来自 电缆书籍 2019-08-20 16:46 的文章

核级电缆的类型和性能分析!

核级电缆有多种类型。据估计,一百万千瓦级核电机组需要100多种电缆,总长度近200万米,价值约1亿元人民币。如果按目的划分,则分为五类:电力电缆,控制电缆,测量电缆,通信电缆和防火电缆(硅绝缘电缆)。它们不仅应具有普通电缆的一般特性,还应具有低烟,无卤素和阻燃等特性,并且必须具有特定的耐环境性(如耐辐射性和LOCA电阻)。目前,虽然中国有专门从事核级电缆研发和生产的电缆公司,但仍有少数企业能够生产出优质的核级电缆。
 
核级电缆的特殊性能要求是核级电缆与普通工业电缆的最大区别。核电站电缆材料的性能要求是低烟无卤阻燃剂。常见的低压阻燃电缆通常是含氯的,例如PVC。该聚合物用于绝缘和护套。
 
核级电缆的绝缘和护套材料必须使用低烟,无毒,无腐蚀性的无卤阻燃电缆材料,如热塑性阻燃无卤或交联阻燃卤素 - 免费材料,以满足特殊要求。核安全要求。在发生火灾时,无卤电缆发出少量烟雾,无毒,有腐蚀性,其阻燃成分可有效发挥阻燃效果,不会使电缆成为通道火焰传播。
 
无卤电缆使用无卤聚合物作为基材,燃烧时不会产生酸性气体,因此比普通PVC电缆毒性和腐蚀性低。
 
阻燃无卤阻燃电缆的阻燃机理
向无卤聚合物中加入大量的氢氧化铝或氢氧化镁等填料,在电缆燃烧时释放结晶水,吸收大量热量,从而抑制聚合物的温度升高,延缓热分解,并降低燃烧速度。 。另外,通过脱水分解产生的水蒸气可以稀释可燃气体以产生阻燃效果。通常通过氧指数法评估的聚合物的阻燃性表示样品在氧气和氮气的混合物中燃烧所需的最小氧含量。指数越大,可燃性越小,阻燃性越强。这很好。通常,氧指数(OI)至少为28以具有不可燃性质。
 
防火性能
当人们被要求在发生火灾时继续工作,并且当由于使用电缆而将电缆竖立在高风险区域时,电缆必须具有耐火性。在发生火灾时,这种耐火电缆可以继续安全地运行一段时间,为救援人员和设备提供电能。核电缆的耐火性根据使用要求而变化,分为一般防火性能要求和特殊防火性能要求。特殊防火性能要求:在电缆冲击条件下进行1000~5min燃烧试验,火焰熄灭后继续冲击5min。同时,高压水用于在规定的压力下冲压电缆,并且在整个测试过程中要求电缆继续通电。
 
美国于1974年制定了IEEE383电缆标准后,每年发生核电站电缆火灾和火焰事故,促使人们关注阻燃测试标准的严格性。对于核岛成品,实现无卤/低烟/阻燃,即成品电缆产品可通过IEC332-3束燃烧试验,燃烧烟浓度符合IEC1034-的技术要求。 2,燃烧腐蚀性气体达到IEC754-2。指定的建议值要求绝缘线芯通过IPCEAS-19-81中规定的单一垂直燃烧试验。

 
耐热性
由于核级电缆通常在高温环境下工作,因此要求它们具有长期耐热性能,具有满足要求的耐热性的聚合物,以及具有超过40年的使用寿命的电缆。
 
抗辐射
为了减轻环境,当恶劣环境核级电缆受到大量辐射时,绝缘和护套材料变脆并且机械性能劣化。因此,作为核电站电缆的绝缘和护套材料,必须具有优异的耐辐射性。
 
各种不同的聚合物,它们具有不同的耐辐射性。通常将抗辐射剂添加到聚合物中以改善其耐辐射性。关于电缆的L0CA电阻,不同核电厂的要求也不同。
 
总之,除了普通电缆的性能外,核级电缆还必须具有无卤,低烟,阻燃的特点,并能满足其正常和事故环境下的安全功能。铺设区域。所需的性能要求,即满足抗震,正常和意外条件要求的需要 - 辐射暴露,LOCA / HELB事故抗性条件和工作温度下的使用寿命。
 
此外,核级电缆的使用寿命为40年或更长,对下一代核电站的要求为60年。因此,原始设计是否能满足使用要求还有待进一步验证。如何延长电缆的使用寿命已成为一个重要的研究课题。
 
低烟无卤阻燃核电缆是一种性能高,制造困难的特种电缆。即使进口产品在应用中也暴露出许多问题,有些甚至是严重的问题。如何处理这些问题是无法避免的。是否有可能考虑使用低烟和低卤阻燃材料来生产核电站专用电缆,这是有线电视行业工人可以探索的一个想法。这样,可以减少电缆材料的设计难度,可以容易地实现生产过程,产品质量更可靠,实际应用更加安全。
 
核级电缆是具有高性能水平和难以制造技术的电缆类型。目前的生产技术尚未完全成熟,需要进一步探索。
 

关键词: 核级电缆