一種耐高溫1e型核電站用k3級電纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐高溫1E型核電站用K3級電纜，包括多個導體；每個導體包括位于中部的導線以及包覆在導線外部的絕緣層和單面金屬塑料復合帶，單面金屬塑料復合帶內(nèi)設引流線，所述絕緣層采用ETFE材料制成；將多個導體絞合成纜芯，在所述纜芯外部包覆繞包層，在繞包層外部包覆雙金屬編織屏蔽層，在雙金屬編織屏蔽層外部包覆耐高溫纏繞層、耐高溫纏繞層外部包覆護套層，所述耐高溫纏繞層采用碳纖維帶纏繞而成，所述護套層采用ETFE材料制成。本發(fā)明提出了一種耐高溫1E型核電站用K3級電纜，其耐高溫、防輻射性能好、使用壽命長，能夠長期在核電站特殊環(huán)境下使用安全。
【專利說明】—種耐高溫1E型核電站用K3級電纜
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜【技術領域】，尤其涉及一種耐高溫IE型核電站用K3級電纜。
【背景技術】
[0002]隨著工業(yè)自動化水平不斷提高，儀器儀表的不斷發(fā)展，對儀器儀表的測溫系統(tǒng)提出了更高的要求、測溫儀器儀表所處環(huán)境較為惡劣，這對補償電纜的性能指標提出更高要求。
[0003]第三代核電技術為單堆布置兩環(huán)路機組，設計壽命60年，主要安全系統(tǒng)采用非能動設計，布置在安全殼內(nèi)，安全殼為雙層結構，外層為預應力混凝土，內(nèi)層為鋼板結構。由于核電站的特殊工作環(huán)境，對運行設備要求很高。目前常用的耐高溫電纜一般采用高溫塑料絕緣材料組合護套，耐溫180°C左右，且存在使用壽命短、導電率低、抗氧化性能差、電氣點接觸易腐蝕，易老化等缺點，無法滿足使用要求。核電站中使用的電纜在普通電纜的電氣性能和機械性能的基礎上，必須具備耐高溫、抗輻射等性能以及優(yōu)異的屏蔽效果。為此，需要一種耐高溫性優(yōu)異，屏蔽效果好，使用壽命長的IE型核電站用電纜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決【背景技術】中存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種耐高溫IE型核電站用K3級電纜，其耐高溫、防輻射性能好、使用壽命長，能夠長期在核電站特殊環(huán)境下使用安全。
[0005]本發(fā)明提出的一種耐高溫IE型核電站用K3級電纜，包括多個導體；每個導體包括位于中部的導線以及包覆在導線外部的絕緣層和單面金屬塑料復合帶，單面金屬塑料復合帶內(nèi)設引流線，所述絕緣層采用ETFE (乙烯-四氟乙烯共聚物)材料制成；將多個導體絞合成纜芯，在所述纜芯外部包覆繞包層，在繞包層外部包覆雙金屬編織屏蔽層，在雙金屬編織屏蔽層外部包覆耐高溫纏繞層、耐高溫纏繞層外部包覆護套層，所述耐高溫纏繞層采用碳纖維帶纏繞而成，所述護套層采用ETFE材料制成。
[0006]優(yōu)選地，所述耐高溫纏繞層內(nèi)含各向異性的扁平石墨顆粒。
[0007]優(yōu)選地，所述導線采用多根鍍鎳無氧銅絲絞合而成。
[0008]優(yōu)選地，所述單面金屬塑料復合帶采用單面鋁塑復合帶或單面銅塑復合帶，其中金屬層面向內(nèi)，塑料層面向外。
[0009]優(yōu)選地，所述引流線采用鍍錫銅絲。
[0010]優(yōu)選地，所述雙金屬編織屏蔽層采用鍍錫銅絲與細鋼絲雙金屬編織層，其覆蓋率大于90%。
[0011]本發(fā)明中，導體的絕緣層外包覆單面金屬塑料復合帶，金屬層起到分屏蔽的作用，塑料層起到保護導體防潮防腐，同時防止金屬層出現(xiàn)多點接地的現(xiàn)象；單面金屬塑料復合層內(nèi)設引流線，可保證電纜具有連續(xù)屏蔽效果，并有利于電纜進行接地處理；采用鍍錫銅絲和鋼絲雙金屬絲編織屏蔽層，鍍錫銅絲保證了屏蔽效果，雙金屬材料增大了屏蔽電磁波的范圍，與單面金屬塑料復合帶一起，尤其能夠保證在核電站環(huán)境中對屏蔽性能的要求。在雙金屬絲編織屏蔽層外部包覆碳纖維帶，大大增強電纜的耐高溫能力；絕緣層和外護套采用ETFE材料制成，增強電纜的耐高溫性和抗輻照性，更加適用于核電站環(huán)境。
[0012]在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，導線采用多股鍍鎳銅絲絞合而成，其在1000度以上高溫不熔化，保證了導線在高溫下的導電能力；在采用碳纖維帶纏繞而成的耐高溫纏繞層內(nèi)含各向異性的扁平石墨顆粒，由此防止外界高溫向纜芯輻射，同時包帶吸收多余熱量，減少熱能，從而進一步提升電纜的耐高溫能力；雙金屬編織屏蔽層采用鍍錫銅絲與細鋼絲金屬編織而成，其覆蓋率大于90%，鍍錫銅絲保證了屏蔽層的屏蔽效果，并且鋼絲的加入，增強了電纜的機械性能，易于在電纜掛置時承重纜芯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明提出的一種耐高溫IE型核電站用K3級電纜的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種耐高溫IE型核電站用K3級電纜的結構示意圖。
[0015]參照圖1，本發(fā)明提出的一種耐高溫IE型核電站用K3級電纜，包括七個導體I。
[0016]每個導體I內(nèi)部為采用多根鍍鎳無氧銅絲絞合而成的導線11，導線11外部包覆絕緣層12，該絕緣層12采用加強型ETFE材料制成。絕緣層12外部包覆單面鋁塑復合帶13，單面鋁塑復合帶13鋁金屬層面向內(nèi)，塑料層面向外，并且內(nèi)設鍍錫銅絲引流線14。
[0017]將七個導體I絞合成纜芯，在纜芯外部包覆繞包層2，使纜芯被緊緊地包在一起，便于外部屏蔽層、護套層等的包覆。在繞包層2外部包覆鍍錫銅絲和細鋼絲編織而成的屏蔽層3，其覆蓋率為95%。
[0018]在屏蔽層3外部包覆碳纖維帶纏繞形成的耐高溫纏繞層4，其中碳纖維帶內(nèi)含各向異性的扁平石墨顆粒，在耐高溫纏繞層4外部包覆采用加強型ETFE材料制成的護套層5。
[0019]當電纜在核電站環(huán)境下工作時，采用多股鍍鎳銅絲絞合形成導線11，其在1000度以上高溫不熔化，保證導線11在高溫下的導電能力。并且，增加了碳纖維帶纏繞而成的耐高溫纏繞層4，進一步增強電纜的耐高溫效果。該耐高溫纏繞層4內(nèi)含各向異性的扁平石墨顆粒，由此防止外界高溫向纜芯輻射，同時包帶吸收多余熱量，減少熱能，從而大幅度提升電纜的耐高溫能力。絕緣層12和護套層5均采用加強型ETFE材料制成，這種材料具有優(yōu)異的絕緣性能、耐老化性能、耐高溫性能等優(yōu)點，尤其適用于核電站環(huán)境下使用，實現(xiàn)電纜耐高溫、抗輻照、使用壽命長的效果。
[0020]另一方面，在每個導線I外部都包覆單面鋁塑復合帶13，起到分屏蔽層的作用，其鋁金屬層起到屏蔽導體I之間的電磁干擾的作用，塑料層保護導體I防潮防腐，同時防止鋁金屬層出現(xiàn)多點接地的現(xiàn)象。在單面鋁塑復合帶13內(nèi)設鍍錫銅絲引流線14，可保證電纜具有連續(xù)屏蔽效果，并有利于電纜進行接地處理。并且，雙金屬絲編織屏蔽層3采用鍍錫銅絲與細鋼絲編織而成，其重量較銅帶縱包重量輕，鍍錫銅絲保證了屏蔽層3的屏蔽效果，雙金屬材料增大了屏蔽電磁波的范圍，并且鋼絲的加入，易于在電纜掛置時承重纜芯。此外，雙金屬編織屏蔽層3與單面鋁塑復合帶13 —起實現(xiàn)雙層屏蔽，保護纜芯不受外部電磁波影響。這使得電纜在核電站環(huán)境下工作時，更加適用，具有優(yōu)異的屏蔽效果。[0021]優(yōu)選地，絕緣層12以及護套層5所采用的加強型ETFE材料按照質(zhì)量份數(shù)包含下列組分:50_65份四氣乙稀單體、30-40份乙稀(純度>99.9%)、10-15份稀土氧化物、10份聚合劑F141b7、5-7份無機過氧化物、2-3份碳纖維、2_3份玻璃纖維；具體地，60份四氟乙烯單體、40份乙烯(純度>99.9%)、15份稀土氧化物、10份聚合劑F141b7、5份無機過氧化物、2份碳纖維、3份玻璃纖維。這種加強型ETFE材料具有溫度范圍寬、耐老化、絕緣性好的優(yōu)點；加入稀土氧化物起到抗輻照的作用；碳纖維和玻璃纖維的加入增強了 ETFE材料的機械強度。采用這種加強型ETFE材料，使電纜耐熱、防腐、耐磨性好、具有抗輻照性能，采用這種材料的電纜尤其適合于長期在核電站的特殊環(huán)境中。
[0022]根據(jù)本實施例的耐高溫IE型核電站用K3級電纜，經(jīng)檢測，其電壓等級為0.6/lkV ；耐壓試驗得到的結果為3.5/5kV/min ;絕緣電阻≥5000ΜΩ.km ;導體長期允許最高工作溫度為260°C ;絕緣強度最小中間值為30Mpa ;使用壽命> 60年；電纜試樣經(jīng)150±2°C下，時間52天的熱老化試驗后，再經(jīng)過總劑量為25X 104GY的輻照試驗后，試樣在20D彎曲試驗后不開裂。
[0023]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種耐高溫IE型核電站用K3級電纜，其特征在于，包括多個導體(I);每個導體(I)包括位于中部的導線(11)以及包覆在導線(11)外部的絕緣層(12)和單面金屬塑料復合帶(13)，單面金屬塑料復合帶(13)內(nèi)設引流線(14)，所述絕緣層(12)采用ETFE材料制成；將多個導體(I)絞合成纜芯，在所述纜芯外部包覆繞包層(2)，在繞包層(2)外部包覆雙金屬編織屏蔽層(3)，在雙金屬編織屏蔽層(3)外部包覆耐高溫纏繞層(4)、耐高溫纏繞層(4)外部包覆護套層(5)，所述耐高溫纏繞層(4)采用碳纖維帶纏繞而成，所述護套層(5)采用ETFE材料制成。
2.根據(jù)權利要求1所述的耐高溫IE型核電站用Κ3級電纜，其特征在于，所述耐高溫纏繞層(4)內(nèi)含扁平石墨顆粒。
3.根據(jù)權利要求1所述的耐高溫IE型核電站用Κ3級電纜，其特征在于，所述導線(11)采用多根鍍鎳無氧銅絲絞合而成。
4.根據(jù)權利要求1所述的耐高溫IE型核電站用Κ3級電纜，其特征在于，所述單面金屬塑料復合帶(13)采用單面鋁塑復合帶或單面銅塑復合帶，其中金屬層面向內(nèi)，塑料層面向外。
5.根據(jù)權利要求1所述的耐高溫IE型核電站用Κ3級電纜，其特征在于，所述引流線(14)采用鍍錫銅絲。
6.根據(jù)權利要求1所述的耐高溫IE型核電站用Κ3級電纜，其特征在于，所述雙金屬編織屏蔽層(3)采用鍍錫銅絲與細鋼絲金屬編織層，其覆蓋率大于90%。
【文檔編號】H01B7/28GK103854781SQ201410063326
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權日:2014年2月24日
【發(fā)明者】何邦飛, 葉明茂, 王考杭, 康小代, 俞林, 張俊 申請人:安徽華源電纜集團有限公司