专利名称：核反应堆用1e级k1类控制电缆的制作方法
技术领域：
本发明涉及核反应堆用IE级Kl类控制电缆，尤其是指(核电站、核潜艇)核岛内 部使用的IE级Kl类控制电缆。
背景技术：
2007年我国制订核电中长期发展规划，计划到2020年核电建设4000万千瓦，预计 到2020年以前，将新建27个百万千瓦级的核电机组。按即将推出的核电发展规划，规划目 标最高或达一亿于瓦。据了解，目前我国核电装机容量仅为906. 8万千瓦，发展空间巨大， 也造就了 1万亿元的巨大核电蛋糕。中国核工业集团公司，希望新建核电站的平均国产化 率能够达到60%，这样估计有约6000亿人民币的货物可能国产化。这给我国在核电用电缆 的应用带来机遇，特别是核岛附近用的电缆IE级Kl类电缆，现主要依靠进口。保守估计， 核电站用IE级电缆每年将达到120亿元。随着装备技术的整体提高，目前核电站的建设已经朝第三代、第四带发展，对核 电站的安全性、可靠性要求越来越高，对应的电缆要求也不断提高。从要求变化来看，早 期的IE级Kl类电缆要求40年工作寿命，长期工作温度90°C，累计辐照剂量2. 5X IO5Gy ； 现在用户提出IE级Kl类电缆要求50年工作寿命，长期工作温度180°C，累计辐照剂量 3. 5X IO6Gy,性能要求提高了很大一个台阶，因此需要一种新型的电缆来替换现有类型的 核电电缆。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种核反应堆用IE级Kl类控制电缆，尤其是指 (核电站、核潜艇)核岛内部使用的电缆。该电缆可满足长期工作温度250°C、最大累计辐 照剂量1. IX 107Gy、工作寿命50年的要求。使用环境相对湿度90% (正常工况)和100% (事故工况)，电缆本身无卤低烟阻燃、无毒环保。本发明解决的技术问题是通过如下技术方案实现的电缆由内到外，包括导体、聚 醚醚酮绝缘层、金属编织屏蔽(可选)和聚醚醚酮外护层。所述的导体外包覆一层聚醚醚酮绝缘层，形成聚醚醚酮绝缘芯线。单根或多根聚 醚醚酮绝缘芯线通过成缆设备绞合在一起；或单根聚醚醚酮绝缘芯线外编织一层金属编织 分屏蔽，再将多根带屏蔽的聚醚醚酮绝缘线芯通过成缆设备绞合在一起。成缆后的电缆芯 线外可以直接包覆一层聚醚醚酮外护层；或编织一层金属编织总屏蔽，总屏蔽外包覆一层 聚醚醚酮外护层。其中所述的导体由镀银铜丝或镍铜丝采用柔性结构(导体单丝、绞向与绞合节距 的优化配合)，外观圆整，可以保持电缆良好的弯曲性能。其中所述的金属编织屏蔽采用镀银铜丝或镍铜丝编织，屏蔽形式为分屏蔽、总屏 蔽或分屏蔽加总屏蔽，屏蔽编织密度应大于80%，保证电缆有良好的屏蔽性能。其中所述的聚醚醚酮绝缘层和聚醚醚酮外护层采用另一专有技术SEP (Soft-Extruding Process含工装模具、绝缘护套挤制时的冷却速度等加工工艺)挤 制，以提高整根电缆的柔软性等。相对现有技术，本发明的性能更优异，更安全可靠，能更好的满足IE级Kl类控制 电缆的苛刻要求。本发明选用了聚醚醚酮做电缆的绝缘和护层材料，使该电缆能同时具有 耐高温、耐高压水蒸气、耐化学药品性、耐辐照性和无卤低烟阻燃的优良特性，以及整根电 缆优良的电气性能、机械性能和加工工艺性能。聚醚醚酮材料具有以下的优异性能1.耐温等级为260°C。在260°C温度下，经过100000小时的连续使用，材料性能仍 保留50%。，2.优良的耐水解性。可以在高温和高压水蒸气或水环境下连续使用仍然保持良好 的性能；3.优异的耐化学腐蚀性。在通常的化学药品中，能溶解或者破坏它的只有浓硫酸。 聚醚醚酮的耐腐蚀性与镍钢相近；4.聚醚醚酮耐辐照的能力很强，超过了通用树脂中聚苯乙烯和聚酰亚胺，累计辐 照剂量(Y辐照)达1.1 χ IO7Gy时仍能保持良好的绝缘性能和机械性能。远远高于目前 标准规定的IE级Kl类核电缆要求的2. 5X IO5Gy ；5.聚醚醚酮是非常稳定的聚合物，1.45mm厚的样品，不加任何阻燃剂就可达到最 高阻燃标准，即能通过UL-O燃烧试验；选用的聚醚醚酮在燃烧烟密度和烟尘毒性方面，也 符合防火、烟尘和毒性的ATS1000. 001的标准；6.聚醚醚酮有较好的电绝缘性能，其体积电阻率可达到6Χ1015Ω. cm。因此选用聚醚醚酮做电缆的绝缘和护层材料，同时采用另一专有技术SEP就可确 保电缆的工艺及使用性能，即在长期工作温度250°C，最大累计辐照剂量1. 1 X IO7Gy的情况 下满足50年的工作寿命要求。此外电缆本身无卤低烟阻燃、无毒环保。本发明的电缆相对现有技术IE级Kl类控制电缆，加工工序简单，减少了生产中的 能源消耗。本发明的电缆相对现有技术IE级Kl类控制电缆，比同型号规格电缆外径可减小 30%以上，电缆自重也小10%以上，在核潜艇上应用更具优势。本发明的电缆相对现有技术IE级Kl类控制电缆，能通过垂直安装的成束电线电 缆火焰垂直蔓延试验A类试验。
附图是本发明电缆横断面结构示意图。图1是本发明实施例1结构图，屏蔽形式无屏蔽。图2是本发明实施例2结构图，屏蔽形式总屏蔽。图3是本发明实施例3结构图，屏蔽形式分屏蔽。图4是本发明实施例4结构图，屏蔽形式分屏蔽加总屏蔽。附图标识说明1 导体2聚醚醚酮绝缘层3金属编织分屏蔽
4
4金属编织总屏蔽5聚醚醚酮外护层
具体实施例方式下面结合附图对本发明进一步说明。实施例1参考附图1，电缆导体1由镀银铜丝或镀镍铜丝绞合一起组成，导体1外 由聚醚醚酮绝缘层2包覆，多根聚醚醚酮绝缘线芯通过成缆设备绞合在一起，然后再由一 层聚醚醚酮外护层5包覆。实施例2参考附图2，电缆导体1由镀银铜丝或镍铜丝绞合一起组成，导体1外由 一层聚醚醚酮绝缘层2包覆，多根聚醚醚酮绝缘线芯通过成缆设备绞合在一起，然后外编 织一层金属编织总屏蔽4，金属编织总屏蔽4外由一层聚醚醚酮外护层5包覆。实施例3参考附图3，电缆导体1由镀银铜丝或镍铜丝绞合一起组成，导体1外由 一层聚醚醚酮绝缘层2包覆，聚醚醚酮绝缘层2外编织一层金属编织分屏蔽3，多根带屏蔽 的聚醚醚酮绝缘线芯通过成缆设备绞合在一起，然后外由一层聚醚醚酮外护层5包覆。实施例4参考附图4，电缆导体1由镀银铜丝或镍铜丝绞合一起组成，导体1外由 一层聚醚醚酮绝缘层2包覆，聚醚醚酮绝缘层2外编织一层金属编织分屏蔽3，多根带屏蔽 的聚醚醚酮绝缘线芯通过成缆设备绞合在一起，然后外编织一层金属编织总屏蔽4，金属编 织总屏蔽4外由一层聚醚醚酮外护层5包覆。
权利要求
一种核反应堆用1E级K1类控制电缆，其特征在于，电缆由内到外，包括导体、聚醚醚酮绝缘层、金属编织屏蔽(可选)和聚醚醚酮外护层。
2.如权利要求1所述的电缆，其特征是导体外包覆一层聚醚醚酮绝缘层，形成聚醚醚 酮绝缘芯线。
3.如权利要求1所述的电缆，其特征是单根或多根聚醚醚酮绝缘芯线通过成缆设备绞 合在一起；或单根聚醚醚酮绝缘芯线外编织一层金属编织分屏蔽，再多根带屏蔽的聚醚醚 酮绝缘线芯通过成缆设备绞合在一起。
4.如权利要求1所述的电缆，成缆后的电缆芯线外可以直接包覆一层聚醚醚酮外护 层；或编织一层金属编织总屏蔽，总屏蔽外包覆一层聚醚醚酮外护层。
5.如权利要求1所述的电缆，所述的导体采用柔性方式(绞向与相应的绞合节距组合 相配合)绞合而成。
6.如权利要求1所述的电缆，金属编织屏蔽的编织密度应大于80%。全文摘要
本发明涉及一种核反应堆用1E级K1类控制电缆，尤其是指(核电站、核潜艇)核岛内部使用的电缆。本发明涉及的电缆由内到外，包括导体、聚醚醚酮绝缘层、金属编织屏蔽(可选)和聚醚醚酮外护层。本发明解决的技术问题在于提供一种核反应堆用1E级K1类控制电缆，尤其是指(核电站、核潜艇)核岛内部使用的电缆。该电缆可满足长期工作温度250℃，最大累计辐照剂量1.1×107Gy的情况下工作寿命50年，使用环境相对湿度90％(正常工况)和100％(事故工况)，电缆本身无卤低烟阻燃、无毒环保。
文档编号H01B7/02GK101964222SQ20101018322
公开日2011年2月2日 申请日期2010年5月24日 优先权日2010年5月24日
发明者朱华山, 钱科 申请人:上海赛克力特种电缆有限公司