核反應堆用1e級k1類控制電纜的製作方法

2023-12-02 20:12:01 3

專利名稱：核反應堆用1e級k1類控制電纜的製作方法
技術領域：
本發明涉及核反應堆用IE級Kl類控制電纜，尤其是指(核電站、核潛艇)核島內 部使用的IE級Kl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 標最高或達一億於瓦。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IE級Kl類電纜，現主要依靠進口。保守估計， 核電站用IE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IE級Kl類電纜要求40年工作壽命，長期工作溫度90°C，累計輻照劑量2. 5X IO5Gy ； 現在用戶提出IE級Kl類電纜要求50年工作壽命，長期工作溫度180°C，累計輻照劑量 3. 5X IO6Gy,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於提供一種核反應堆用IE級Kl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°C、最大累計輻 照劑量1. IX 107Gy、工作壽命50年的要求。使用環境相對溼度90% (正常工況)和100% (事故工況)，電纜本身無滷低煙阻燃、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。成纜後的電纜芯 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採用柔性結構(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採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，屏蔽編織密度應大於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採用另一專有技術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IE級Kl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、耐輻照性和無滷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°C。在260°C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醯亞胺，累計輻 照劑量(Y輻照)達1.1 χ IO7Gy時仍能保持良好的絕緣性能和機械性能。遠遠高於目前 標準規定的IE級Kl類核電纜要求的2. 5X IO5Gy ；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-O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6Χ1015Ω. cm。因此選用聚醚醚酮做電纜的絕緣和護層材料，同時採用另一專有技術SEP就可確 保電纜的工藝及使用性能，即在長期工作溫度250°C，最大累計輻照劑量1. 1 X IO7Gy的情況 下滿足50年的工作壽命要求。此外電纜本身無滷低煙阻燃、無毒環保。本發明的電纜相對現有技術IE級Kl類控制電纜，加工工序簡單，減少了生產中的 能源消耗。本發明的電纜相對現有技術IE級Kl類控制電纜，比同型號規格電纜外徑可減小 30%以上，電纜自重也小10%以上，在核潛艇上應用更具優勢。本發明的電纜相對現有技術IE級Kl類控制電纜，能通過垂直安裝的成束電線電 纜火焰垂直蔓延試驗A類試驗。


附圖是本發明電纜橫斷面結構示意圖。圖1是本發明實施例1結構圖，屏蔽形式無屏蔽。圖2是本發明實施例2結構圖，屏蔽形式總屏蔽。圖3是本發明實施例3結構圖，屏蔽形式分屏蔽。圖4是本發明實施例4結構圖，屏蔽形式分屏蔽加總屏蔽。附圖標識說明1 導體2聚醚醚酮絕緣層3金屬編織分屏蔽
4
4金屬編織總屏蔽5聚醚醚酮外護層
具體實施例方式下面結合附圖對本發明進一步說明。實施例1參考附圖1，電纜導體1由鍍銀銅絲或鍍鎳銅絲絞合一起組成，導體1外 由聚醚醚酮絕緣層2包覆，多根聚醚醚酮絕緣線芯通過成纜設備絞合在一起，然後再由一 層聚醚醚酮外護層5包覆。實施例2參考附圖2，電纜導體1由鍍銀銅絲或鎳銅絲絞合一起組成，導體1外由 一層聚醚醚酮絕緣層2包覆，多根聚醚醚酮絕緣線芯通過成纜設備絞合在一起，然後外編 織一層金屬編織總屏蔽4，金屬編織總屏蔽4外由一層聚醚醚酮外護層5包覆。實施例3參考附圖3，電纜導體1由鍍銀銅絲或鎳銅絲絞合一起組成，導體1外由 一層聚醚醚酮絕緣層2包覆，聚醚醚酮絕緣層2外編織一層金屬編織分屏蔽3，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，然後外由一層聚醚醚酮外護層5包覆。實施例4參考附圖4，電纜導體1由鍍銀銅絲或鎳銅絲絞合一起組成，導體1外由 一層聚醚醚酮絕緣層2包覆，聚醚醚酮絕緣層2外編織一層金屬編織分屏蔽3，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，然後外編織一層金屬編織總屏蔽4，金屬編 織總屏蔽4外由一層聚醚醚酮外護層5包覆。
權利要求
一種核反應堆用1E級K1類控制電纜，其特徵在於，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。
2.如權利要求1所述的電纜，其特徵是導體外包覆一層聚醚醚酮絕緣層，形成聚醚醚 酮絕緣芯線。
3.如權利要求1所述的電纜，其特徵是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。
4.如權利要求1所述的電纜，成纜後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。
5.如權利要求1所述的電纜，所述的導體採用柔性方式(絞向與相應的絞合節距組合 相配合)絞合而成。
6.如權利要求1所述的電纜，金屬編織屏蔽的編織密度應大於80%。全文摘要
本發明涉及一種核反應堆用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。本發明涉及的電纜由內到外，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。本發明解決的技術問題在於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的情況下工作壽命50年，使用環境相對溼度90％(正常工況)和100％(事故工況)，電纜本身無滷低煙阻燃、無毒環保。
文檔編號H01B7/02GK101964222SQ20101018322
公開日2011年2月2日 申請日期2010年5月24日 優先權日2010年5月24日
發明者朱華山, 錢科 申請人:上海賽克力特種電纜有限公司