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核電電纜

文章出處：責(zé)任編輯：發(fā)布時(shí)間：2020-09-06 19:01:40 點(diǎn)擊數(shù)：- 【大 中 小】

核電電纜指核電站電纜絕緣及護(hù)套所用原料，包括塑料、橡膠等多種品種。電纜種類(lèi)是由電纜的種類(lèi)所決定的。核電站電纜有兩種分類(lèi)方法：一種按功能分，包括測(cè)量電纜、通信電纜、儀表電纜、防火電纜(硅絕緣電纜)等；另一種是按安全級(jí)別分，核電站用電纜的安全級(jí)別屬于IE級(jí)，同時(shí)應(yīng)具有4O年以上的使用壽命，IE級(jí)核電站電纜又分為K1、K2和K3,3個(gè)安全等級(jí)。核電站電纜產(chǎn)品的發(fā)展過(guò)程實(shí)質(zhì)上是材料的更新?lián)Q代，電纜的種類(lèi)其原料的選擇。

部分材料
交聯(lián)聚乙烯：交聯(lián)聚乙烯(Cross—linkedpolyethylene，XLPE)是將線型結(jié)構(gòu)聚乙烯用適當(dāng)方法處理后，生成網(wǎng)狀或體型結(jié)構(gòu)的高聚物，具有優(yōu)良的耐熱性(軟化點(diǎn)為200%)、電絕緣性、耐低溫性和耐化學(xué)性，良好的耐輻射性，用作電纜的絕緣材料。
EVA彈性體：乙烯一乙酸乙烯酯(Ethylene-vinylacetatecopolymer，EVA)是乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物。它具有優(yōu)良的抗輻照、耐化學(xué)品等性能，用作電纜的護(hù)套，同樣須加入較多的阻燃劑使其具有阻燃性。
硅橡膠：硅橡膠或硅復(fù)合物是主鏈具有硅和氧飽和結(jié)構(gòu)的橡膠，具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)良的耐熱老化性、耐臭氧性、抗輻照性、耐高壓水蒸氣性，優(yōu)異的電絕緣性，適宜作絕緣材料。通常，核級(jí)電纜用乙丙橡膠(EPR)作絕緣(也有采用雙層絕緣的，如內(nèi)層EPR、外層EVA)，用交聯(lián)EVA橡膠作護(hù)套。原因在于橡膠類(lèi)材料在高溫高壓試驗(yàn)中不易產(chǎn)生永久變形，可保證電纜的正常結(jié)構(gòu)，比塑料類(lèi)材料更安全。而用于安全殼內(nèi)的核級(jí)電纜的絕緣和護(hù)套主要是熱塑阻燃無(wú)鹵素或交聯(lián)阻燃無(wú)鹵素材料，如用XLPE作絕緣，低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴作護(hù)套，同時(shí)也有用EPR作絕緣，交聯(lián)EVA作護(hù)套。
電纜特性
性能低煙：核電站用電纜的絕緣和護(hù)套材料必須采用低煙、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性的無(wú)鹵阻燃電纜，如熱塑阻燃無(wú)鹵素或交聯(lián)阻燃無(wú)鹵素材料，才能滿足特殊的核安全要求。無(wú)鹵電纜在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，燃燒釋放的煙霧量很低，不帶毒性及腐蝕性，其阻燃成分可有效發(fā)揮阻燃作用，不會(huì)使電纜成為火焰蔓延的通道。無(wú)鹵阻燃電纜的主要技術(shù)特性有:(1)核電站用電纜煙的總累積量Dm<150;(2)無(wú)毒性及腐蝕性，即電纜燃燒不析出HCI和CO;(3)具有阻燃性，聚合物的阻燃性通常用氧指數(shù)(0I)法來(lái)評(píng)定，一般OI≥28。
耐環(huán)境性：核電站電纜用材料必須具有耐環(huán)境性，即耐熱性、耐輻照性和耐LOCA性。
(1)耐熱性由于核電站電纜常在高溫環(huán)境下工作，高溫電纜。因此它們需要具有長(zhǎng)期耐熱使用性能，要選用耐熱性滿足要求的聚合物，并可讓電纜具有40年以上的使用壽命。
(2)耐輻照性(緩和環(huán)境，嚴(yán)酷環(huán)境)核電站用電纜受到大量射線時(shí)會(huì)使絕緣和護(hù)套材料變脆，力學(xué)性能變差。因此，作為核電站電纜用的絕緣和護(hù)套材料，必須具有優(yōu)良的耐輻照性。各種不同的高聚物，其耐輻照性能不同。人們通常在高聚物里添加抗輻照劑，改進(jìn)其耐輻照性能。
(3)耐LOCA性核電站中，通常將冷卻劑損失事故(Lossofcoolingaccident,LOCA)和高能管破裂事故(Highenergylinebreak,HELB)統(tǒng)稱LOCA。在發(fā)生LOCA/HELB時(shí)，電纜會(huì)受到高溫高壓蒸汽的沖擊和腐蝕性化學(xué)藥劑的作用，并且要受到比正常運(yùn)行情況下更高劑量的射線輻射。因此，核電站電纜應(yīng)具有耐LOCA性。

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