核电站氢气点火器用300℃以上的耐辐射柔性防磁电缆的制作方法

核电站氢气点火器用300
℃
以上的耐辐射柔性防磁电缆
技术领域
1.本技术方案属于核电站特种电缆技术领域，具体是一种核电站氢气点火器用300℃以上的耐辐射柔性防磁电缆。


背景技术：

2.核能是一种清洁、低碳、高能量密度的能源，从20世纪下半叶开始，核裂变发电在全球得到了广泛的应用。某核电站使用的气冷微堆电气系统及设备需要采用长期运行于温度300℃以上的电缆。同时，由于核电站使用电缆的安全性等特殊要求，该电缆还需要具备耐辐射性能。
3.以某型核电站氢气点火器使用的350℃寿命1年的特种电缆来说，是业内公认的性能要求最高的耐高温电缆。目前且仅有一种规格电缆可满足使用要求，但是，该电缆不仅载流量小，还长期依赖进口。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术方案提出一种核电站氢气点火器用300℃以上的耐辐射柔性防磁电缆，是由多根线芯绞合构成缆芯；缆芯外包裹隔热缓冲层4；在隔热缓冲层外包覆铜带护套5；
5.所述线芯是由一根或多根镀镍合金单丝束合并绞合构成导体1；导体外包裹核心绝缘层2后，再包裹硅橡胶绝缘层3；
6.核心绝缘层的结构为：在导体外依次重叠绕包多层无氟耐高温煅烧型云母带，重叠绕包的绕包搭盖率是48％～52％。
7.一种结构是，在导体外依次重叠绕包三层无氟耐高温煅烧型云母带，其中，内层的无氟耐高温煅烧型云母带的云母面应与导体紧密贴合；次外层和最外层的无氟耐高温煅烧型云母带的云母面面紧密贴合；
8.另一种结构是，在导体外依次重叠绕包五层无氟耐高温煅烧型云母，其中，自内而外的第一层无氟耐高温煅烧型云母带的云母面与合金导体紧密贴带合，第二层与第三层的无氟耐高温煅烧型云母带的云母面紧密贴合在一起，第四层与第五层的无氟耐高温煅烧型云母带的云母面紧密贴合在一起。
9.硅橡胶绝缘层是由柔性耐高温硅橡胶绝缘料挤包构成；绝缘料可采用溧阳天盛绝缘材料有限公司ts系列硅橡胶材料；
10.线芯绞合构成缆芯的成缆节径比是45～55倍，以提高电缆的柔性程度。
11.隔热缓冲层4是由耐高温硅橡胶挤包构成；耐高温硅橡胶可采用东爵有机硅(南京)有限公司ne系列硅橡胶材料；
12.铜带护套5是由防磁抗氧化铜带紧密包裹在隔热缓冲层外，再焊接后轧纹构成。
13.无氟耐高温煅烧型云母带的标称厚度是0.12mm或0.14mm，宽度是15mm～35mm。
14.进一步的：所述导体的标称截面积为1.0～95mm2，镀镍合金单丝的线径范围是
0.37～2.62mm。
15.多根镀镍合金单丝束合绞合，镀镍合金单丝的绞合方向为左向，镀镍合金单丝的束合节距不大于束合后外径的16倍；
16.镀镍合金单丝自内而外分层排列绞合；每层镀镍合金单丝中的相邻镀镍合金单丝相互紧密贴合；相邻两层镀镍合金单丝的内、外层镀镍合金单丝紧密贴合。
17.硅橡胶绝缘层的标称厚度是1.0～2.0mm。
18.隔热缓冲层的厚度是0.5～4.0mm。
19.防磁抗氧化铜带的厚度是0.2～0.7mm。
20.防磁抗氧化铜带的轧纹深度是0.8～2.0mm，轧纹间距是3.0～8.0mm。
21.本电缆设计原理说明如下：
22.绝缘层材料为无氟耐高温煅烧型云母带和柔性耐高温硅橡胶复合绝缘，具有耐核辐射、低烟性、无卤性、无毒性、耐高温、柔软性。
23.缆芯外挤包柔性高温硅橡胶隔热缓冲层，以隔热缓冲的方式提高电缆的耐高温特性。通过低热传导的物理隔热作用防止高温由外向内传导。同时强化绝缘线芯的耐老化、抗辐射的能力。
24.外护套采用防磁抗氧化皱纹铜带，以提高电缆的耐辐照、耐高温和柔软性。
25.电缆整体均采用耐高温的材料制造，其中无氟耐高温煅烧型云母带能经受830℃的火焰温度下长时间的燃烧而保持其电气性能。柔性耐高温硅橡胶长期使用温度范围-60～350℃，高绝缘电气性能，其主要作用为进一步保障整个电缆在高温运行下无氟耐高温煅烧型云母带的绝缘性能。采用无氟耐高温煅烧型云母带和柔性耐高温硅橡胶复合绝缘有助于提高电缆抵御高剂量辐照、极限高温、高压的环境工况，在恶劣环境中仍旧能保留一定绝缘电阻并保证电流正常传输。
26.内层无氟耐高温煅烧型云母带的云母面与合金导体紧密贴合，次外层无氟耐高温煅烧型云母带的云母面应与最外层云母带的云母面紧密贴合在一起，以加强云母带在高温或火灾环境中的有效绝缘层。
27.防磁抗氧化铜带应紧密包裹在耐高温硅橡胶挤包后的缆芯外，铜带的焊接、轧纹应连续、紧密、均匀。金属护套能进一步阻挡高温、高压、高剂量辐照射线等恶劣环境传输至绝缘，同时还能提高电缆的抗变形能力，在电缆柔软度方面也有明显的改善。
28.本实用新型通过特定设计的结构，可以使得电缆能够配套三代、四代核电站某些安全壳内有关高温区域的设备上使用，适用于epr、ap1000、cap1400、华龙一号等核电站安全壳内区域内特定的检查设备使用。
附图说明
29.图1是本实施例电缆的径向截面示意图，
30.图中：导体1、核心绝缘层2、硅橡胶绝缘层3、隔热缓冲层4、铜带护套5。
具体实施方式
31.下面结合具体实施例对本技术方案进一步说明如下：
32.如图1，一种核电站氢气点火器用300℃以上的耐辐射柔性防磁电缆，是由多根线
芯绞合构成缆芯；缆芯外包裹隔热缓冲层4；在隔热缓冲层外包覆铜带护套5；
33.所述线芯是由一根或多根镀镍合金单丝束合并绞合构成导体1；导体外包裹核心绝缘层2后，再包裹硅橡胶绝缘层3；
34.例1中，核心绝缘层的结构为：在导体外依次重叠绕包三层无氟耐高温煅烧型云母带，其中，内层的无氟耐高温煅烧型云母带的云母面应与导体紧密贴合；次外层和最外层的无氟耐高温煅烧型云母带的云母面面紧密贴合；重叠绕包的绕包搭盖率是48％～52％；
35.硅橡胶绝缘层是由柔性耐高温硅橡胶绝缘料挤包构成；
36.线芯绞合构成缆芯的成缆节径比是45～55倍，以提高电缆的柔性程度。
37.隔热缓冲层4是由耐高温硅橡胶挤包构成；
38.铜带护套5是由防磁抗氧化铜带紧密包裹在隔热缓冲层外，再焊接后轧纹构成。
39.无氟耐高温煅烧型云母带的标称厚度是0.12mm或0.14mm，宽度是15mm～35mm。
40.进一步的：所述导体的标称截面积为1.0～95mm2，镀镍合金单丝的线径范围是0.37～2.62mm。
41.多根镀镍合金单丝束合绞合，镀镍合金单丝的绞合方向为左向，镀镍合金单丝的束合节距不大于束合后外径的16倍；
42.镀镍合金单丝自内而外分层排列绞合；每层镀镍合金单丝中的相邻镀镍合金单丝相互紧密贴合；相邻两层镀镍合金单丝的内、外层镀镍合金单丝紧密贴合。
43.硅橡胶绝缘层的标称厚度是1.0～2.0mm。
44.隔热缓冲层的厚度是0.5～4.0mm。
45.防磁抗氧化铜带的厚度是0.2～0.7mm。
46.防磁抗氧化铜带的轧纹深度是0.8～2.0mm，轧纹间距是3.0～8.0mm。
47.以导体径向截面积为2.5mm2来说明，导体结构共由2层镀镍合金单丝束合完成，采用1 6结构排列，中心放置一根0.68mm的镀镍合金丝，外层对称是6根不等的镀镍合金单丝绞合，方向为左向，绞合节距40
±
3mm，束合节距不大于束合后外径的16倍。
48.硅橡胶绝缘层3的标称厚度1.0mm，绝缘平均厚度不小于标称值。
49.例2中，与例1的不同之处仅在于核心绝缘层的结构为：在导体外依次重叠绕包五层无氟耐高温煅烧型云母，其中，自内而外的第一层无氟耐高温煅烧型云母带的云母面与合金导体紧密贴带合，第二层与第三层的无氟耐高温煅烧型云母带的云母面紧密贴合在一起，第四层与第五层的无氟耐高温煅烧型云母带的云母面紧密贴合在一起。
50.从电缆的耐高温和耐弯曲性能看，例1的结构优于例2结构。
51.采用例1的方法制得电缆进行检测。检测结果显示：
52.1)良好的低烟无卤性能
53.经第三方型式检测，成品电缆通过gb/t 17650《取自电缆材料燃烧时析出气体的试验方法》。
54.2)良好的电气性能
55.经第三方型式检测，成品电缆分别通过3.5kv*5分钟、4u0*4小时的交流耐压试验。
56.3)耐核辐射性能
57.经第三方型式检测，成品电缆耐γ射线辐照剂量达到了2000kgy
58.4)耐热老化、耐高温性能
59.经第三方型式检测，成品电缆等效耐受300℃高温热老化寿命超过3年。
60.5)耐火性能
61.经第三方型式检测，成品电缆满足gb/t 34926-2017规定的耐火试验。