次设置的缆芯、屏蔽层、聚酯带加强层、耐火云母带层、内护套层、耐高温保护层和耐辐射层；所述缆芯由多根均匀分布的绝缘线芯构成，所述绝缘线芯和屏蔽层之间填充岩棉纤维；所述耐高温保护层由填充在耐辐射层和内护套层之间的易烧结陶土构成；

所述耐辐射层由如下重量份的原料制成：聚氯乙烯85-95份、聚丙烯90-95份、聚碳酸酯20-25份、酚醛树脂40-45份、环氧树脂40-45份、聚二甲基硅氧烷20-23份、聚乙烯吡咯烷酮10-15份、十溴二苯乙烷5-8份、十溴二苯醚5-8份、硬脂酸18-20份、羟乙基纤维素8-9份、长玻纤8-10份、三聚磷酸铝5-6份、氮化硅4-5份、硼砂4-5份、琥珀酸钠5份、硅胶3份；

所述内护套层由如下重量份的原料制成：酚醛树脂40-50份，氢氧化镁20-30份，聚丙乙烯30-45份，三聚氰胺氰尿酸盐2-4份，气相二氧化硅5-7份，Ca/Zn复合稳定剂5-7份，硬脂酸锌2-3份，次磷酸铈5-10份，无卤膨胀型阻燃剂10-15份，三氧化二锑5-8份，硼酸锌2-3份，聚四氟乙烯10-15份，耐磨剂3-5份，增塑剂5-7份。

优选的，所述内护套层的周面上均匀设置有若干截面呈等腰梯形的凸棱。

优选的，所述耐辐射层由如下重量份的原料制成：聚氯乙烯90份、聚丙烯93份、聚碳酸酯23份、酚醛树脂42份、环氧树脂43份、聚二甲基硅氧烷22份、聚乙烯吡咯烷酮13份、十溴二苯乙烷6份、十溴二苯醚7份、硬脂酸19份、羟乙基纤维素8份、长玻纤9份、三聚磷酸铝5份、氮化硅5份、硼砂5份、琥珀酸钠5份、硅胶3份。

优选的，所述内护套层由如下重量份的原料制成：酚醛树脂40-50份，氢氧化镁25份，聚丙乙烯38份，三聚氰胺氰尿酸盐3份，气相二氧化硅6份，Ca/Zn复合稳定剂6份，硬脂酸锌3份，次磷酸铈8份，无卤膨胀型阻燃剂13份，三氧化二锑6份，硼酸锌2份，聚四氟乙烯13份，耐磨剂4份，增塑剂7份。

优选的，所述核电站用绝缘阻燃防火电力电缆的制备方法，包括以下步骤：

a、将圆形金属丝拉丝退火绞制成导体，将导体在绝缘漆中浸涂后，再在导体外挤包绝缘层构成绝缘线芯，多根绝缘线芯相互绞合后，在外侧包覆一层岩棉纤维构成缆芯；

b、在缆芯外绕包屏蔽层，然后将聚酯带绕包在屏蔽层外构成聚酯带加强层，接着将云母带绕包在聚酯带加强层外构成耐火云母带层；