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核电站电缆

供应数量:211

发布日期:2021/3/14

有效日期:2021/9/14

原 产 地:安徽

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1.核电站电缆种类

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。 [1]

表1: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

-

聚醋带

聚醋带

聚醋带

聚醋带

聚醋带+铜带

填充

-

玻璃纤维

玻璃纤维

-

-

玻璃纤维

内护层

-

-

-

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

-

-

镀锡铜丝编织

铝复合带绕包钢带

-

铠装

 

-

-

-

 

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。 [1]

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*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。

2.核电站电缆特性

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。

3.核电站电缆生产工艺

核电站电缆通常采用挤出、注塑和模压3种主要的生产方法。无论是哪种生产方法原料zui初的加工基本相同,都需要干燥、初混,然后依据生产核电站电缆的种类和原料的不同而有所区别。

挤出法制备

热塑性电缆的生产方法主要是挤出法。挤出设备可用于混合,也可用于造粒。挤出工艺主要包括挤出温度及螺杆转速的设置。随配方体系的不同,电缆对应的挤出温度也有所不同。同一种电缆在不同挤出设备上挤出温度也不同,主要随挤出机螺杆结构不同而相异。另外,挤出机机头的选择也对电缆有很大影响。例如,阻燃聚烯烃电缆与非阻燃聚烯烃电缆的不同之处在于前者含有阻燃剂填充,其中低烟元卤阻燃电缆填充量甚至高达150phr以上,这就导致了其在熔融状态下强度、拉伸比、熔体粘度与非阻燃聚烯烃电缆存在较大差异,从而要求挤出时模具的选配也有所不同。一般来说,阻燃聚烯烃电缆均适用于挤压式(多用绝缘挤出)、半挤管式及挤管式模具(多用护套挤出)。使用挤压式时,因聚烯烃电缆熔体粘度大使得机头压力增加,挤出制品压得较密实,导致离模时会有所膨胀,故可选用模套内径尺寸比成品尺寸小5%左右;使用半挤管式及挤管式模具时,必须考虑到电缆的拉伸比。

 
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