[發明專利]第三代核電站用耐輻射信號電纜及制作方法

無效

• 申請號: 200810205092.1
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN101770834A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 計初喜;魯邦秀;于景豐;趙懷順
• 申請（專利權）人: 上海亞龍工業股份有限公司
• 主分類號: H01B7/17
• 分類號: H01B7/17;H01B13/00;H01B13/14
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 潘振甦

技術領域

本發明涉及一種第三代核電站用耐輻射信號電纜及制作方法，屬于電纜技術領域。

背景技術

近年來我國核電工業發展迅速，到2020年核電在總發電量中的比重將從目前1.8％上升到4％，保守估計，核電站用1E級電纜每年平均將達40億元，核電站用電纜市場前景廣闊。

核電站用電纜品種與一般火力發電廠基本相同，但其材料組成和試驗項目則有較大的差異。核電站用耐輻射電纜安裝在安全殼內，在地震荷載下和在正常事故情況下和/或在事故后能執行其規定功能的電纜。該類電纜要求通過設計基準事件試驗，累積輻照劑量應至少達到850kGy(千格雷)。該類電纜由于運行時會長期受γ射線輻射、LOCA環境老化等惡劣條件的影響故需要解決材料及生產工藝等關鍵問題。我公司技術人員通過對新材料的研究和應用，專門設計出第三代核電站用耐輻射信號電纜。

第三代核電站用耐輻射信號電纜研發的主要難點在于電纜耐輻射性、耐惡劣環境、無鹵低煙高阻燃性于一體，要解決這些難點，采用常規的聚烯烴材料是行不通的。為此，本發明的發明人通過大量試驗研究，設計合理的電纜結構，采用特種的聚醚酰亞胺材料和工藝用于電纜的絕緣及護套加工，使電纜成品性能完全滿足第三代核電站用耐輻射信號電纜要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種第三代核電站用耐輻射信號電纜及制作方法。

正如前面所述，第三代核電站用耐輻射信號電纜研發的主要難點在于電纜集耐輻射性、耐惡劣環境、無鹵低煙高阻燃性于一體，不是單純地只考慮某一項性能指標，這就大大地提高了產品研發的難度。本發明首先從新材料研制著手，選用特種的聚醚酰亞胺材料和工藝，通過對該材料進行試驗發現，該材料具有以下優良性能：

(1)、優良的電氣性能和機械性能，完全滿足低壓電纜的要求；

(2)、優良的耐輻射性能，耐輻射劑量為4000kGy，遠高于核電站1E級K1類電纜所需的850kGy；

(3)、良好的阻燃性能，氧指數達48，遠高于普通高阻燃材料的35；

(4)、具有很好的低煙密度，環保性能完全滿足歐盟環保指令要求；

(5)、具有良好的耐化學性能，能耐礦物油、酸堿、臭氧等化學物質；

(6)、具有耐高溫性能，工作溫度達130℃～150℃。

該材料具有先天的適合核電站環境使用，因此，本發明的重點是研究該材料的加工工藝。經過多次試驗加工擠出，本發明提出了合理的擠出加工工藝。

如圖1所示，本發明所提供的第三代核電站用的輻射信號電纜依次由導體、絕緣層、成纜元件、填充層、包帶、屏蔽層和外護套構成。

本發明提供的第三代核電站用耐輻射信號電纜的成纜元件為對絞組、三線組或四線組，電纜導體線芯的截面為圓形。其中：

(1)導體：

導體采用GB/T3956規定的第1類或第2類導體結構，表面可以鍍錫或不鍍錫兩種，導體表面光潔，無毛刺，劃痕。

(2)絕緣層：

采用聚醚酰亞胺絕緣料，絕緣厚度符合TB/T2476標準的規定，保證絕緣線芯具有良好的耐輻射、環保高阻燃和電氣絕緣性能。

(3)成纜元件：

根據不同絞合元件需求，采用不同顏色或數字的絕緣線芯生產成對絞組、三線組和四線組多種形式。

(4)填充層：

填充層采用無堿玻璃絲繩，保證產品的高阻燃性和圓整性。包帶采用非吸濕性包帶，起到扎緊性能。

(5)屏蔽層：

屏蔽可以分為銅絲編織屏蔽、銅帶、鋁塑復合帶多種結構形式，銅絲編織屏蔽層的編織密度應不少于85％，銅帶繞包屏蔽采用厚度不小于0.05mm的銅帶重疊繞包，鋁塑帶繞包屏蔽采用厚度不小于0.05mm的單面鋁塑復合帶重疊繞包，在屏蔽層內側縱向放置一根截面不小于0.5mm²的銅絲作引流線。

(6)外護套：

外護套采用聚醚酰亞胺護套料，護套厚度符合TB/T2476標準的規定，使電纜具有很強的耐輻射性能，同時具有較好的耐環境腐蝕性能及阻燃性能。使電纜能有效地經受核電站長期的核輻射能力。

本發明提供的電纜在高溫擠塑機加工成電纜，其特征在于：

(1)、在高溫擠塑機加工，長徑比L/D＝25～30。

(2)、壓縮比：2.1～2.7∶1。

(3)、絕緣層和外護套用的聚醚酰亞胺材料在使用前需干燥6小時，干燥溫度為110℃。

(4)、導體需預熱：預熱溫度控制在65℃～95℃。

(5)、各區段溫度控制范圍：