專利名稱：一種用于高溫氣冷堆的電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于高溫氣冷堆的電纜技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種電纜，特別是一種用于CRDM棒位測量系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)及 驅(qū)動器用高溫氣冷堆CRDM用核IE級K3類的電纜。
背景技術(shù)：
[0002]高溫氣冷堆，用氦氣作冷卻劑，出口溫度高的核反應(yīng)堆高溫氣冷堆采用涂敷顆 粒燃料，以石墨作慢化劑。堆芯出口溫度為850 1000°C，甚至更高。高溫氣冷堆具有 熱效率高(40% 41% )，燃耗深(最大高達(dá)20MWd/t鈾)，轉(zhuǎn)換比高(0.7 0.8)等優(yōu) 點(diǎn)。由于氦氣化學(xué)穩(wěn)定性好，傳熱性能好，而且誘生放射性小，停堆后能將余熱安全帶 出，安全性能好。在高溫氣冷堆安全殼以外，雖然溫度已經(jīng)不高，但是對控制、測量設(shè) 備所使用的電纜，同樣要求很高，需要達(dá)到核安全級IE級K3的要求，同時要求能夠在 高溫(180°C)、有一定輻射劑量的條件下正常運(yùn)行60年。在這類場合，一旦發(fā)生事故會 對設(shè)備、人生、財(cái)產(chǎn)安全造成重大損失。所以對各種設(shè)備、控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)要求都 很嚴(yán)格，容不得半點(diǎn)閃失，而控制這些設(shè)備的電纜的要求就更高，使用壽命要求長。目 前，現(xiàn)有的傳統(tǒng)核電站使用的電纜是采用鍍錫軟銅導(dǎo)體作為主線芯，電導(dǎo)率低，傳導(dǎo)效 果差，耐溫等級也只能達(dá)到125°C。[0003]中國專利200820004777.5公開了一種“核電站用耐高溫電纜”，在導(dǎo)體的外圍 設(shè)置有聚四氟乙烯包覆絕緣層構(gòu)成絕緣線芯，由兩根以上的絕緣線芯絞合成電纜芯，在 電纜芯的外表面由里到外依次設(shè)置有阻燃聚酯帶層、銅絲編織屏蔽層、高阻燃低煙無鹵 隔氧層和抗撕裂硅橡膠外護(hù)套，在阻燃聚酯帶層與電纜芯之間的間隙內(nèi)填充有用玻璃纖 維繩構(gòu)成的填充層。該技術(shù)方案仍然存在以下缺點(diǎn)采用聚四氟乙烯來包裹絕緣層，無 法滿足對環(huán)境溫度的適應(yīng)性，特別是涉及零下的低溫和高于攝氏一百五十度以上的高溫 環(huán)境，導(dǎo)致絕緣層容易老化，影響電纜使用壽命，同時，采用銅絲來編織屏蔽層，電磁 相容性和抑制電磁干擾能力比較差，影響控制信號的傳輸，導(dǎo)致控制精度下降。該技術(shù) 方案無法達(dá)到高溫氣冷堆CRDM用核IE級K3類的電纜要求。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的是在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于高溫氣冷堆 的電纜，本實(shí)用新型具有較高的電導(dǎo)率和耐溫等級高以及抗輻照的特點(diǎn)。[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下[0006]一種用于高溫氣冷堆的電纜，從里到外以包裹方式包括導(dǎo)體、絕緣層、分屏蔽 層、包帶層、總屏蔽層、外護(hù)層，其特征在于所述導(dǎo)體是采用鍍銀軟銅的導(dǎo)體、所述 絕緣層采用聚醚醚酮，所述外護(hù)層采用阻燃性和高抗撕特性的硅橡膠。[0007]本實(shí)用新型所述的鍍銀軟銅導(dǎo)體的鍍銀厚度為6 20 μ m，所述的軟銅為電工用 一級無氧銅桿拉制并韌煉而成，20°C時的電阻率不大于0.017241 Ω · mm2/m。[0008]本實(shí)用新型所述的聚醚醚酮又稱PEEK，是在主鏈結(jié)構(gòu)中含有一個酮鍵和兩個醚鍵的重復(fù)單元所構(gòu)成的高聚物，屬特種高分子材料。具有耐高溫、耐化學(xué)藥品腐蝕等 物理化學(xué)性能，是一類結(jié)晶高分子材料，熔點(diǎn)334°C，軟化點(diǎn)168°C，拉伸強(qiáng)度132 148MPa,可用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料和電絕緣材料，可與玻璃纖維或碳纖維復(fù)合制備增強(qiáng)材 料。一般采用與芳香族二元酚縮合而得的一類聚芳醚類高聚物。[0009]本實(shí)用新型所述外護(hù)層采用硅橡膠的主要性能指標(biāo)是抗張強(qiáng)度大于7.0MRI， 斷裂伸長率大于300%，撕裂強(qiáng)度大于7.0N/mm，材料適用溫度范圍-60 180°C。[0010]本實(shí)用新型所述由導(dǎo)體、絕緣層、分屏蔽層構(gòu)成的主線芯為單根芯或者多根 芯，其多根芯的排列方式為單層或多層同心絞合。[0011]本實(shí)用新型所述包帶層的外層和內(nèi)層分別有分屏蔽層和總屏蔽層，且均為鍍銀 軟銅線編織。[0012]本實(shí)用新型所述的絕緣層的厚度為0.20 0.40mm，分屏蔽層的厚度為0.10 0.20mm、包帶層的厚度為0.04 0.10mm、總屏蔽層的厚度為0.12 0.25mm、外護(hù)層的 厚度為1.20 2.00mm。[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)具體表現(xiàn)在以下幾個方面[0014]一、導(dǎo)體采用鍍銀軟銅的導(dǎo)體，其電導(dǎo)率比鍍錫軟銅導(dǎo)體提高3 5%。[0015]二、絕緣層采用聚醚醚酮，外護(hù)層采用阻燃高抗撕硅橡膠，使得電纜能在環(huán)境 溫度-60°C 180°C，累計(jì)輻照劑量3.5 X 106GY的使用場合安全使用，延長了使用壽命。[0016]三、電纜設(shè)置有鍍銀銅線編織分屏蔽層和鍍銀銅線編織總屏蔽層，具有更好的 電磁相容性，對抑制電磁干擾起到良好的作用，有效的控制了外界以及線芯之間的干 擾，提高了對設(shè)備控制、測量的精確度，可靠性高，且運(yùn)行控制的成本低。[0017]因此，本實(shí)用新型技術(shù)方案能夠達(dá)到核安全級IE級K3的要求，特別是能夠與 高溫氣冷堆中步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器進(jìn)行匹配，特定用于CRDM棒位測量系統(tǒng)中的高溫氣冷 堆CRDM用核IE級K3類的電纜。


[0018]圖1為本實(shí)用新型的截面結(jié)構(gòu)示意圖[0019]圖中標(biāo)記1、主線芯，2、總屏蔽層，3、外護(hù)層，4、導(dǎo)體，5、絕緣層，6、分屏蔽層，7、包帶層。
具體實(shí)施方式
[0020]實(shí)施例1[0021]一種用于高溫氣冷堆的電纜，從里到外以包裹方式包括導(dǎo)體4、絕緣層5、分屏 蔽層6、包帶層7、總屏蔽層2、外護(hù)層3，其特征在于所述導(dǎo)體4是采用鍍銀軟銅的導(dǎo) 體、所述絕緣層5采用聚醚醚酮，所述外護(hù)層3采用阻燃性和高抗撕特性的硅橡膠。[0022]本實(shí)用新型所述的鍍銀軟銅導(dǎo)體4的鍍銀厚度為6 μ m，所述的軟銅為電工用一 級無氧銅桿拉制并韌煉而成，溫度為20°C時的電阻率不大于0.017241 Ω · mm2/m。[0023]本實(shí)用新型所述外護(hù)層3采用硅橡膠的主要性能指標(biāo)是抗張強(qiáng)度大于 7.0MPa,斷裂伸長率大于300%，撕裂強(qiáng)度大于7.0N/mm，材料適用溫度范圍_60°C。[0024]本實(shí)用新型所述由導(dǎo)體4、絕緣層5、分屏蔽層6構(gòu)成的主線芯1為多根芯，其多根芯的排列方式為單層。[0025]本實(shí)用新型所述包帶層7的外層和內(nèi)層分別有分屏蔽層6和2總屏蔽層，且均為 鍍銀軟銅線編織。[0026]本實(shí)用新型所述的絕緣層5的厚度為0.20mm、分屏蔽層6的厚度為0.20mm、包 帶層 的厚度為0.10mm、總屏蔽層2的厚度為0.25mm、外護(hù)層3的厚度為1.20mm。[0027]實(shí)施例2[0028]同樣實(shí)施例1，本實(shí)用新型所述的鍍銀軟銅導(dǎo)體4的鍍銀厚度為20 μ m，所述的 軟銅為電工用一級無氧銅桿拉制并韌煉而成，20°C時的電阻率不大于0.017241 · mm2/ m。[0029]本實(shí)用新型所述外護(hù)層3采用硅橡膠的主要性能指標(biāo)是抗張強(qiáng)度大于 7.0MPa,斷裂伸長率大于300%，撕裂強(qiáng)度大于7.0N/mm，材料適用溫度范圍_60 180 "C。[0030]本實(shí)用新型所述由導(dǎo)體4、絕緣層5、分屏蔽層6構(gòu)成的主線芯1為單根芯。[0031]本實(shí)用新型所述總屏蔽層2為鍍銀軟銅線編織。[0032]本實(shí)用新型所述的絕緣層5的厚度為0.40mm、分屏蔽層6的厚度為0.10mm、包 帶層 的厚度為0.04mm、總屏蔽層2的厚度為0.12mm、外護(hù)層3的厚度為2.00mm。[0033]實(shí)施例3[0034]如前所述實(shí)施例1和2[0035]本實(shí)用新型所述的核安全級IE級K3要求的具體指標(biāo)如下[0036](1)使用環(huán)境溫度_60°C 180°C，相對濕度90% ；[0037](2)熱老化壽命評定試驗(yàn)，為60年；[0038](3)輻照試驗(yàn)，老化試驗(yàn)后用鈷源進(jìn)行、射線輻照試驗(yàn)，電纜的吸收劑量累計(jì) 為 3.5X106GY ；[0039](4)20°C時最小絕緣電阻常數(shù)為3670ΜΩ .km。[0040]實(shí)施例4[0041]如前所述實(shí)施例1、2和3[0042]本實(shí)用新型用于CRDM棒位測量系統(tǒng)中，與步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器相匹配，主要技 術(shù)參數(shù)如下[0043](1)絕緣老化前后抗張強(qiáng)度最小值SOMpa ；[0044](2)絕緣老化前斷裂伸長率最小值100% ；[0045](3)20°C時最小絕緣電阻常數(shù)為3670ΜΩ · km，60°C時最小絕緣電阻常數(shù)為 36.7ΜΩ · km, 90°C時最小絕緣電阻常數(shù)為3.67M Ω · km；[0046](4)成品電纜電壓試驗(yàn)600V級為2.5kV、5min不擊穿；[0047](5)單根絕緣線芯垂直燃燒試驗(yàn)通過GB/T18380.1 (1EC60332-1)試驗(yàn)要求；[0048](6)成品電纜成束燃燒試驗(yàn)通過GB/T18380.3(1EC60332-3)A類試驗(yàn)要求；[0049](7)燃燒氣體 PH 值>4.3 ；[0050](8)燃燒氣體電導(dǎo)率《10 μ s/mm ；[0051](9)成品電纜燃燒煙密度最小透光率功0%。[0052](10)屏蔽電纜屏蔽線芯的屏蔽系數(shù)，在測試頻率為50Hz時，不大于0.01。[0053](11)電纜導(dǎo)體運(yùn)行最高溫度為180°C ；[0054](12)電纜使用最低環(huán)境溫度-60°C ；[0055](13)敷設(shè)時電纜的彎曲半徑不小于電纜外徑的30倍；[0056](14)電纜在高溫氣冷堆CRDM用核安全級IE級K3類環(huán)境下使用壽命為60年。
權(quán)利要求1.一種用于高溫氣冷堆的電纜，從里到外以包裹方式包括導(dǎo)體G)、絕緣層(5)、分 屏蔽層(6)、包帶層(7)、總屏蔽層(2)、外護(hù)層(3)，其特征在于所述導(dǎo)體(4)是采用 鍍銀軟銅的導(dǎo)體、所述絕緣層( 采用聚醚醚酮，所述外護(hù)層C3)采用阻燃性和高抗撕特 性的硅橡膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高溫氣冷堆的電纜，其特征在于所述的鍍銀軟 銅導(dǎo)體(4)的鍍銀厚度為6 20μιη，所述軟銅為電工用一級無氧銅桿拉制并韌煉而成， 20°C時的電阻率不大于0.017241 Ω · mm2/m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高溫氣冷堆的電纜，其特征在于所述外護(hù)層(3) 采用硅橡膠的主要性能指標(biāo)是抗張強(qiáng)度大于7.0MPa，斷裂伸長率大于300%，撕裂強(qiáng) 度大于7.0N/mm，材料適用溫度范圍為-60 180°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高溫氣冷堆的電纜，其特征在于所述由導(dǎo)體(4),絕緣層(5)、分屏蔽層(6)構(gòu)成的主線芯(1)為單根芯或者多根芯，其多根芯的排列 方式為單層或多層同心絞合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高溫氣冷堆的電纜，其特征在于所述包帶層(7) 的外層和內(nèi)層分別有分屏蔽層(6)和總屏蔽層0)，且均為鍍銀軟銅線編織。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高溫氣冷堆的電纜，其特征在于所述的絕緣層(5)的厚度為0.20 0.40mm、分屏蔽層(6)的厚度為0.10 0.20mm、包帶層(7)的厚度 為0.04 0.10mm、總屏蔽層⑵的厚度為0.12 0.25mm、外護(hù)層(3)的厚度為1.20 2.OOmm ο
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于CRDM棒位測量系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器用高溫氣冷堆CRDM用核1E級K3類的電纜，從里到外以包裹方式包括導(dǎo)體、絕緣層、分屏蔽層、包帶層、總屏蔽層、外護(hù)層，導(dǎo)體是采用鍍銀軟銅的導(dǎo)體、絕緣層采用聚醚醚酮，外護(hù)層采用阻燃性和高抗撕特性的硅橡膠，本實(shí)用新型導(dǎo)體的電導(dǎo)率高，能在環(huán)境溫度-60℃～180，累計(jì)輻照劑量3.5×106GY的環(huán)境使用，具有更好的電磁相容性。能達(dá)到核安全級1E級K3的要求，特定用于CRDM棒位測量系統(tǒng)中的高溫氣冷堆CRDM用核1E級K3類的電纜。
文檔編號H01B7/29GK201812531SQ201020288559
公開日2011年4月27日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者吳清振, 宋強(qiáng), 李廣元, 沈盧東, 沈智飛, 王娟, 盛業(yè)武 申請人:四川明星電纜股份有限公司