核电站专用电缆

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核电站用通信电缆

核电站专用电缆

文字:[大][中][小] 2020-12-21  浏览次数:579

核电站电缆指核电站电缆绝缘及护套所用原料,包括塑料、橡胶等多种品种。电缆种类是由电缆的种类所决定的。核电站电缆有两种分类方法:一种按功能分,包括、测量电缆、通信电缆、仪表电缆、防火电缆(硅绝缘电缆)等;另一种是按安全级别分,核电站用电缆的安全级别属于IE级,同时应具有4O年以上的使用寿命,IE级核电站电缆又分为K1、K2和K3,3个安全等级。核电站电缆产品的发展过程实质上是材料的更新换代,电缆的种类其原料的选择,如表1所示。由表1中可以看出,核电站电缆主要用以下几种。

 

核电站用电缆备组成部分的选择:
项目
6.6kV电力电缆
1000V电力电缆
1000V控制电缆
测量电缆
通信电缆
硅绝缘电缆
导线
铝绞线
铜或铝绞线
铜绞线
镀锡铜绞线
实心铜线
铜绞线
绝缘
XLPE
XLPE或阻燃无卤材料
XLPE或阻燃无卤材料
XLPE或阻燃无卤材料
XLPE或阻燃无卤材料
硅橡胶或硅复合物
线芯保护
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聚醋带
聚醋带
聚醋带
聚醋带
聚醋带+铜带
填充
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玻璃纤维
玻璃纤维
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-
玻璃纤维
内护层
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无卤阻燃材料
无卤阻燃材料
无卤阻燃材料
金属屏蔽
铜带绕包
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镀锡铜丝编织
铝复合带绕包钢带
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铠装
 
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-
 
钢带
外护套
无卤阻燃材料
无卤阻燃材料
无卤阻燃材料
无卤阻燃材料
无卤阻燃材料
无卤阻燃材料

交联聚乙烯

交联聚乙烯(Cross—linkedpolyethylene,XLPE)是将线型结构聚乙烯用适当方法处理后,生成网状或体型结构的高聚物,具有优良的耐热性(软化点为200%)、电绝缘性、耐低温性和耐化学性,良好的耐辐射性,用作电缆的绝缘材料。

EVA弹性体

乙烯一乙酸乙烯酯(Ethylene-vinylacetatecopolymer,EVA)是乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物。它具有优良的抗辐照、耐化学品等性能,用作电缆的护套,同样须加入较多的阻燃剂使其具有阻燃性。

硅橡胶

硅橡胶或硅复合物是主链具有硅和氧饱和结构的橡胶,具有极高的化学稳定性,优良的耐热老化性、耐臭氧性、抗辐照性、耐高压水蒸气性,优异的电绝缘性,适宜作绝缘材料。通常,核级电缆用乙丙橡胶(EPR)作绝缘(也有采用双层绝缘的,如内层EPR、外层EVA),用交联EVA橡胶作护套。原因在于橡胶类材料在高温高压试验中不易产生永久变形,可保证电缆的正常结构,比塑料类材料更安全。而用于安全壳内的核级电缆的绝缘和护套主要是热塑阻燃无卤素或交联阻燃无卤素材料,如用XLPE作绝缘,低烟无卤阻燃聚烯烃作护套,同时也有用EPR作绝缘,交联EVA作护套。

电缆特性

性能低烟

核电站用电缆的绝缘和护套材料必须采用低烟、无毒、无腐蚀性的无卤阻燃电缆,如热塑阻燃无卤素或交联阻燃无卤素材料,才能满足特殊的核安全要求。无卤电缆在发生火灾时,燃烧释放的烟雾量很低,不带毒性及腐蚀性,其阻燃成分可有效发挥阻燃作用,不会使电缆成为火焰蔓延的通道。无卤阻燃电缆的主要技术特性有:(1)核电站用电缆烟的总累积量Dm<150;(2)无毒性及腐蚀性,即电缆燃烧不析出HCI和CO;(3)具有阻燃性,聚合物的阻燃性通常用氧指数(0I)法来评定,一般OI≥28。

耐环境性

核电站电缆用材料必须具有耐环境性,即耐热性、耐辐照性和耐LOCA性。
(1)耐热性由于核电站电缆常在高温环境下工作,高温电缆。因此它们需要具有长期耐热使用性能,要选用耐热性满足要求的聚合物,并可让电缆具有40年以上的使用寿命。
(2)耐辐照性(缓和环境,严酷环境)核电站用电缆受到大量射线时会使绝缘和护套材料变脆,力学性能变差。因此,作为核电站电缆用的绝缘和护套材料,必须具有优良的耐辐照性。各种不同的高聚物,其耐辐照性能不同。人们通常在高聚物里添加抗辐照剂,改进其耐辐照性能。
(3)耐LOCA性核电站中,通常将冷却剂损失事故(Lossofcoolingaccident,LOCA)和高能管破裂事故(Highenergylinebreak,HELB)统称LOCA。在发生LOCA/HELB时,电缆会受到高温高压蒸汽的冲击和腐蚀性化学药剂的作用,并且要受到比正常运行情况下更高剂量的射线辐射。因此,核电站电缆应具有耐LOCA性。