CN214253906U - 三代非能动核电站严酷环境1e级额定电压控制电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，其技术方案为：包括设于中心位置的中心填充体，中心填充体环向与多个线芯相切，相邻线芯之间与外围填充体相切；线芯外侧依次设置第一包带、隔氧层、复合屏蔽层、耐辐射层和外护套。本实用新型具有无卤低烟阻燃、低毒、耐腐蚀、优异的电气性能、更强的耐辐射性能及使用寿命长等特点，结构更加紧凑、稳定性更好，能够有效满足非能动核电站CAP1400严酷环境用1E级电缆的使用环境。

Description

三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆

技术领域

本实用新型涉及电力电缆技术领域，尤其涉及一种三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆。

背景技术

二十一世纪，发展中国家人口和经济的增长必将带来能源需求的巨大增加，同时，提供了目前超过80％电力的燃料也逐步耗尽，并且环保要求对燃料的使用产生了很大的限制。从保护资源，改善环境质量以及能源的可靠供应，核能具备明显的优势。

在核岛或核岛附近使用的电缆，必须满足阻燃、低烟、无卤和无腐蚀气体的要求。在核岛内使用的电缆必须通过LOCA试验(耐辐射试验)，根据我国新制定的《核电站1E级电缆通用要求》标准要求，K1类电缆应通过设计基准事件试验，累积辐照剂量应至少达到850kGy；K2类电缆应通过设计基准事件试验，累积辐照剂量应至少达到250kGy。在要求严格的核电环境中，产品的设计开发更为重要。

随着国家对核电事业发展的大力支持，我国核电站采用的技术也在不断更新，因此对于核电站用电缆的要求也日益更新。自从AP1000(大于压水堆核电站) 第三代核电技术登上历史的舞台，核电站用电缆又分为安全壳内和安全壳外用电缆，其中安全壳内用电缆除了要满足K1类电缆所有性能要求外，还要满足 2370kGy的辐照剂量要求，以及60年的使用寿命。但随着核电站各种安全级别的提高，对电缆的安全要求也随之提高，特别是耐辐照剂量具有更高的要求，因此，对于电缆的结构、材料以及制备工艺提出了更高的要求。

CAP1400大型压水堆核电机组是在消化、吸收、全面掌握我国引进的第三代先进核电AP1000非能动技术的基础上，通过再创新开发出具有我国自主知识产权、功率更大的非能动大型先进压水堆核电机组。因此，对于CAP1400核电站用电缆的要求也随之更高，特别是严酷环境中1E级电缆，需在60年核电站设计寿命下指定的正常工况、异常工况，以及设计基准事故(DBA)工况所要求的时间内，始终能够满足所要求的信号传输功能及相关结构完整性要求。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，具有无卤低烟阻燃、低毒、耐腐蚀、优异的电气性能、更强的耐辐射性能及使用寿命长等特点，结构更加紧凑、稳定性更好，能够有效满足非能动核电站CAP1400严酷环境用1E级电缆的使用环境。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

本实用新型的实施例提供了三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，包括设于中心位置的中心填充体，中心填充体环向与多个线芯相切，相邻线芯之间与外围填充体相切；线芯外侧依次设置第一包带、隔氧层、复合屏蔽层、耐辐射层和外护套。

作为进一步的实现方式，所述线芯包括导体，导体外侧依次设置有内绝缘层、外绝缘层和第二包带。

作为进一步的实现方式，所述耐辐射层由聚酰亚胺薄膜包带绕包而成。

作为进一步的实现方式，所述隔氧层采用氧指数不小于40％的无卤阻燃弹性填充料材料构成。

作为进一步的实现方式，所述外护套采用辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃护套料。

作为进一步的实现方式，所述复合屏蔽层由铜塑复合带绕包和镀锡铜丝编织而成。

作为进一步的实现方式，所述导体由镀锡铜丝绞合而成。

作为进一步的实现方式，所述内绝缘层由辐照交联聚乙烯材料制成，所述外绝缘层由辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃材料制成。

作为进一步的实现方式，所述内绝缘层和外绝缘层厚度比为1：3。

作为进一步的实现方式，所述中心填充体和外围填充体采用无卤阻燃弹性填充料制成。

上述本实用新型的实施例的有益效果如下：

(1)本实用新型的一个或多个实施方式设置中心填充体，在中心填充体环向设置多个与之相切的线芯，线芯之间设有外围填充体，结构更加紧凑、稳定性更好，能够有效满足非能动核电站CAP1400严酷环境用1E级电缆的使用环境。

(2)本实用新型的一个或多个实施方式设置耐辐射层，耐辐射层由聚酰亚胺薄膜包带绕包而成，使电缆具有更强的耐辐射性能。

(3)本实用新型的一个或多个实施方式的护套层采用无卤低烟、耐辐照性交联聚烯烃，耐辐照性能及机械性能优良；导体外壁采用内外双层绝缘，提高了电缆绝缘性，保证了可靠的电性能，使用过程更稳定。

(4)本实用新型的一个或多个实施方式导体为绞合而成，导体导电性能好；辐照交联聚乙烯内绝缘层耐高温和老化，无卤低烟环保，保护线芯不受损伤、延长控制电缆使用寿命，辐照交联无卤低烟聚烯烃外绝缘层具有优异的机械性能，耐辐照性能。

(5)本实用新型的一个或多个实施方式采用无卤阻燃弹性填充料，提高了电缆的阻燃性能；采用辐照交联无卤低烟聚烯烃护套料，材料经过辐照交联后形成热固性材料，保证控制电缆的使用寿命和耐γ射线的辐射性能；采用聚酰亚胺薄膜包带绕包，进一步提高了电缆的耐辐射性能。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的结构示意图；

其中，1、导体；2、内绝缘层；3、外绝缘层；4、第二包带；5、外围填充体；6、第一包带；7、隔氧层；8、复合屏蔽层；9、耐辐射层；10、外护套，11、中心填充体。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

中心填充体：设于中心位置的填充体；外围填充体：设于线芯外侧的填充体。

实施例一：

本实施例提供了一种三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，如图1所示，包括设于中心位置的中心填充体11，中心填充体11环向与多个线芯相切，相邻线芯之间与外围填充体5相切；线芯和外围填充体5的外侧依次包覆第一包带6、隔氧层7、复合屏蔽层8、耐辐射层9和外护套10。

在本实施例中，中心填充体11的环向设置四个线芯，可以理解的，在其他实施例中，线芯的个数可以根据中心填充体11尺寸不同而设置其他个数。

进一步的，所述线芯包括导体1，在导体1外侧依次设置有内绝缘层2、外绝缘层3和第二包带4。所述导体1由镀锡铜丝绞合而成，绞合节距为13～20 倍导体外径，最外层绞向为左向，相邻层绞向相反。

内绝缘层2和外绝缘层3构成双层共挤异质绝缘层，内绝缘层和外绝缘层厚度比为1：3。内绝缘层2和外绝缘层3材质不同，在本实施例中，所述内绝缘层 2由辐照交联聚乙烯材料制成，所述外绝缘层3由辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃材料制成。

进一步的，所述耐辐射层9由聚酰亚胺薄膜包带绕包而成；所述隔氧层7采用氧指数不小于40％的无卤阻燃弹性填充料材料构成；所述外护套10采用辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃护套料。

所述复合屏蔽层8由铜塑复合带绕包和镀锡铜丝编织而成。所述中心填充体 11和外围填充体5采用无卤阻燃弹性填充料制成。

电缆绝缘及护套采用辐照交联技术。

本实施例的控制电缆的生产方法包括以下步骤：

导体1选料-内绝缘层2和外绝缘层3挤包-内绝缘层2和外绝缘层3辐照交联处理-绕包-成缆-填充-成缆绕包-隔氧层7挤出-铜塑复合带绕包和镀锡铜丝编织总屏蔽-绕包-外护套层挤包-外护套层辐照交联处理。

内绝缘层2和外绝缘层3的厚度比为1：3，内绝缘挤出采用普通双螺纹螺杆，外绝缘挤出采用低压缩比螺杆，绝缘层挤出前，导体应预热到90～100℃，绝缘材料应在60±10℃烘1～2个小时；线芯采用分段式冷却，第一段冷却水温度60℃±10℃，第二段冷却水温度为常温。

外护套10采用低压缩比螺杆在挤出机组上用半挤压式模具挤出，材料挤出前应60±10℃预热1～2小时，挤出后采用分段式冷却，第一段冷却水温度60± 10℃，第二段冷却水温度为常温。

成缆采用无卤阻燃弹性填充料挤条填充。

本实施例的内、外绝缘层经过双层共挤工艺加工，效率高、能耗低，避免了护套层和绝缘层间起层、起皱、脱胶和线芯与绝缘结合不紧的缺陷。内绝缘层和外绝缘层及护套层采用辐照交联无卤低烟，辐照交联过程中绝缘不与水分接触，进而减少了电缆因水分的掺入造成电性能问题的机率。

辐照交联特别适用于生产特种电缆的生产，通过高能电子束对绝缘材料进行改性，高能射线破坏了使原来的线性C-H键，然后分子结构再进行重新组合，形成无规则的网状分子结构，提高了材料的机械物理性能和耐温性能，电性能也得到一定提高；同时，由于该材料是采用以高能电子射线对有机热塑性材料进行辐照而使其由线性高分子转变成三维立体网状交联结构；即以热塑性转化为不溶熔的热固态物质，改善和提高了物理机械性能，并且辐照交联方式可避免被化学交联破坏低烟无卤特性。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，其特征在于，包括设于中心位置的中心填充体，中心填充体环向与多个线芯相切，相邻线芯之间与外围填充体相切；线芯外侧依次设置第一包带、隔氧层、复合屏蔽层、耐辐射层和外护套。

2.根据权利要求1所述的三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，其特征在于，所述线芯包括导体，导体外侧依次设置有内绝缘层、外绝缘层和第二包带。

3.根据权利要求1所述的三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，其特征在于，所述耐辐射层由聚酰亚胺薄膜包带绕包而成。

4.根据权利要求1所述的三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，其特征在于，所述隔氧层采用氧指数不小于40％的无卤阻燃弹性填充料材料构成。

5.根据权利要求1所述的三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，其特征在于，所述外护套采用辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃护套料。

6.根据权利要求1所述的三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，其特征在于，所述复合屏蔽层由铜塑复合带绕包和镀锡铜丝编织而成。

7.根据权利要求2所述的三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，其特征在于，所述导体由镀锡铜丝绞合而成。

8.根据权利要求2所述的三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，其特征在于，所述内绝缘层由辐照交联聚乙烯材料制成，所述外绝缘层由辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃材料制成。

9.根据权利要求2所述的三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，其特征在于，所述内绝缘层和外绝缘层厚度比为1：3。

10.根据权利要求1所述的三代非能动核电站严酷环境1E级额定电压控制电缆，其特征在于，所述中心填充体和外围填充体采用无卤阻燃弹性填充料制成。

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