专利名称：聚醚醚酮绝缘硅胶护套1e级k3类电缆的制作方法
技术领域：
聚醚醚酮绝缘硅胶护套1E级K3类电缆技术领域[0001]本实用新型涉及核电站用IE级K3类电缆，尤其是指耐温达到180°C、具有耐辐 射能力的IE级K3类电缆。
背景技术：
[0002]截止2009年，我国核电装机量仅908万千瓦，按2007年我国制订的核电中长期 发展规划，计划到2020年核电建设将达4000万千瓦(也仅占总装机量的4% )。但我国 实际的核电建设发展极其迅速，这一核电装机量将提前至“十二五”完成，整整提前五 年。目前我国在建项目10个，筹建的有21个，预计到2020年以前，将新建27个百万千 瓦级的核电机组。据此，我国的核电发展速度极快，空间极大，将形成高达万亿以上的 市场空间。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%，于是至 少有6000亿人民币的核电建设国产化，这给我国IE级Kl类电缆的国产化研发带来了极 好的机遇。IE级Kl类电缆特别是核岛附近使用(尤其高世代级别)的电缆，主要依靠 进口。保守估计，核电站用IE级电缆进口每年高达到120亿元。[0003]随着装备技术的整体提高，核电站的建设已经向第三、四代，甚至第五代发 展。对核电站的安全性、可靠性要求越来越高，对应的电缆要求也相应提高。从要求变 化来看，早期的IE级K3类电缆要求40年工作寿命，最高工作温度90°C，通过成束燃烧 试验；现在IE级K3类电缆要求50年工作寿命(甚至60年)，长期工作温度180°C，通 过成束燃烧试验，燃烧时不产生对人和设备有害的气体，并在事故状况下能继续工作， 可见性能要求提高很快，因此需要一种新型的满足使用性能要求电缆来替换现有类型的 电缆。聚醚醚酮绝缘和硅胶护套电缆是一种满足此类高要求的绝佳选择。发明内容[0004]本实用新型解决的技术问题在于提供一种核电站用IE级K3类控制电缆，尤其 是指耐温达到180°C、能耐辐射能力的IE级K3类电缆。该电缆可满足长期工作温度 180°C,工作寿命50年、事故状况下能继续工作(最大累计辐照剂量可达IX IO7Gy)的要 求，电缆本身无卤低烟阻燃、无毒环保。[0005]本实用新型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)和硅胶外护层。[0006]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硅胶外护层；或编织一层金属编织总屏蔽，总屏蔽外包覆 一层硅胶外护层。[0007]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。[0008]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。[0009]其中所述的聚醚醚酮绝缘层采用另一专有技术SEP(Soft-ExtradingProcess含工装 模具、绝缘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。[0010]相对现有技术，本实用新型的性能更优异，更安全可靠，能更好的满足IE级K3 类电缆的苛刻要求。本实用新型选用了聚醚醚酮做电缆的绝缘、硅胶做电缆的外护层， 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[0011]1.耐温等级为260°C。在洸0°C温度下，经过100000小时的连续使用，材料性 能仍保留50%。，[0012]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；[0013]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；[0014]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 ；[0015]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；[0016]6.聚醚醚酮有较好的电绝缘性能，其体积电阻率可达到6 XlO15 Ω.cm。硅胶有 如下优异性能[0017]1.硅橡胶具有很高耐热性和优异的耐寒性，可在-80 180°C长期使用；[0018]2.优良的电绝缘性能，即使在温度和频率变化时或受潮时仍比较稳定；[0019]3.优越的老化性能，在室外暴晒儿年后性能无明显变化；[0020]4.具有较小的吸水性和良好的防霉性，在医疗卫生领域里可反复用高温蒸汽消[0021]5.耐辐照的能力强，略高于聚酰亚胺，最大累计辐照剂量(Y辐照)可达 7.0 X IO6Gy ；[0022]6.燃烧前、后无臭、无味、无生理毒害，对人体健康没有不良影响；[0023]因此选用聚醚醚酮做电缆的绝缘、硅胶做电缆的外护层就可确保电缆使用性 能，即在长期工作温度180°C，工作寿命50年、事故状况下能继续工作(最大累计辐照剂 量可达IXlO7Gy)的要求，电缆本身无卤低烟阻燃、无毒环保。[0024]本实用新型的电缆相对现有技术IE级K3类电缆，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。[0025]本实用新型的电缆相对现有技术IE级K3类电缆，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。
[0026]附图是本实用新型电缆横断面结构示意图。[0027]图1是本实用新型实施例1结构图，屏蔽形式无屏蔽。[0028]图2是本实用新型实施例2结构图，屏蔽形式总屏蔽。[0029]图3是本实用新型实施例3结构图，屏蔽形式分屏蔽。[0030]图4是本实用新型实施例4结构图，屏蔽形式分屏蔽加总屏蔽[0031]附图标识说明[0032]1导体[0033]2聚醚醚酮绝缘层[0034]3金属编织分屏蔽[0035]4金属编织总屏蔽[0036]5硅胶外护层具体实施方式
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以下结合附图对本实用新型进一步说明。[0038]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 由一层硅胶外护层5包覆。[0039]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外由一层硅胶外护层5包覆。[0040]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，然后外由一层硅胶外护层5包覆。[0041]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外由一层硅胶外护层5包覆。
权利要求1.一种核电站用IE级K3类电缆，其特征在于，电缆由内到外，包括导体、聚醚醚 酮绝缘层、金属编织屏蔽和硅胶外护层。
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，总屏蔽外包覆一层硅胶外护层。
5.如权利要求1所述的电缆，所述的导体采用绞向与相应的绞合节距组合相配合形成 的柔性方式绞合而成。
6.如权利要求1所述的电缆，金属编织屏蔽的编织密度大于80%。
专利摘要本实用新型涉及核电站用1E级K3类电缆，尤其是指耐温达到180℃、具有耐辐射能力的1E级K3类电缆。本实用新型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)和硅胶外护层。本实用新型解决的技术问题在于提供一种核电站用1E级K3类控制电缆，尤其是指耐温达到180℃、能耐辐射能力的1E级K3类电缆。该电缆可满足长期工作温度180℃、工作寿命50年、事故状况下能继续工作(最大累计辐照剂量可达1×107Gy)的要求，电缆本身无卤低烟阻燃、无毒环保。
文档编号H01B7/295GK201804592SQ20102020445
公开日2011年4月20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