CN224177123U - 一种核电同轴电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核电同轴电缆，其包括由内到外依次设置的中心导体、绝缘层、接地层和外被层；所述中心导体为裸铜，所述中心导体的用量为45kg/km~55kg/km；所述绝缘层为交联聚乙烯，所述绝缘层的厚度为2mm~2.5mm；所述接地层由多股导电线编织而成，每股导电线含有多根裸铜线，单根所述裸铜线的直径为0.15mm~0.17mm，所述接地层的编织的节距为63~67mmm，所述接地层的遮蔽率为92%~98%，所述接地层的直流电阻为1.4Ω/km~1.65Ω/k。该核电同轴电缆在尺寸较小的中心导体直径的情况下能够降低接地电阻，提高核电同轴电缆的电气安全性。

Description

一种核电同轴电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，具体涉及一种核电同轴电缆。

背景技术

核电同轴电缆广泛应用于核电站的控制系统、监测系统和通信系统中，如堆外核测量系统、安全壳内外的信号传输等，在确保核电站安全运行和信号准确传输方面发挥着关键作用。核电站用途相比于常规用途，对同轴电缆的电气性能、机械性能、耐极端环境性能和安全性能提出了更高的要求。同轴电缆通常包括中心导体，中心导体的尺寸例如直径等与实际应用所需的载流量相关。根据实际应用需要对现有的核电同轴电缆进行改进，降低其中心导体的尺寸时，常常会导致同轴电缆接地电阻较大，接地电阻大则一旦漏电容易导致外壳带电或触电，也容易损坏设备，增大能量损耗。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种核电同轴电缆，该核电同轴电缆在尺寸较小的中心导体直径的情况下能够降低接地电阻，提高核电同轴电缆的电气安全性。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种核电同轴电缆，其包括由内到外依次设置的中心导体、绝缘层、接地层和外被层；所述中心导体为裸铜，所述中心导体的用量为45kg/km~55kg/km；所述绝缘层为交联聚乙烯，所述绝缘层的厚度为2mm~2.5mm；所述接地层由多股导电线编织而成，每股导电线含有多根裸铜线，单根所述裸铜线的直径为0.15mm~0.17mm，所述接地层的编织的节距为63~67mmm，所述接地层的遮蔽率为92%~98%，所述接地层的直流电阻为1.4Ω/km~1.65Ω/k。

在本实用新型的一些实施例中，所述接地层的编织的节距为64.5~65.5mm，所述接地层的直流电阻1.4Ω/km~1.6Ω/km。

在本实用新型的一些实施例中，所述接地层为双层，第一层接地层相对于第二层接地层更靠近所述绝缘层；所述第一层接地层由15~17股导电线编织而成，每股导电线含有10~12根裸铜线；所述第二层接地线由15~17股导电线编织而成，每股导电线含有11~13根裸铜线。

在本实用新型的一些实施例中，所述接地层的总厚度为1.2mm~1.5mm。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一层接地层的厚度为0.6mm~0.9mm，所述第二层接地层的厚度为0.5mm~0.9mm。

在本实用新型的一些实施例中，所述接地层为单层，所述接地层由22~26股导电线编织而成，每股导电线含有8~10根裸铜线。

在本实用新型的一些实施例中，所述接地层的厚度为0.9~1.3mm。

在本实用新型的一些实施例中，所述中心导体由单一铜线芯或多股铜线芯构成，所述中心导体的直径为2.6mm~2.8mm，所述中心导体的材料为裸铜，所述中心导体的直流电阻2Ω/km~3Ω/km。

在本实用新型的一些实施例中，所述外被层的厚度为0.8mm~1mm，材料为无卤阻燃材料、聚氯乙烯或热塑性聚氨酯弹性体。

在本实用新型的一些实施例中，所述绝缘层采用改性交联聚烯烃，所述绝缘层的体积电阻≥10¹⁵Ω·m。

与现有技术相比，本实用新型能够取得以下有益效果：

本实用新型的核电同轴电缆，其中心导体的用量为45kg/km~55kg/km，与该中心导体相匹配地，采用了多股含多根裸铜线的导电线编织成接地层，并采用了合适的编织距和遮蔽率，使得接地层具有较低的电阻，能够有效避免设备外壳带电或人员触电，保护了设备，减少了能量损耗，提高了电气安全性。

附图说明

图1是本实用新型核电同轴电缆第一实施例的结构图。

图2是本实用新型核电同轴电缆第二实施例的结构图。

以下结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供了核电同轴电缆第一实施例，该实施例中的核电同轴电缆可以用于核电站的控制、监测或通信等，也可以用于其他领域和场景。本实用新型的核电同轴电缆尤其适用于对载流量需求较小，例如中心导体10的用量在60kg/km以下的场景，即使降低中心导体10的尺寸，仍能够保证较低的接地电阻，提高核电同轴电缆的电气安全性。

具体地，本实施例的核电同轴电缆包括由内到外依次设置的中心导体10、绝缘层20、接地层30和外被层40。中心导体10、绝缘层20、接地层30和外被层40的相邻两者之间相互接触，即中心导体10、绝缘层20、接地层30和外被层40之间直接相邻，没有间隔其他功能层。中心导体10、绝缘层20、接地层30和外被层40是同心设置或基本同心设置，同心率不低于80%。

其中，中心导体10为裸铜，裸铜为未经任何表面处理的铜制品,表面没有涂层等材料,是纯铜直接暴露在空气中，其具有良好的导电性且原料易得。中心导体10的用量为45kg/km~55kg/km，例如可以是45kg/km、46kg/km、47kg/km、48kg/km、49kg/km、50kg/km、51kg/km、52kg/km、53kg/km、54kg/km、55kg/km等，中心导体10的用量在上述范围时，能够满足核电站的控制、监测或通信的一些线缆的载流量需求，且能够节省导电材料。

绝缘层20为交联聚乙烯，交联聚乙烯具有良好的气体和液体阻隔性以及绝缘性，能够很好地保护中心导体10避免中心导体10被侵蚀，并且能够防止中心导体10和接地层30之间出现短路等故障。绝缘层20的厚度为2mm~2.5mm，例如可以是2mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm等。绝缘层20的厚度在上述范围时，能够提供足够的绝缘性能。

接地层30由多股导电线编织而成，导电线的股数例如可以是10~30股，接地层30可以由由多股导电线围绕绝缘层20的外侧编织而成。每股导电线含有多根裸铜线，例如每股导电线可以含有5~30根裸铜线，每股导电线可以由多根裸铜线捻合而成。单根裸铜线的直径为0.15mm~0.17mm，例如可以是0.15mm、0.16mm、0.17mm等，上述直径的裸铜线制备工艺成熟，容易购买获得。接地层30的编织的节距为63~67mm，例如可以是63mm、64mm、65mm、66mm、67mm，节距是每股导电线绞线一周沿轴向移动的距离。接地层30的遮蔽率为92%~98%，例如为92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%等，接地层30的遮蔽率是指接地层30覆盖绝缘层20表面的程度。接地层30的直流电阻受接地层30的面积、裸铜线的尺寸、编织的节距以及编织的遮蔽率等影响，其中接地层30的与绝缘层20接触的面积可以由中心导体10的用量和绝缘层20的厚度来确定，本实施例针对特定的中心导体10、绝缘层20以及裸铜线的尺寸，通过调整接地层30的编织的节距、编织的遮蔽率，使得接地层30的直流电阻可以达到1.4Ω/km~1.65Ω/km，例如1.4Ω/km、1.45Ω/km、1.5Ω/km、1.55Ω/km、1.6Ω/km、1.65Ω/km等，降低了接地层的电阻，避免了设备外壳带电或触电等危险情况，提高核电同轴电缆的电气安全性。

此外，接地层30还能够起到电磁屏蔽的作用，避免外部的电磁干扰中心导体10的信号传输。外被层40包覆在接地层30的外侧，能够更好地保护接地层30等不被外界环境侵蚀。

由上，本实施例提供了一种核电同轴电缆，在中心导体10用量较低的情况下，仍能够保证较低的接地电阻，提高核电同轴电缆的电气安全性，可以用于核电站的控制、监测或通信等。

在一些示例中，接地层30的编织的节距为64.5~65.5mm，例如可以是64.5mm、65mm、65.5mm等，可以降低接地层30的直流电阻，使其达到1.4Ω/km~1.6Ω/km，并且编织缠绕便捷。

在一些示例中，接地层30为双层，形成双层接地层30或形成双层屏蔽，电磁屏蔽性更好。其中，接地层30分为第一层接地层31和第二层接地层32，第一层接地层31相对于第二层接地层32更靠近绝缘层20，第二层接地层32的面积相对于第一层接地层31更大。第一层接地层31由15~17股导电线编织而成，例如可以是15股、16股、17股，每股导电线含有10~12根裸铜线，例如可以是10根、11根、12根等。第二层接地线由15~17股导电线编织而成，例如可以是15股、16股、17股，每股导电线含有11~13根裸铜线，例如可以是11根、12根、13根等。第二层接地层32可以相对于第一层接地层31的股数更多或每股导电线所含的裸铜线更多，从而更好地形成面积更大的外层接地层。第一层接地层31和第二层接地层32所采用的股数和根数在上述范围时，能够得到所需的电阻范围。

在一些示例中，接地层30的总厚度为1.2mm~1.5mm，例如可以是1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm等。

在一些示例中，第一层接地层31的厚度为0.6mm~0.9mm，例如0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm等。第二层接地层32的厚度为0.5mm~0.9mm，例如0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm等。

在一些示例中，中心导体由单一铜线芯或多股铜线芯构成，中心导体10的直径为2.6mm~2.8mm，例如可以是2.6mm、2.7mm、2.8mm等，具有较小的尺寸。中心导体10的直流电阻2Ω/km~3Ω/km，满足一些场景下信号传输要求。

在一些示例中，外被层40的厚度为0.8mm~1mm，例如0.8mm、0.9mm、1mm等，能够起到很好的防护作用。外被层40的材料为无卤阻燃材料、聚氯乙烯或热塑性聚氨酯弹性体，无卤阻燃材料、PVC具有良好的绝缘性和阻燃性，热塑性聚氨酯弹性体除了具有较好的绝缘性和阻燃性还具有良好的柔韧性，且上述材料原料易得。

在一些示例中，绝缘层20采用改性交联聚烯烃，其中绝缘层20的体积电阻≥10¹⁵Ω·m，提供良好的绝缘性。改性交联聚烯烃例如可以是无卤阻燃交联聚乙烯制成，提高线缆整体的阻燃性。无卤阻燃交联聚乙烯为现有材料，例如由添加有无卤阻燃剂的聚乙烯交联而成。

本实用新型还提供了核电同轴电缆第二实施例，该实施例中的核电同轴电缆与核电同轴电缆第一实施例基本相同，区别在于核电同轴电缆第二实施例中接地层30为单层，接地层30由22~26股导电线编织而成，例如22股、23股、24股、25股、26股等，每股导电线含有8~10根裸铜线，例如8根、9根、10根等。接地层30所采用的股数和根数在上述范围时，能够得到所需的电阻范围。

在一些示例中，接地层30的厚度为0.9mm~1.3mm，例如0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm等。

最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电同轴电缆，其特征在于包括由内到外依次设置的中心导体、绝缘层、接地层和外被层；所述中心导体为裸铜，所述中心导体的用量为45kg/km~55kg/km；所述绝缘层为交联聚乙烯，所述绝缘层的厚度为2mm~2.5mm；所述接地层由多股导电线编织而成，每股导电线含有多根裸铜线，单根所述裸铜线的直径为0.15mm~0.17mm，所述接地层的编织的节距为63mm~67mm，所述接地层的遮蔽率为92%~98%，所述接地层的直流电阻为1.4Ω/km~1.65Ω/km。

2.根据权利要求1所述的一种核电同轴电缆，其特征在于所述接地层的编织的节距为64.5mm~65.5mm，所述接地层的直流电阻1.4Ω/km~1.6Ω/km。

3.根据权利要求1或2所述的一种核电同轴电缆，其特征在于所述接地层为双层，第一层接地层相对于第二层接地层更靠近所述绝缘层；所述第一层接地层由15~17股导电线编织而成，每股导电线含有10~12根裸铜线；所述第二层接地层由15~17股导电线编织而成，每股导电线含有11~13根裸铜线。

4.根据权利要求3所述的一种核电同轴电缆，其特征在于所述接地层的总厚度为1.2mm~1.5mm。

5.根据权利要求3所述的一种核电同轴电缆，其特征在于所述第一层接地层的厚度为0.6mm~0.9mm，所述第二层接地层的厚度为0.5mm~0.9mm。

6.根据权利要求1或2所述的一种核电同轴电缆，其特征在于所述接地层为单层，所述接地层由22~26股导电线编织而成，每股导电线含有8~10根裸铜线。

7.根据权利要求3所述的一种核电同轴电缆，其特征在于所述接地层的厚度为0.9mm~1.3mm。

8.根据权利要求1或2所述的一种核电同轴电缆，其特征在于所述中心导体由单一铜线芯或多股铜线芯构成，所述中心导体的直径为2.6mm~2.8mm，所述中心导体的直流电阻2Ω/km~3Ω/km。

9.根据权利要求1或2所述的一种核电同轴电缆，其特征在于所述外被层的厚度为0.8mm~1mm，所述外被层采用无卤阻燃材料、聚氯乙烯或热塑性聚氨酯弹性体。

10.根据权利要求1或2所述的一种核电同轴电缆，其特征在于所述绝缘层采用改性交联聚烯烃，所述绝缘层的体积电阻≥10¹⁵Ω·m。