安全级dcs盘柜内高阻燃性能电缆的制作方法
【专利摘要】一种安全级DCS盘柜内高阻燃性能电缆，其结构为：导体外包裹绝缘层构成线芯，多根线芯绞合构成缆芯，缆芯包裹有绕包层，绕包层外再采用金属屏蔽层；屏蔽层外包裹护套层；所述绝缘层是通过了40年材料寿命评定的交联聚烯烃挤包构成；所述绕包层采用聚酯带，所述屏蔽层采用铜带或者铜丝；所述护套层的材料是高阻燃低烟无卤材料。本技术方案提出的安全级DCS盘柜内高阻燃性能电缆同时具备高寿命和高阻燃性能，适用于核电站安全级DCS盘柜内。
【专利说明】
安全级DCS盘柜内高阻燃性能电缆
技术领域
[0001]本技术方案涉及电缆技术领域，尤其涉及用于核电站的安全级DCS系统盘柜内电缆。【背景技术】[〇〇〇2] DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System)，在国内自控行业又称之为集散控制系统。作为供电、信号传输等用途，核电厂的DCS系统需采用大量的电线和电缆，包括设备与设备之间的连接电线、电缆以及设备内部(即DCS盘台内)所使用的电线、电缆。
[0003]根据相关法规和标准，从核安全角度考虑，安全级DCS系统使用的各类电线和电缆的选型和应用需要满足纵深防御准则，主要考虑因素包括使用寿命、低烟特性、无卤特性和阻燃特性(简称“低烟无卤阻燃性能”)等直接涉及核电站运行人员人身安全的性能。
[0004]据调查，当前国内电缆厂家结合我国首个安全级DCS平台的应用所能提供的安全级DCS柜内电缆，寿命多没有经过严格试验体系的评定，同时最高的成束阻燃等级只能达到 IEC标准定义的D类。
【发明内容】
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[0005]本技术方案提出一种高寿命、高阻燃性能的核电站DCS系统用电缆，其绝缘材料通过了至少40年材料寿命评定，成品电缆经过20年热老化寿命评定，阻燃性能达到IEC60332-3-23(B类)阻燃要求，而且全部材料均为采用低烟无卤。
[0006]本技术方案是一种安全级DCS盘柜内高阻燃性能电缆，其结构为:导体外包裹绝缘层构成线芯，多根线芯绞合构成缆芯，缆芯包裹有绕包层，绕包层外再包裹屏蔽层;屏蔽层外包裹护套层；
[0007]所述绝缘层是采用绝缘交联聚烯烃材料(材料的评定寿命须达到40年以上，即该材料的使用寿命不少于40年)挤包构成；
[0008]所述屏蔽层是铜丝编织层或金属带(可采用铜带)绕包层;铜丝编织层的编织密度不小于80% ;金属带绕包层的搭盖率不小于25% ;
[0009]所述绕包层采用聚酯带，搭盖率不小于15% ;[〇〇1〇]所述屏蔽层采用金属屏蔽。
[0011]所述护套层的材料是高阻燃低烟无卤材料，具体可以选用高阻燃低烟无卤热塑性聚烯烃材料。
[0012]所述导体采用多根绞合的方式，绞合节径比不大于20。多根线芯绞合构成缆芯的节径比不大于30。护套层厚度控制范围为1.4mm?1.6mm。
[0013]导体采用多根绞合的方式，提高电缆的柔软度。绝缘材料采用低烟无卤阻燃交联聚烯烃材料，绝缘紧密挤包在导体上。多根绝缘线芯绞合构成缆芯，缆芯外绕包金属带作为屏蔽层，护套采用高阻燃性能护套材料。
[0014]绝缘采用低烟无卤阻燃交联聚烯烃，采用了通过40年寿命评定的特种交联聚烯烃材料。护套采用高阻燃低烟无卤护套料，保证电缆具有高阻燃性能。
[0015]本技术方案提出的电缆同时具备高寿命和高阻燃性能，适用于核电站安全级DCS 盘柜内的电气控制系统。【附图说明】
[0016]图1是本实施例的电缆径向截面结构示意图。
[0017]图中:1、导体，2、绝缘层，3、绕包层，4、屏蔽层，5、护套；
[0018]图2是本实施例的电缆的生产工艺流程图。【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
[0020]如图1所示的实施例如下:[0021 ] —种安全级DCS盘柜内高阻燃性能电缆，其结构为:导体外包裹绝缘层构成线芯， 多根线芯绞合构成缆芯，缆芯包裹有绕包层，绕包层外再采用铜丝编织层作为屏蔽层;铜丝编织层的编织密度不小于80%;屏蔽层外为护套层。所述绝缘层是采用交联聚烯烃材料(评定寿命40年以上)挤包构成;所述绕包层采用聚酯带，搭盖率不小于15%。所述护套层的材料是高阻燃低烟无卤热塑性聚烯烃材料。
[0022]所述导体采用多根绞合的方式，绞合节径比不大于20。多根线芯绞合构成缆芯的节径比不大于30。护套层厚度控制范围为1.4mm?1.6mm。
[0023]1—导体:由软圆铜丝绞合而成的2类或5类导体。[0〇24]2—绝缘:绝缘交联聚稀经材料挤包而成(通过40年寿命评定)。[〇〇25]3—绕包层:绕包层采用聚酯带。
[0026]4—屏蔽:屏蔽采用绕包金属带或铜丝编织层(本例优选啊铜丝编织屏蔽)。
[0027]5—护套:护套采用高阻燃低烟无卤材料挤包而成。[〇〇28]导体采用多根软圆铜丝绞合制成，导体外部挤包绝缘层(可选牌号为FPE150-3的电缆绝缘料)。将各绝缘线芯绞合成缆芯，缆芯外绕包绕包层。绕包层将各绝缘线芯紧紧束缚在一起，对缆芯进行了稳定处理。在绕包层外采用铜丝编织层作为金属屏蔽，用来屏蔽外部干扰信号。金属屏蔽外挤包护套，护套采用高阻燃低烟无卤材料(可选牌号为HW461-9A的电缆护套料)，确保电缆的高阻燃性能。
[0029]本实施例的电缆，其制造方法如图2，包括步骤:
[0030]1)制造导体:根据导体线径要求，采用多根软圆铜丝绞合制成;导体的绞合节径比不大于20倍。[0031 ]2)制造线芯:采用挤包方式把绝缘层包裹在导体外，构成线芯;挤出方式采用挤压式，保证绝缘紧密性。线芯冷却方式采用分段冷却。[〇〇32]3)制造缆芯:多根线芯绞合制成缆芯，成缆节径比不大于30倍;在缆芯外绕包聚酯带，搭盖率不小于15%。[〇〇33]4)包裹屏蔽层:(如编织密度不小于80%或者绕包搭盖率不小于25%，本例优选该方案；)。
[0034]5)挤包护套:屏蔽后的缆芯采用挤包方式把护套层包裹在缆芯外，构成电缆;护套挤包采用挤压式，冷却方式采用分段冷却。[〇〇35]本电缆的使用:电缆敷设于核电站安全级DCS盘柜内。[〇〇36] 经试验验证，本电缆的性能如下:[〇〇37]电缆的寿命:电缆使用寿命超过20年；[〇〇38]电缆阻燃性能:电缆能够通过IEC60332-3-23(B类)阻燃要求。[〇〇39]电性能:[〇〇4〇]1、20°C导体直流电阻符合ffiC60228或GB/T3956规定。[〇〇41]2、交流耐压试验:施加1.0kV交流电压，持续5min，试验过程绝缘不击穿。[〇〇42]机械性能:[〇〇43]1、绝缘老化前机械性能:抗张强度29.0Mpa，断裂伸长率2 125%。[〇〇44]2、绝缘老化后机械性能(135 ±3°C，7d):抗张强度及断裂伸长率变化率< ±25%。
[0045]3、护套老化前机械性能:抗张强度29.0Mpa，断裂伸长率2 125%。[〇〇46]4、护套老化后机械性能(100±3°C，7d):抗张强度及断裂伸长率变化率< ±40%。
[0047]5、绝缘热延伸:200 ± 3°C，lOmin，20N/cm2条件下；载荷下最大伸长率不大于175%，冷却后永久伸长率不大于15%。
【主权项】
1.一种安全级DCS盘柜内高阻燃性能电缆，其特征是结构为:导体外包裹绝缘层构成线 芯，多根线芯绞合构成缆芯，缆芯包裹有绕包层，绕包层外再包裹屏蔽层;屏蔽层外包裹护套层；所述绝缘层是采用绝缘交联聚烯烃材料挤包构成；所述绕包层采用聚酯带，搭盖率不小于15%;所述屏蔽层是铜丝编织层或金属带绕包层；铜丝编织层的编织密度不小于80% ;金属 带绕包层的搭盖率不小于25% ;所述护套层的材料是高阻燃低烟无卤材料。2.根据权利要求1所述的安全级DCS盘柜内高阻燃性能电缆，其特征是所述导体采用多 根绞合的方式，绞合节径比不大于20。3.根据权利要求1所述的安全级DCS盘柜内高阻燃性能电缆，其特征是多根线芯绞合构 成缆芯的节径比不大于30。4.根据权利要求1所述的安全级DCS盘柜内高阻燃性能电缆，其特征是护套层厚度控制 范围为1 ? 4mm?1 ? 6mm〇5.根据权利要求1所述的安全级DCS盘柜内高阻燃性能电缆，其特征是所述绝缘交联聚 烯烃材料要求为通过了 40年材料寿命评定。
【文档编号】H01B7/295GK205609233SQ201620135538
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】熊科, 张岚, 毕斌, 刘琢, 潘冬雪, 易蓓蓓, 孙琪
【申请人】江苏上上电缆集团有限公司, 中广核工程有限公司