本发明涉及电缆技术领域，尤其是一种挤包填充层型第三代核电站核岛电缆及其制造方法。
背景技术：
第三代核电站是于上世纪九十年代，由压水堆核电站的鼻祖美国西屋公司提出的AP600和AP1000技术。美国西屋的AP1000(属于三代半技术)是最先进的压水堆技术，其安全性比现在运行的第二代核电站的安全性提高100倍，同时整个系统大幅度简化：阀门减少40％、泵减少35％、电缆减少80％、抗震等级要求的建筑物减少35％。第三代核电站在未来60年的使用过程中，运行维修工作量大大减少。
第三代核电站核岛对电缆的屏蔽、防护、绝缘、阻燃、防火、防开裂都提出了更高的要求，现有的火力发电站电缆难以很好满足该要求。
目前我国仅能生产制造核岛外围用电线电缆，其余大多只能依赖进口。核电站较大的发展潜力为核电站用特种电缆提供了良好的发展空间。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种挤包填充层型第三代核电站核岛电缆及其制造方法，以满足第三代核电站核岛电缆的要求。
本发明的技术方案是：
一种挤包填充层型第三代核电站核岛电缆，包括多根线芯以及填充于线芯周围的填充层，所述填充层外依次包覆有阻水带绕包层、阻燃层、隔氧层、铠装层及护套层；所述护套层为乙烯醋酸乙烯共聚物护套，包括如下重量份的各组分：乙烯醋酸乙烯共聚物：100份；无机阻燃剂：100-110份；协效阻燃剂：45-65份；防老剂：4-5份；乙烯基硅烷偶联剂：2-3份；抗辐射剂：2-5份；交联剂：2-3.5份；润滑剂：1-1.5份；所述填充层，包括如下重量份的各组分：聚合物基材：100份；阻燃剂：60-78份；协效阻燃剂：45-65份；乙烯基硅烷偶联剂：2-3份；防老剂：4-5份；抗辐射剂：6.5-7.5份；稳定剂：6-8份；润滑剂：2-6份交联剂：1-3份助交联剂：4-6份；改性填料：40-55份。
所述挤包填充层型第三代核电站核岛电缆，其特征是所述乙烯醋酸乙烯共聚物EVA，EVA含量为50％；所述无机阻燃剂剂选自氢氧化镁，氢氧化铝中的一种或者二者组合；所述氢氧化镁为德国马丁H5牌号,粒径10000目；所述氢氧化铝为雅宝公司104牌号，粒径5-10微米；所述防老剂包括2-巯基苯并咪唑，4,4’-二异丙苯基二苯胺中的一种或者其二者组合；所述协效阻燃剂选自有机硅，碳酸镁、硼酸锌、红磷粉中的一种或者多种组合；所述润滑剂选自白石蜡、硅油中的一种或者多种。
所述聚合物基材包括三元乙丙橡胶和乙烯-辛烯共聚物的一种或者其混合物；所述三元乙丙橡胶为陶氏3722P牌号，门尼粘度ML(1+4)125℃为20，乙烯含量为70wt％,第三单体亚乙烯将冰片烯含量为0.4wt％；所述无机阻燃剂剂选自氢氧化镁，氢氧化铝、煅烧高岭土的一种或者多种；所述防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体；所述稳定剂为锌化合物；所述协效阻燃剂选自有机硅，碳酸镁、硼酸锌中的一种或者多种；所述润滑剂选自PE蜡、白石蜡、脂肪酸、石蜡油中的一种或者多种；所述交联剂为过氧化二异丙苯；所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
所述的三元乙丙橡胶和乙烯-辛烯共聚物的重量份数比为(30-45)∶(55-80)。
一种挤包填充层型第三代核电站核岛电缆的制造方法，包括以下步骤：
S1、护套层料的制备的步骤：
第一步：配料：根据权利要求1所述的配方组份重量份配比在电子秤上称重配料；
第二步：一次混炼：根据权利要求1所述的配方组份按照第一步称重的份数，将乙烯醋酸乙烯共聚物、无机阻燃剂、协效阻燃剂、防老剂、抗辐射剂、润滑剂、乙烯基硅烷偶联剂投入密炼机混合，密炼机温度在105-120℃，密6-9分钟；将混合料翻出，转入开炼机薄通打卷，然后将混合胶卷停放8.5-10.5小时；
第三步：二次混炼：将一次混合胶卷、交联剂、助交联剂、改性填料投入密炼机中，密炼温度控制在85-90℃，密炼55-65秒，将混合料翻出，转入开炼机薄通打卷；
第四步：辗页出片：将薄通后打成的胶卷投入三辊辗页机，并将冷却滚筒开足冷却水，将切割后的胶片一次穿过冷却滚筒，再穿过隔离粉槽，最后制成宽度为35-50mm，厚度为0.3-0.35mm的胶片待用；
S2、填充层料制备的步骤：
第一步：配料：根据权利要求1所述的配方组份重量份配比在电子秤上称重配料；
第二步：一次混炼：根据权利要求1所述的配方组份按照第一步称重的份数，将聚合物基材、阻燃剂、协效阻燃剂、偶联剂、防老剂、抗辐射剂、稳定剂、润滑剂、其他加工助剂投入密炼机混合，密炼机温度在125-135℃，密炼6-8分钟，将混合料翻出，转入开炼机薄通打卷，然后将混合胶卷停放8.5-9.0小时；
第三步：二次混炼：将一次混合胶卷、交联剂、助交联剂、改性填料投入密炼机中，放下上顶栓，密炼温度控制在1.5-110℃，密炼55-65秒，将混合料翻出，转入开炼机薄通打卷；
第四步：辗页出片：将薄通后打成的胶卷投入三辊辗页机，并将冷却滚筒开足冷却水，将切割后的胶片一次穿过冷却滚筒，再穿过隔离粉槽，最后制成宽度为35-50mm，厚度为0.3-0.35mm的胶片待用；
S3、将导体缆芯拉挤成型，然后在导体缆芯上包覆绝缘层，制得线芯的步骤；
还包括在线芯周围设置步骤S1制备的填充层，以使相邻线芯彼此隔离并全部被填充层包裹；
S4、在填充层外依次包覆阻水带绕包层、阻燃层、隔氧层、铠装层及步骤S2制备的护套层。
本发明的有益效果是：
本发明中的护套料是对现有热固性低烟无卤护套料的的一种技术改进，使其胶料具有优良的阻燃性能与耐油性能；
本发明可满足180℃，168h老化要求，克服了传统护套料不耐温的问题，从而延长了使用寿命；
由于本发明中的阻燃剂均为改性纳米级材料，经过乙烯基硅烷的作用使其与聚合物基材良好接触，提高了胶料的机械性能及阻燃性能，有效克服机械性能与阻燃性能之间的矛盾；
本发明采用了交联剂与助交联剂共用的体系，有效提高了胶料的交联密度，减低硫化时间，同时相应的提高了硫化胶的机械性能；
本发明的填料经两次表面改性后，使得表面性质由亲水性转为亲油性，增强了与高分子聚合物的界面结合力，致使无机填料填充后的高分子材料体系额机械性能、抗老化性、耐水性、耐辐照性等明显提高；
本发明中的所用材料均由市售，生产工艺简单，实现了企业自给自足，使其产品质量可控，利于企业降低生产成本；
本发明中的绝缘料采用了三元乙丙橡胶并用了乙烯-辛烯共聚物体系，经过添加各种助剂，使其胶料具有优良的电气性能；本发明具有耐辐照、耐吸水、耐高温、防火、阻燃、抗老化，使用寿命长的优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一。
一种挤包填充层型第三代核电站核岛电缆，包括多根线芯以及填充于线芯周围的填充层，所述填充层外依次包覆有阻水带绕包层、阻燃层、隔氧层、铠装层及护套层；所述护套层为乙烯醋酸乙烯共聚物护套，包括如下重量份的各组分：乙烯醋酸乙烯共聚物：100份；无机阻燃剂：100-110份；协效阻燃剂：45-65份；防老剂：4-5份；乙烯基硅烷偶联剂：2-3份；抗辐射剂：2-5份；交联剂：2-3.5份；润滑剂：1-1.5份；所述填充层，包括如下重量份的各组分：聚合物基材：100份；阻燃剂：60-78份；协效阻燃剂：45-65份；乙烯基硅烷偶联剂：2-3份；防老剂：4-5份；抗辐射剂：6.5-7.5份；稳定剂：6-8份；润滑剂：2-6份交联剂：1-3份助交联剂：4-6份；改性填料：40-55份。
所述挤包填充层型第三代核电站核岛电缆，其特征是所述乙烯醋酸乙烯共聚物EVA，EVA含量为50％；所述无机阻燃剂剂选自氢氧化镁，氢氧化铝中的一种或者二者组合；所述氢氧化镁为德国马丁H5牌号,粒径10000目；所述氢氧化铝为雅宝公司104牌号，粒径5-10微米；所述防老剂包括2-巯基苯并咪唑，4,4’-二异丙苯基二苯胺中的一种或者其二者组合；所述协效阻燃剂选自有机硅，碳酸镁、硼酸锌、红磷粉中的一种或者多种组合；所述润滑剂选自白石蜡、硅油中的一种或者多种。
所述聚合物基材包括三元乙丙橡胶和乙烯-辛烯共聚物的一种或者其混合物；所述三元乙丙橡胶为陶氏3722P牌号，门尼粘度ML(1+4)125℃为20，乙烯含量为70wt％,第三单体亚乙烯将冰片烯含量为0.4wt％；所述无机阻燃剂剂选自氢氧化镁，氢氧化铝、煅烧高岭土的一种或者多种；所述防老剂为2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体；所述稳定剂为锌化合物；所述协效阻燃剂选自有机硅，碳酸镁、硼酸锌中的一种或者多种；所述润滑剂选自PE蜡、白石蜡、脂肪酸、石蜡油中的一种或者多种；所述交联剂为过氧化二异丙苯；所述助交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。
所述的三元乙丙橡胶和乙烯-辛烯共聚物的重量份数比为(30-45)∶(55-80)。
实施例二。
一种挤包填充层型第三代核电站核岛电缆的制造方法，包括以下步骤：
S1、护套层料的制备的步骤：
第一步：配料：根据权利要求1所述的配方组份重量份配比在电子秤上称重配料；
第二步：一次混炼：根据权利要求1所述的配方组份按照第一步称重的份数，将乙烯醋酸乙烯共聚物、无机阻燃剂、协效阻燃剂、防老剂、抗辐射剂、润滑剂、乙烯基硅烷偶联剂投入密炼机混合，密炼机温度在105-120℃，密6-9分钟；将混合料翻出，转入开炼机薄通打卷，然后将混合胶卷停放8.5-10.5小时；
第三步：二次混炼：将一次混合胶卷、交联剂、助交联剂、改性填料投入密炼机中，密炼温度控制在85-90℃，密炼55-65秒，将混合料翻出，转入开炼机薄通打卷；
第四步：辗页出片：将薄通后打成的胶卷投入三辊辗页机，并将冷却滚筒开足冷却水，将切割后的胶片一次穿过冷却滚筒，再穿过隔离粉槽，最后制成宽度为35-50mm，厚度为0.3-0.35mm的胶片待用；
S2、填充层料制备的步骤：
第一步：配料：根据权利要求1所述的配方组份重量份配比在电子秤上称重配料；
第二步：一次混炼：根据权利要求1所述的配方组份按照第一步称重的份数，将聚合物基材、阻燃剂、协效阻燃剂、偶联剂、防老剂、抗辐射剂、稳定剂、润滑剂、其他加工助剂投入密炼机混合，密炼机温度在125-135℃，密炼6-8分钟，将混合料翻出，转入开炼机薄通打卷，然后将混合胶卷停放8.5-9.0小时；
第三步：二次混炼：将一次混合胶卷、交联剂、助交联剂、改性填料投入密炼机中，放下上顶栓，密炼温度控制在1.5-110℃，密炼55-65秒，将混合料翻出，转入开炼机薄通打卷；
第四步：辗页出片：将薄通后打成的胶卷投入三辊辗页机，并将冷却滚筒开足冷却水，将切割后的胶片一次穿过冷却滚筒，再穿过隔离粉槽，最后制成宽度为35-50mm，厚度为0.3-0.35mm的胶片待用；
S3、将导体缆芯拉挤成型，然后在导体缆芯上包覆绝缘层，制得线芯的步骤；还包括在线芯周围设置步骤S1制备的填充层，以使相邻线芯彼此隔离并全部被填充层包裹；
S4、在填充层外依次包覆阻水带绕包层、阻燃层、隔氧层、铠装层及步骤S2制备的护套层。
表1挤包填充层型第三代核电站核岛电缆的物理和电气性能
表2挤包填充层型第三代核电站核岛电缆的空气热老化性能
表3挤包填充层型第三代核电站核岛电缆的性能汇总
对比例。
本对比例的电缆包括三根线芯以及填充于线芯周围的填充层，在填充层外依次包覆有阻水带绕包层、阻燃层、隔氧层及护套层。线芯包括导体缆芯和包覆于导体外的绝缘层；填充层由阻水纱材料制成；乙烯与丁烯的总重量份为EVA重量份的1/2；阻燃剂为氮磷阻燃剂，阻燃剂的平均粒径为10-20nm；相容剂为马来酸酐接枝三元乙丙橡胶，交联剂为氮丙啶交联剂，抗氧剂为抗氧剂1010。
护套层为高阻燃交联聚烯烃护套，包括如下重量份的各组分：EVA 100份、乙烯20份、丁烯30份、相容剂5份、阻燃剂30份、交联剂4份及抗氧剂5份。
制造方法包括如下步骤：
S1、制备护套层材料：按重量份，将EVA 100份、乙烯20份、丁烯30份、相容剂5份、阻燃剂30份、交联剂4份及抗氧剂5份混合均匀后，于150-180℃下真空注塑至模具中，真空下保温3-8h后，再经双螺杆挤出机挤出造粒，得到护套层材料，待用；
S2、将导体缆芯拉挤成型，然后在导体缆芯上包覆绝缘层，制得线芯；
S3、在线芯周围设置填充层，以使相邻线芯彼此隔离并全部被填充层包裹；
S4、在填充层外依次包覆阻水带绕包层、阻燃层、隔氧层及步骤S1制备的护套层。
表4对比例的物理和电气性能
表5对比例的空气热老化性能
表6对比例的性能汇总
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。