[發明專利]核反應堆用1E級K1類控制電纜

無效

• 申請號: 201010183223.8
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN101964222A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 朱華山;錢科
• 申請（專利權）人: 上海賽克力特種電纜有限公司
• 主分類號: H01B7/02
• 分類號: H01B7/02;H01B7/17;H01B7/28;H01B7/295
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及核反應堆用1E級K1類控制電纜，尤其是指(核電站、核潛艇)核島內部使用的1E級K1類控制電纜。

背景技術

2007年我國制訂核電中長期發展規劃，計劃到2020年核電建設4000萬千瓦，預計到2020年以前，將新建27個百萬千瓦級的核電機組。按即將推出的核電發展規劃，規劃目標最高或達一億于瓦。據了解，目前我國核電裝機容量僅為906.8萬千瓦，發展空間巨大，也造就了1萬億元的巨大核電蛋糕。中國核工業集團公司，希望新建核電站的平均國產化率能夠達到60％，這樣估計有約6000億人民幣的貨物可能國產化。這給我國在核電用電纜的應用帶來機遇，特別是核島附近用的電纜1E級K1類電纜，現主要依靠進口。保守估計，核電站用1E級電纜每年將達到120億元。

隨著裝備技術的整體提高，目前核電站的建設已經朝第三代、第四帶發展，對核電站的安全性、可靠性要求越來越高，對應的電纜要求也不斷提高。從要求變化來看，早期的1E級K1類電纜要求40年工作壽命，長期工作溫度90℃，累計輻照劑量2.5×10⁵Gy；現在用戶提出1E級K1類電纜要求50年工作壽命，長期工作溫度180℃，累計輻照劑量3.5×10⁶Gy，性能要求提高了很大一個臺階，因此需要一種新型的電纜來替換現有類型的核電電纜。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種核反應堆用1E級K1類控制電纜，尤其是指(核電站、核潛艇)核島內部使用的電纜。該電纜可滿足長期工作溫度250℃、最大累計輻照劑量1.1×10⁷Gy、工作壽命50年的要求。使用環境相對濕度90％(正常工況)和100％(事故工況)，電纜本身無鹵低煙阻燃、無毒環保。

本發明解決的技術問題是通過如下技術方案實現的：電纜由內到外，包括導體、聚醚醚酮絕緣層、金屬編織屏蔽(可選)和聚醚醚酮外護層。

所述的導體外包覆一層聚醚醚酮絕緣層，形成聚醚醚酮絕緣芯線。單根或多根聚醚醚酮絕緣芯線通過成纜設備絞合在一起；或單根聚醚醚酮絕緣芯線外編織一層金屬編織分屏蔽，再將多根帶屏蔽的聚醚醚酮絕緣線芯通過成纜設備絞合在一起。成纜后的電纜芯線外可以直接包覆一層聚醚醚酮外護層；或編織一層金屬編織總屏蔽，總屏蔽外包覆一層聚醚醚酮外護層。

其中所述的導體由鍍銀銅絲或鎳銅絲采用柔性結構(導體單絲、絞向與絞合節距的優化配合)，外觀圓整，可以保持電纜良好的彎曲性能。

其中所述的金屬編織屏蔽采用鍍銀銅絲或鎳銅絲編織，屏蔽形式為分屏蔽、總屏蔽或分屏蔽加總屏蔽，屏蔽編織密度應大于80％，保證電纜有良好的屏蔽性能。

其中所述的聚醚醚酮絕緣層和聚醚醚酮外護層采用另一專有技術SEP(Soft-Extruding?Process含工裝模具、絕緣護套擠制時的冷卻速度等加工工藝)擠制，以提高整根電纜的柔軟性等。

相對現有技術，本發明的性能更優異，更安全可靠，能更好的滿足1E級K1類控制電纜的苛刻要求。本發明選用了聚醚醚酮做電纜的絕緣和護層材料，使該電纜能同時具有耐高溫、耐高壓水蒸氣、耐化學藥品性、耐輻照性和無鹵低煙阻燃的優良特性，以及整根電纜優良的電氣性能、機械性能和加工工藝性能。聚醚醚酮材料具有以下的優異性能：

1.耐溫等級為260℃。在260℃溫度下，經過100000小時的連續使用，材料性能仍保留50％。，

2.優良的耐水解性。可以在高溫和高壓水蒸氣或水環境下連續使用仍然保持良好的性能；

3.優異的耐化學腐蝕性。在通常的化學藥品中，能溶解或者破壞它的只有濃硫酸。聚醚醚酮的耐腐蝕性與鎳鋼相近；

4.聚醚醚酮耐輻照的能力很強，超過了通用樹脂中聚苯乙烯和聚酰亞胺，累計輻照劑量(γ輻照)達1.1×10⁷Gy時仍能保持良好的絕緣性能和機械性能。遠遠高于目前標準規定的1E級K1類核電纜要求的2.5×10⁵Gy；

5.聚醚醚酮是非常穩定的聚合物，1.45mm厚的樣品，不加任何阻燃劑就可達到最高阻燃標準，即能通過UL-0燃燒試驗；選用的聚醚醚酮在燃燒煙密度和煙塵毒性方面，也符合防火、煙塵和毒性的ATS1000.001的標準；

6.聚醚醚酮有較好的電絕緣性能，其體積電阻率可達到6×10¹⁵Ω.cm。