CN209880247U - 海上小型核反应堆用中压电力电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了海上小型核反应堆用中压电力电缆，该电缆包括缆芯和挤包在缆芯外的护套，所述绝缘线芯由内到外依次包括导体、导体阻水层、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和金属屏蔽层，所述导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层三层共挤挤包在导体上，单根绝缘线芯外部或多根绝缘线芯之间及外部均设有阻燃防水填充物；所述缆芯外部绕包有第一编织层，第一编织层外部绕包有阻水带，所述护套位于阻水带外部。本实用新型所提出的电缆电缆在海上小型核反应堆正常工况下具有较长的使用寿命，同时也具有弯曲半径小、重量轻、防水性能好、阻燃要求高等特点，满足海上小型核反应堆用中压电力电缆的敷设环境要求。

Description

海上小型核反应堆用中压电力电缆

技术领域

本实用新型属于电缆技术领域，特别涉及一种中压电力电缆，具体为海上小型核反应堆用中压电力电缆。

背景技术

目前世界上有大量的海上石油钻井平台，但这些平台不能用石油直接发电，所以还需要用船给它们运柴油用于发电，柴油发电严重污染环境，不符合环保要求。一个作业区的多个石油平台之间相距一般在几百米到几千米之间，用海上小型核反应堆可以给整个作业区供电，既符合环保要求，经济效益也完全可以保证。

同样，各类军民用巡洋舰、驱逐舰、潜艇、破冰船及远洋轮船，均可采用海上小型核反应堆给舰船解决供电及供电环保、供电经济性、承载等问题。

船用电缆，不能正常用于海上小型核反应堆环境，一是海上小型核反应堆用电缆安装敷设后不能更换，电缆设计寿命需要与海上小型核反应堆设计寿命保持一致，目前海上小型核反应堆的设计寿命是60年，这就要求电缆设计寿命达到60年，这是船用电缆达不到的要求，其次船用电缆不具备耐辐照的要求，在核电设计基准事故DBA中将不能正常工作。

目前，我国核电站建议已进入快速发展，预计到2020年底，我国运行和在建的核电机组将达到100套左右。各类核电站用电缆也在得到了大规模的开发应用，但海上小型核反应堆用电缆有其特殊性，首先是舰船空间狭小，要求海上小型核反应堆电缆弯曲半径小，重量轻，另外海上小型核反应堆用电缆敷设环境湿度大，常与盐雾接触，对电缆有腐蚀作用，要求海上小型核反应堆电缆绝缘防水性能好，要求护套防盐雾等，第三，海上石油平台、舰船上人员集中，发生火灾时人员逃生困难，对海上小型核反应堆用电缆低烟无卤低毒、阻燃等要求高，目前有成熟技术的传统核电站用电缆不能直接用于海上小型核反应堆。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种海上小型核反应堆用中压电力电缆，该电缆在海上小型核反应堆正常工况下具有较长的使用寿命，同时也具有弯曲半径小、重量轻、防水性能好、阻燃要求高等特点，满足海上小型核反应堆用中压电力电缆的敷设环境要求。

为了达到上述的目的，本实用新型所采用的技术方案是：

海上小型核反应堆用中压电力电缆，该电缆包括缆芯和挤包在缆芯外的护套，所述缆芯由一根绝缘线芯或三根绝缘线芯成缆而成，成缆的节径比小于或等于12，所述绝缘线芯由内到外依次包括导体、导体阻水层、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和金属屏蔽层，所述导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层三层共挤挤包在导体上，单根绝缘线芯外部或多根绝缘线芯之间及外部均设有阻燃防水填充物；所述缆芯外部绕包有第一编织层，第一编织层外部绕包有阻水带，所述护套位于阻水带外部。

进一步的是，所述导体由多股细镀锡铜丝绞合而成，绞合节径比小于或等于14，所述导体阻水层为涂敷在导体上的阻水粉。

进一步的是，所述导体屏蔽层是由低烟无卤低毒交联型半导电屏蔽橡皮挤包而成；所述绝缘层由低烟无卤低毒乙丙橡皮挤包而成；所述绝缘屏蔽层是由低烟无卤低毒交联型半导电屏蔽橡皮挤包而成；所述导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层三层共挤挤包在导体上，并经一次成型、连续硫化形成整体式结构。

进一步的是，所述金属屏蔽层采用镀锡铜丝编制而成。

进一步的是，所述阻燃防水填充物为由氧指数≥35的低烟无卤阻燃的乙丙橡皮挤包在高强度阻燃尼龙绳而成。

进一步的是，所述第一编织层为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。

进一步的是，所述阻水带为聚丙烯薄膜制成。

进一步的是，所述护套由氧指数≥32的低烟无卤低毒阻燃的乙丙橡皮材料构成。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的海上小型核反应堆用中压电力电缆，由于导体屏蔽层由交联型半导电屏蔽橡皮组成、绝缘层由乙丙绝缘材料组成、绝缘屏蔽层由交联型半导电屏蔽橡皮组成，且这三层通过三层共挤一次性挤包在导体上，使导体屏蔽、绝缘和绝缘屏蔽形成良好的接触，该电缆在具有良好的电气性能、耐高低温性能的同时，同时通过阻燃防水填充物、第一编织层和护套的较强阻燃能力加强了该电缆的阻燃性能，满足中压电缆局部放电和耐压试验等电气要求。

(2)本实用新型的海上小型核反应堆用低压电力电缆，导体采用多股镀锡铜丝以较小节径比绞合而成，加上柔软的乙丙橡皮、阻燃防水填充物及护套，以及较小的成缆节径比，再加上第一编织层的设置，既保证了成品电缆的弯曲半径，又提高了电缆的使用寿命。

(3)本实用新型的海上小型核反应堆用低压电力电缆，绝缘的电容增率要求保证了电缆的防水性能，以及导体阻水层、阻燃防水填充物、阻水带及护套进一步加强了该电缆的防水性能，满足海上小型核反应堆环境潮湿的敷设环境要求，保证该电缆的使用寿命。

(4)本实用新型的海上小型核反应堆用低压电力电缆，在海上小型核反应堆进行铺设使用时，不仅能保证其正常的电气性能，也具有较强的阻燃、防水性能，可保证在海上小型核反应堆上正常使用较长寿命，甚至达到60年，能在海上小型核反应堆寿命周期内保证在设计基准事故DBA和Post-DBA仍能执行其功能。

附图说明

图1是本实用新型提出的电缆的剖视图。

图中：1、导体；1-1、导体阻水层；2、导体屏蔽层；3、绝缘层；4、绝缘屏蔽层；5、金属屏蔽层；6、阻燃防水填充物；7、第一编织层；8、阻水带；9、护套。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

在本实施例中，如图1所示，海上小型核反应堆用中压电力电缆，该电缆包括缆芯和挤包在缆芯外的护套9，所述缆芯由一根绝缘线芯或三根绝缘线芯成缆而成，成缆的节径比小于或等于12，所述绝缘线芯由内到外依次包括导体1、导体阻水层1-1、导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4和金属屏蔽层5，为了提升该电缆的性能，保证其弯曲半径，所述导体1由多股细镀锡铜丝绞合而成，绞合节径比小于或等于14，为了提升该电缆的防水性能，所述导体阻水层1-1为涂敷在导体1上的阻水粉；所述导体屏蔽层2是由低烟无卤低毒交联型半导电屏蔽橡皮挤包而成；所述绝缘层3由低烟无卤低毒乙丙橡皮挤包而成；所述绝缘屏蔽层4是由低烟无卤低毒交联型半导电屏蔽橡皮挤包而成；所述导体屏蔽层2、绝缘层3和绝缘屏蔽层4三层共挤挤包在导体上，并经一次成型、连续硫化形成整体式结构，单根绝缘线芯外部或多根绝缘线芯之间及外部均设有阻燃防水填充物6，为了保证该填充物的阻燃及防水特性，所述阻燃防水填充物6为由氧指数≥35的低烟无卤阻燃的乙丙橡皮挤包在高强度阻燃尼龙绳而成；为了进一步提高该电缆的屏蔽性能，降低电缆受到的外界影响，保证电缆的正常运行所述金属屏蔽层5采用镀锡铜丝编制而成；所述缆芯外部绕包有材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的第一编织层7，第一编织层7外部绕包有由聚丙烯薄膜制成的阻水带8，所述护套9位于阻水带8外部，所述护套由氧指数≥32的低烟无卤低毒阻燃的乙丙橡皮材料构成，强度≥9.0MPa，护套柔软、强度高，护套厚度薄。

该电缆的绝缘线芯及护套8通过材料热老寿命评定得到材料寿命和活化能数据，再根据材料活化能数据计算电缆等效模拟热寿命评定的热老化条件，评定寿命大于60年，在经过正常工况下的γ射线辐照老化累积剂量412.5kGy，剂量率为1kGy/h±0.5kGy/h，绝缘断裂伸长率保留率≥50％。

本实用新型的海上小型核反应堆用低压电力电缆，在海上小型核反应堆进行铺设使用时，不仅能保证其正常的电气性能，也具有较强的阻燃、防水性能，可保证在海上小型核反应堆上正常使用较长寿命，甚至达到60年，能在海上小型核反应堆寿命周期内保证在设计基准事故DBA和Post-DBA仍能执行其功能；该电缆中的导体屏蔽层2由交联型半导电屏蔽橡皮组成、绝缘层3由乙丙绝缘材料组成、绝缘屏蔽层4由交联型半导电屏蔽橡皮组成，且这三层通过三层共挤一次性挤包在导体1上，使导体屏蔽层2、绝缘层3和绝缘屏蔽层4形成良好的接触，该电缆在具有良好的电气性能、耐高低温性能的同时，同时通过阻燃防水填充物6、第一编织层7和护套9的较强阻燃能力加强了该电缆的阻燃性能，满足中压电缆局部放电和耐压试验等电气要求；导体1采用多股镀锡铜丝以较小节径比绞合而成，加上柔软的乙丙橡皮、阻燃防水填充物及护套，以及较小的成缆节径比，再加上第一编织层7的设置，既保证了成品电缆的弯曲半径，又提高了电缆的使用寿命；该电缆的绝缘线芯的电容增率要求保证了电缆的防水性能，以及导体阻水层1-1、阻燃防水填充物6、阻水带8及护套9进一步加强了该电缆的防水性能，满足海上小型核反应堆环境潮湿的敷设环境要求，保证该电缆的使用寿命。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.海上小型核反应堆用中压电力电缆，其特征在于：该电缆包括缆芯和挤包在缆芯外的护套(9)，所述缆芯由一根绝缘线芯或三根绝缘线芯成缆而成，成缆的节径比小于或等于12，所述绝缘线芯由内到外依次包括导体(1)、导体阻水层(1-1)、导体屏蔽层(2)、绝缘层(3)、绝缘屏蔽层(4)和金属屏蔽层(5)，所述导体屏蔽层(2)、绝缘层(3)和绝缘屏蔽层(4)三层共挤挤包在导体(1)上，单根绝缘线芯外部或多根绝缘线芯之间及外部均设有阻燃防水填充物(6)；所述缆芯外部绕包有第一编织层(7)，第一编织层(7)外部绕包有阻水带(8)，所述护套(9)位于阻水带(8)外部。

2.根据权利要求1所述的海上小型核反应堆用中压电力电缆，其特征在于：所述导体(1)由多股细镀锡铜丝绞合而成，绞合节径比小于或等于14，所述导体阻水层(1-1)为涂敷在导体(1)上的阻水粉。

3.根据权利要求2所述的海上小型核反应堆用中压电力电缆，其特征在于：所述导体屏蔽层(2)是由低烟无卤低毒交联型半导电屏蔽橡皮挤包而成；所述绝缘层(3)由低烟无卤低毒乙丙橡皮挤包而成；所述绝缘屏蔽层(4)是由低烟无卤低毒交联型半导电屏蔽橡皮挤包而成；所述导体屏蔽层(2)、绝缘层(3)和绝缘屏蔽层(4)三层共挤挤包在导体(1)上，并经一次成型、连续硫化形成整体式结构。

4.根据权利要求3所述的海上小型核反应堆用中压电力电缆，其特征在于：所述金属屏蔽层(5)采用镀锡铜丝编制而成。

5.根据权利要求4所述的海上小型核反应堆用中压电力电缆，其特征在于：所述阻燃防水填充物(6)由氧指数≥35的低烟无卤阻燃的乙丙橡皮挤包在高强度阻燃尼龙绳上而成。

6.根据权利要求5所述的海上小型核反应堆用中压电力电缆，其特征在于：所述第一编织层(7)为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。

7.根据权利要求6所述的海上小型核反应堆用中压电力电缆，其特征在于：所述阻水带(8)为聚丙烯薄膜制成。

8.根据权利要求7所述的海上小型核反应堆用中压电力电缆，其特征在于：所述护套(9)由氧指数≥32的低烟无卤低毒阻燃的乙丙橡皮材料构成。