一种第三代核电站用同轴电缆的制作方法

本实用新型涉及核级电缆设计制造技术领域，具体涉及一种第三代核电站用同轴电缆。

背景技术：

目前，我国核电站建设已经进入快速发展时期，预计到2020年底，我国运行和在建的核电机组将达到100套左右。较传统能源而言，核电是一种经济的、清洁的能源，但核电站半个多世纪的发展历史中出现的核电事故时刻提醒人们，核电站的安全问题至关重要。世界各国对核电站采取的严密的安全措施，同轴电缆作为核电站的“神经”，对其要求也越来越严格。

目前我国已投产的核电站基本上是第二代核电站，对同轴电缆无明确性能要求和设计寿命要求；未来将积极推动第三代核电站的大规模推广和出口，典型代表有ACP1000和华龙一号，对核电同轴电缆的设计寿命要求为60年。

根据相关标准和技术规格书，要求核电同轴电缆电缆必须具备良好的电气传输特性、防电磁干扰特性、机械特性、优良的耐老化特性(热氧老化)、低烟无卤阻燃特性等，第三代核电站用同轴电缆便应运而生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有电气传输性能好、抗电磁干扰、防水、低烟无卤阻燃、设计使用寿命长(大于60年)、安全可靠性高等特点，大大提高核电站通信传输的安全可靠性的第三代核电站用同轴电缆。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种第三代核电站用同轴电缆，它包括内导体以及最外层的外护套，内导体到外护套之间依次设置有绝缘层、外导体、保护层、防水层以及热保护屏蔽层；

所述内导体采用第5类绞合圆形镀锡导体或者采用单根实心铜导体；

所述绝缘层采用符合YD/T 760-1995规定的高密度聚乙烯料制成，绝缘厚度符合具体技术规格书规定；

所述外导体采用直径为0.15mm～0.25mm的电工软圆镀锡裸铜线编织，编织角、填充系数和材料符合GB/T 14864-2013标准规定，编织密度不小于90％；

所述保护层采用聚酯带双层重叠绕包形成；

所述防水层由满足60年寿命要求的K3类核电专用低烟无卤阻燃聚烯烃护套料挤包而成；

所述热保护屏蔽层采用铝箔带绕包单层重叠绕包，绕包搭盖率不低于15％；

所述外护套由满足60年寿命要求的K3类核电专用低烟无卤阻燃聚烯烃护套料挤包而成。

作为优选方式，对于采用第5类绞合圆形镀锡导体制成的内导体，其标称直径为0.9mm，导体结构19/0.18mm。

作为优选方式，所述绝缘层的绝缘标称厚度1.0mm，挤出后标称直径为3.0mm。

作为优选方式，所述防水层的标称厚度为0.6mm。

作为优选方式，所述防水层到热保护屏蔽层之间依次设置有金属屏蔽层、挤包在金属屏蔽层外的内护套，铝箔带绕包在内护层上，外护套标称厚度为0.9mm，最薄点厚度不小于0.7mm，电缆最终外径不大于9.8mm。

作为优选方式，对于采用单根实心铜导体的内导体，其标称直径0.585mm。

作为优选方式，所述绝缘层的绝缘标称厚度1.6mm，挤出后标称直径为3.7mm，所述防水层的标称厚度为0.7mm。

作为优选方式，铝箔带绕包在防水层上，外护套标称厚度为1.3mm，最薄点厚度不小于1.0mm，电缆最终外径不大于9.5mm。

一种第三代核电站用同轴电缆制造工艺，它包括如下步骤：

S1：拉丝退火：将外购的无氧铜杆经过大拉机、中拉机和小拉机等多道拉丝退火，得到标称直径0.585mm的单根实心内导体，检验导体电阻和拉伸率；

S2：绝缘挤塑：采用高密度聚乙烯绝缘，标称厚度1.6mm，最薄点厚度不小于1.4mm，火检电压：AC 7000V；

S3：编织外导体：采用镀锡铜丝编织屏蔽，单丝直径为0.15mm，编织密度不低于90％；

S4：绕包保护层：采用标称厚度为0.04mm的聚酯带双层重叠绕包形成；

S5：挤包防水层：挤包黑色K3类低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，标称厚度0.7mm；

S6：绕包热保护屏：采用铝箔复合带重叠绕包，层数/带厚/带宽：1/0.05/25mm，搭盖率不低于15％；

S7：挤包外护套：采用白色K3类热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，标称厚度1.3mm，平均厚度不小于标称厚度，最薄点厚度不小于1.0mm；

S8：成品检验：对成品电缆进行例行试验；

S9：包装入库：将检验合格的成品电缆封头、包装、信息录入后放入成品库。

一种第三代核电站用同轴电缆制造工艺，它包括如下步骤：

S1：拉丝退火镀锡：将外购的无氧铜杆经过大拉机、中拉机和小拉机等多道拉丝退火，退火后镀锡，得到标称直径0.18mm的镀锡铜丝，检验铜丝电阻和拉伸率；

S2：内导体束丝：由19/0.18mm镀锡铜丝分两次束丝而成，检验导体外径和结构；

S3：绝缘挤塑：采用高密度聚乙烯绝缘，标称厚度1.0mm，最薄点厚度不小于0.9mm，火检电压：AC 5000V；

S4：编织外导体：采用镀锡铜丝编织屏蔽，单丝直径为0.15mm，编织密度不低于90％；

S5：绕包保护层：采用标称厚度为0.04mm的聚酯带双层重叠绕包形成；

S6：挤包防水层：挤包黑色K3类低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，标称厚度0.6mm；

S7：编织屏蔽：采用单丝直径为0.15mm镀锡铜丝编织屏蔽，编织密度不低于90％；

S8：挤包内护层：挤包黑色K3类低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，标称厚度0.6mm；

S9：绕包热保护屏：采用铝箔复合带重叠绕包，层数/带厚/带宽：1/0.05/25mm，搭盖率不低于15％；

S10：挤包外护套：采用白色K3类热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，标称厚度0.9mm，平均厚度不小于标称厚度，最薄点厚度不小于0.7mm；

S11：成品检验：对成品电缆进行例行试验；

S12：包装入库：将检验合格的成品电缆封头、包装、信息录入后放入成品库。

本实用新型的有益效果是：

1、对于50Ω同轴电缆，导体由19根0.18mm的镀锡铜丝按照1+6+12的方式束丝而成，束丝分两次进行，第一次将1+6根铜丝束丝，第二次再束外面的12根铜丝，最外层铜丝和次外层铜丝的绞向相反；从而在保证导体柔软的前提下，提高了导体的稳定性和紧密度，同时降低了导体直径；

2、防水层由满足60年寿命要求的K3类核电专用低烟无卤阻燃聚烯烃护套料挤包而成，具有防水、柔软、老化寿命长、耐热氧老化、耐辐照老化、低烟、无卤、阻燃等一系列突出优点；

3、对于50Ω同轴电缆，在防水层外编织金属屏蔽层，和内导体、外导体一起形成三同轴电气系统，通过将其有效接地，可以极大的降低外界电磁干扰；

4、对于50Ω同轴电缆，内护层由满足60年寿命要求的K3类核电专用低烟无卤阻燃聚烯烃护套料挤包而成，具有老化寿命长、耐热氧老化、耐辐照老化、低烟、无卤、阻燃等一系列突出优点；

5、外护套由满足60年寿命要求的K3类核电专用低烟无卤阻燃聚烯烃护套料挤包而成，具有：老化寿命长、耐热氧老化、耐辐照老化、机械性能优良、防水、耐磨等特点。

附图说明

图1为本实用新型50Ω同轴电缆的结构示意图；

图2为本实用新型75Ω同轴电缆的制造工艺流程图；

图3为本实用新型50Ω同轴电缆的制造工艺流程图；

图中，1-内导体，2-绝缘层，3-外导体，4-保护层，5-防水层，6-金属屏蔽层，7-内护层，8-热保护屏蔽层，9-外护套。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1～图3所示，一种第三代核电站用同轴电缆，它包括内导体以及最外层的外护套，内导体到外护套之间依次设置有绝缘层、外导体、保护层、防水层以及热保护屏蔽层；

所述内导体采用第5类绞合圆形镀锡导体或者采用单根实心铜导体；

所述绝缘层采用符合YD/T 760-1995规定的高密度聚乙烯料制成，绝缘厚度符合具体技术规格书规定；

所述外导体采用直径为0.15mm～0.25mm(外导体直径0.2mm更优)的电工软圆镀锡裸铜线编织，编织角、填充系数和材料符合GB/T 14864-2013标准规定，编织密度不小于90％；

所述保护层采用聚酯带双层重叠绕包形成；

所述防水层由满足60年寿命要求的K3类核电专用低烟无卤阻燃聚烯烃护套料挤包而成；

所述热保护屏蔽层采用铝箔带绕包单层重叠绕包，绕包搭盖率不低于15％；

所述外护套由满足60年寿命要求的白色K3类核电专用低烟无卤阻燃聚烯烃护套料挤包而成。

优选地，对于采用第5类绞合圆形镀锡导体制成的内导体，其标称直径为0.9mm，导体结构19/0.18mm。导体由19根0.18mm的镀锡铜丝按照1+6+12的方式束丝而成，束丝分两次进行，第一次将1+6根铜丝束丝，第二次再束外面的12根铜丝，最外层铜丝和次外层铜丝的绞向相反。

优选地，所述绝缘层的绝缘标称厚度1.0mm，挤出后标称直径为3.0mm。

优选地，所述防水层的标称厚度为0.6mm。

优选地，所述防水层到热保护屏蔽层之间依次设置有金属屏蔽层、挤包在金属屏蔽层外的内护套，铝箔带绕包在内护层上，外护套标称厚度为0.9mm，最薄点厚度不小于0.7mm，电缆最终外径不大于9.8mm。

优选地，对于采用单根实心铜导体的内导体，其标称直径0.585mm，导体结构19/0.18mm。导体由19根0.18mm的镀锡铜丝按照1+6+12的方式束丝而成，束丝分两次进行，第一次将1+6根铜丝束丝，第二次再束外面的12根铜丝，最外层铜丝和次外层铜丝的绞向相反。

优选地，所述绝缘层的绝缘标称厚度1.6mm，挤出后标称直径为3.7mm，所述防水层的标称厚度为0.7mm。

优选地，铝箔带绕包在防水层上，外护套标称厚度为1.3mm，最薄点厚度不小于1.0mm，电缆最终外径不大于9.5mm。

我公司对第三代核电站用同轴电缆进行了试制，具体如下：

(一)绝缘、护套材料选择

绝缘采用符合YD/T 760-1995规定的高密度聚乙烯料(HDPE)，其性能符合表1规定。防水层、内护层和外护套采用满足60年寿命要求的K3类核电专用低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，其性能符合表2规定。

表1绝缘材料性能要求

表2内护和外护套材料性能要求

(二)制造工艺

(1)50Ω同轴电缆的制造工艺流程如图3所示：

如图3所示，其制造流程概括如下：(1)拉丝退火镀锡：将外购的无氧铜杆(8mm)经过大拉机、中拉机和小拉机等多道拉丝退火，退火后镀锡，得到标称直径0.18mm的镀锡铜丝，检验铜丝电阻和拉伸率；(2)内导体束丝：由19/0.18mm镀锡铜丝分两次束丝而成，检验导体外径和结构；(3)绝缘挤塑：采用高密度聚乙烯绝缘，标称厚度1.0mm，最薄点厚度不小于0.9mm，火检电压：AC 5000V；(4)编织外导体：采用镀锡铜丝编织屏蔽，单丝直径为0.15mm，编织密度不低于90％；(5)绕包保护层：采用标称厚度为0.04mm的聚酯带双层重叠绕包形成；(6)挤包防水层：挤包黑色K3类低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，标称厚度0.6mm；(7)编织屏蔽：采用单丝直径为0.15mm镀锡铜丝编织屏蔽，编织密度不低于90％；(8)挤包内护层：挤包黑色K3类低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，标称厚度0.6mm；(9)绕包热保护屏：采用铝箔复合带重叠绕包，层数/带厚/带宽：1/0.05/25mm，搭盖率不低于15％；(10)挤包外护套：采用白色K3类热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，标称厚度0.9mm，平均厚度不小于标称厚度，最薄点厚度不小于0.7mm；(11)成品检验：对成品电缆进行例行试验，试验项目如表3所示；(12)包装入库：将检验合格的成品电缆封头、包装、信息录入后放入成品库。

(2)75Ω同轴电缆的制造工艺流程如下图2所示：

如图2所示，其制造流程概括如下：(1)拉丝退火：将外购的无氧铜杆(8mm)经过大拉机、中拉机和小拉机等多道拉丝退火，得到标称直径0.585mm的单根实心内导体，检验导体电阻和拉伸率；(2)绝缘挤塑：采用高密度聚乙烯绝缘，标称厚度1.6mm，最薄点厚度不小于1.4mm，火检电压：AC 7000V；(3)编织外导体：采用镀锡铜丝编织屏蔽，单丝直径为0.15mm，编织密度不低于90％；(4)绕包保护层：采用标称厚度为0.04mm的聚酯带双层重叠绕包形成；(5)挤包防水层：挤包黑色K3类低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，标称厚度0.7mm；(6)绕包热保护屏：采用铝箔复合带重叠绕包，层数/带厚/带宽：1/0.05/25mm，搭盖率不低于15％；(7)挤包外护套：采用白色K3类热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，标称厚度1.3mm，平均厚度不小于标称厚度，最薄点厚度不小于1.0mm；(8)成品检验：对成品电缆进行例行试验，试验项目如表3所示；(9)包装入库：将检验合格的成品电缆封头、包装、信息录入后放入成品库。

(三)产品性能检验

我公司对试制的第三代核电站用同轴电缆进行了检验，性能指标如表3所示。根据检验结果，我公司设计制造的第三代核电站用同轴电缆完全符合相关标准要求，可以满足客户需求。

表3第三代核电站用同轴电缆性能试验

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。