核級(jí)電纜的種類(lèi)和性能分析

    核級(jí)電纜，種類(lèi)、數(shù)量繁復(fù)。據(jù)預(yù)算，一座百萬(wàn)千瓦級(jí)的核電機(jī)組，所需各類(lèi)電纜，類(lèi)型有100余種，總長(zhǎng)近200萬(wàn)米，價(jià)值約1億元左右。假如按用處區(qū)分，有電力電纜，操控電纜，丈量電纜，通訊電纜，防火電纜(硅絕緣電纜)等五大類(lèi)。它們不只應(yīng)具有一般電纜的一般特性，還要具有低煙、無(wú)鹵、阻燃等特性，并要具有特定的耐環(huán)境性(如耐輻射性、耐LOCA性)。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)雖然有專(zhuān)門(mén)*和出產(chǎn)核級(jí)電纜的電纜企業(yè)，可是真實(shí)能夠出產(chǎn)出優(yōu)異的核級(jí)電纜的企業(yè)還在少量。

    核級(jí)電纜特別功能的要求，使得核級(jí)電纜與一般工業(yè)用電纜比較，大的不同在于核電站用電纜資料的功能要求低煙無(wú)鹵阻燃性一般的低壓阻燃電纜一般以PVC等含氯聚合物作絕緣和護(hù)套。

    核級(jí)電纜的絕緣和護(hù)套資料，有必要選用低煙、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性的的無(wú)鹵阻燃電纜料，如熱塑阻燃無(wú)鹵素或交聯(lián)阻燃無(wú)鹵素資料，才干滿(mǎn)意特別的核安全要求。無(wú)鹵電纜在發(fā)作火災(zāi)時(shí)，焚燒開(kāi)釋的煙霧量很低，不帶毒性及腐蝕性，其阻燃成分可有用發(fā)揮阻燃作用，不會(huì)使電纜成為火焰延伸的通道。

    無(wú)鹵電纜選用不含鹵素的聚合物作為基料，在焚燒時(shí)不會(huì)發(fā)作酸性氣體，因而其毒性及腐蝕性大大低于一般PVC電纜。

阻燃性無(wú)鹵阻燃電纜的阻燃機(jī)理

在不含鹵素的聚合物中加人很多的氫氧化鋁或氫氧化鎂等填充劑，它們?cè)陔娎|焚燒時(shí)開(kāi)釋結(jié)晶水，吸收很多熱量，然后按捺聚合物溫度上升，推遲熱分化，下降焚燒速度。別的，脫水分化發(fā)作的水蒸汽，能稀釋可燃性氣體，發(fā)作阻燃作用。聚合物的阻燃性，通常用氧指數(shù)法來(lái)鑒定，它表明試樣在氧氣和氮?dú)獾幕旌衔镏蟹贌龝r(shí)所需求的低含氧量，指數(shù)越大，表明可燃性越小，阻燃性越好。一般氧指數(shù)(OI)至少為28才具有不燃特性。

耐火特性

當(dāng)人們要求電纜線(xiàn)路在發(fā)作火災(zāi)時(shí)能持續(xù)發(fā)揮作用，而且當(dāng)電纜因?yàn)檫\(yùn)用上的需求架設(shè)在高危區(qū)域的線(xiàn)路上時(shí)，電纜有必要具有耐火功能。一旦遇上火災(zāi)，此種耐火電纜仍能在必定時(shí)間內(nèi)持續(xù)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，為人員及設(shè)備的搶救供給電能。核電纜的耐火功能按運(yùn)用要求不同，分一般耐火功能要求和特別耐火功能要求。特別耐火功能要求為：在對(duì)電纜碰擊條件下進(jìn)行1000% ，5min焚燒試驗(yàn)，火焰平息后持續(xù)碰擊5min，一起用規(guī)則壓力的高壓水沖電纜，要求在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中電纜能堅(jiān)持持續(xù)通電。

美國(guó)1974年制定IEEE383電纜規(guī)范后，年發(fā)作核電廠(chǎng)電纜著火延燃事端，促進(jìn)人們注重難燃性試驗(yàn)規(guī)范的嚴(yán)厲性問(wèn)題。關(guān)于核島用電纜制品，到達(dá)無(wú)鹵/低煙/阻燃，即要求電纜制品能經(jīng)過(guò)IEC332-3成束焚燒試驗(yàn)，焚燒煙濃度到達(dá)IEC1034-2的技能要求，焚燒腐蝕性氣體到達(dá)IEC754-2規(guī)則的推薦值的要求，絕緣線(xiàn)芯經(jīng)過(guò)IPCEAS-19-81規(guī)則的單根筆直焚燒試驗(yàn)。

耐環(huán)境性

核級(jí)電纜用資料有必要具有核電站固有作業(yè)環(huán)境所要求的耐環(huán)境性，即耐熱性、耐輻照性、耐LOCA性。

耐熱性

因?yàn)楹思?jí)電纜常在高溫環(huán)境下作業(yè)，因而需求它們具有長(zhǎng)時(shí)間耐熱運(yùn)用功能，要選用耐熱性滿(mǎn)意要求的聚合物，并可讓電纜具有四十年以上的運(yùn)用壽命。

耐輻照性

平緩環(huán)境，嚴(yán)格環(huán)境核級(jí)電纜遭到很多射線(xiàn)時(shí)，會(huì)使絕緣和護(hù)套資料變脆，機(jī)械功能變差。因而，作為核電站電纜用的絕緣和護(hù)套資料，有必要具有*的耐輻照性。

各種不同的高聚物，其耐輻照功能不同。人們通常在高聚物里增加抗輻照劑，改善其耐輻照功能。有關(guān)電纜的耐L0CA性，不同核電站的要求也不相同。

    綜上所述，核級(jí)電纜除要具有一般電纜所具有的功能之外，還要具有無(wú)鹵、低煙、阻燃的特性，并滿(mǎn)意依據(jù)其在敷設(shè)區(qū)域的正常和事端環(huán)境下完成安全功能所必需的功能要求，也便是須滿(mǎn)意耐地震、耐正常和事端工況的--射線(xiàn)照耀、耐LOCA/HELB事端工況的環(huán)境、作業(yè)溫度下具有電站規(guī)劃壽期內(nèi)的運(yùn)用壽命等需求。

    別的，核級(jí)電纜的運(yùn)用壽命，本來(lái)的規(guī)劃目標(biāo)是40年以上，下一代核電站要求到達(dá)60年，因而，本來(lái)的規(guī)劃是否能滿(mǎn)意運(yùn)用要求，尚有待于進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。怎么延伸電纜的運(yùn)用壽命，已成為重要的研討課題。

    低煙無(wú)鹵阻燃核電纜，是一種功能水平高、制作難度大的特種電纜，即使是進(jìn)口產(chǎn)品，在使用過(guò)程中也露出出了不少問(wèn)題，有的乃至是很?chē)?yán)重的問(wèn)題。怎么處理處理好這些問(wèn)題是不能逃避的。是否能夠考慮選用低煙低鹵阻燃資料來(lái)出產(chǎn)核電站的特種電纜，這是電纜職業(yè)作業(yè)者能夠討論的一個(gè)主意。這樣做，能夠下降電纜資料的配方規(guī)劃難度，能夠使出產(chǎn)工藝較易完成，產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)更牢靠，在實(shí)踐使用上也會(huì)更安全。

    核級(jí)電纜是功能水平高、制作技能難度大的電纜種類(lèi)，現(xiàn)在出產(chǎn)技能上并未徹底老練，有待于更深化的討論研討。