一種新型核電站用低煙無鹵阻燃型雙層絕緣耐火電纜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型核電站用低煙無鹵阻燃型雙層絕緣耐火電纜，包括導(dǎo)體、耐火層、絕緣層、繞包帶、內(nèi)襯層、編織總屏蔽層和外護(hù)套，所述的絕緣層為兩層，由內(nèi)絕緣層和外絕緣層組成，所述的內(nèi)絕緣層為交聯(lián)聚乙烯，所述的外絕緣層為交聯(lián)聚烯烴，所述的內(nèi)絕緣層的厚度為0.05～0.3mm，所述的外絕緣層的厚度為0.4～0.65mm。本實(shí)用新型在進(jìn)行耐火層繞包工藝時，選用了兩種不同規(guī)格的云母帶進(jìn)行正反繞包，并且采用高搭蓋率確保了耐火層的高效性，絕緣內(nèi)層采用交聯(lián)聚乙烯，外層采用交聯(lián)聚烯烴，與此同時，還擠塑了一層高性能內(nèi)襯層，這種結(jié)構(gòu)有效地保證了成品電纜優(yōu)質(zhì)的耐火性能，阻燃性能好，且使用壽命很好。
【專利說明】—種新型核電站用低煙無鹵阻燃型雙層絕緣耐火電纜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電纜領(lǐng)域，特別是涉及一種新型核電站用低煙無鹵阻燃型雙層絕緣耐火電纜。

【背景技術(shù)】
[0002]針對民用核設(shè)施項(xiàng)目(包括核電站、核實(shí)驗(yàn)堆等)，對核電站用耐火電纜提出了很高的綜合性能要求，特別是在電氣性能、機(jī)械性能、耐火和阻燃性能上，相比常規(guī)耐火電纜而言,性能要高很多,主要性能要求如下:
[0003](I)在電纜額定或最高運(yùn)行溫度90°C時，電纜的正常使用壽命為40年以上。
[0004](2)電纜通過GB12666.6-90950?1000度耐火試驗(yàn)。
[0005](3)電纜通過3500V/5min，8D彎曲后耐壓試驗(yàn)。
[0006](4)電纜鹵酸氣體測定:pH值彡4.3，導(dǎo)電率彡10μ s/mm，煙密度透光率彡70%。
[0007](5)成品電纜燃燒試驗(yàn)通過IEC60332-3-23及IEC60332-1單根垂直燃燒試驗(yàn)。
[0008](6)電纜的耐輻照劑量25Mrad。
[0009]目前，在我國的耐火電纜設(shè)計(jì)與制造中，合成云母被廣泛使用，這種云母帶除具有天然云母帶的特性外，其主要特點(diǎn)是耐熱等級高。在常規(guī)場合，由這種合成云母帶制造成的耐火電纜就可以滿足要求。核電站用低煙無鹵阻燃型耐火電纜不同于一般耐火等級830°C的耐火電纜,產(chǎn)品要求不僅符合IEC60754、IEC61034、IEC60332-1、IEC60332-3-23低煙無鹵阻燃性能而且要求能夠通過溫度等級950?1000°C，持續(xù)供火時間為90min的A類耐火試驗(yàn)。雖然合成云母帶的耐火等級可以達(dá)到950°C，但是，這種云母帶的制造工藝是將合成云母抄制成的云母紙為主要材料，再用粘合劑將玻璃布粘貼在一面或兩面而制成的。
[0010]在制造過程中，必須將幾個結(jié)構(gòu)層次粘合在一起，在進(jìn)行電纜制造或敷設(shè)的時候就有可能造成云母帶的分層和脫落。且現(xiàn)有的核電站用低煙無鹵阻燃型耐火電纜阻燃性能不好，壽命較短。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本實(shí)用新型為了保證以上性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，且克服上述技術(shù)問題的不足，提供了一種新型核電站用低煙無鹵阻燃型雙層絕緣耐火電纜，可以完全解決上述技術(shù)問題。
[0012]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0013]一種新型核電站用低煙無鹵阻燃型雙層絕緣耐火電纜，包括導(dǎo)體、耐火層、絕緣層、繞包帶、內(nèi)襯層、編織總屏蔽層和外護(hù)套，所述的絕緣層為兩層，由內(nèi)絕緣層和外絕緣層組成，所述的內(nèi)絕緣層為交聯(lián)聚乙烯，所述的外絕緣層為交聯(lián)聚烯烴，所述的內(nèi)絕緣層的厚度為0.05?0.3mm,所述的外絕緣層的厚度為0.4?0.65mm。
[0014]絕緣為雙層絕緣，絕緣采用內(nèi)層交聯(lián)聚乙烯和外層交聯(lián)聚烯烴，絕緣材料為內(nèi)層交聯(lián)聚乙烯和外層交聯(lián)聚烯烴，采用輻照方式進(jìn)行交聯(lián)，一方面保證了電纜的阻燃性能，另一方面又增強(qiáng)了電纜的耐輻照性能，符合電纜在核電站中的運(yùn)行環(huán)境要求。所述的內(nèi)絕緣層的厚度為0.05?0.3mm，所述的外絕緣層的厚度為0.4?0.65mm。內(nèi)層和外層絕緣層加起來滿足電纜絕緣層厚度基本標(biāo)準(zhǔn)0.7mm左右。由于交聯(lián)聚乙烯是以乙烯聚合而成，相對而言，成分較純，則用以體現(xiàn)電纜的電性能，以期滿足核電用電纜的要求；而外層交聯(lián)聚烯烴則以乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戍烯、1_己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戍烯等α _烯烴以及某些環(huán)烯烴單獨(dú)聚合或共聚合而得到的一類熱塑性樹脂，可保證電纜的機(jī)械性能和阻燃性能。同時，優(yōu)質(zhì)的機(jī)械性能也確保了電纜在經(jīng)受90°C導(dǎo)體溫度的熱老化過程中，40年的設(shè)計(jì)壽命。絕緣擠出時采用雙層共擠工藝，能有效保證云面層的連續(xù)性，為通過耐火耐沖擊試驗(yàn)做保障。
[0015]絕緣性能滿足如下要求:
[0016]
序號I項(xiàng)目I單位I要求
I 機(jī)械性能
1.1老化前機(jī)械性能抗張強(qiáng)度>N/mm2 970
斷裂伸長率>% 120
1.2空氣烘箱老化后機(jī)械性能老化溫度V 110 + 2
老化時間h 240
抗張強(qiáng)度變化率<% ±25
斷裂伸長率變化率<% T25
2^燃燒性能
2.1絕緣通過單根垂直燃燒試驗(yàn)
[0017]進(jìn)一步地，選用多根圓形鍍錫銅導(dǎo)體，符合GB/T3956 二類絞合導(dǎo)體要求，并且為同心絞合，保證了電纜具備一定的柔軟性，便于敷設(shè)。工藝上要防止導(dǎo)體跳浜，導(dǎo)體要求圓整，確保后道云母帶繞包工藝的順利開展。
[0018]進(jìn)一步地，選用了一種煅燒型的新型云母帶，這種煅燒云母帶由煅燒白云母紙、單層無堿玻纖布為補(bǔ)強(qiáng)材料，用耐高溫有機(jī)硅膠粘合而成，具有良好的耐壓性能、高抗彎強(qiáng)度耐酸堿，抗輻射、無毒、良好的柔軟性，耐溫可達(dá)950°C以上，滿足核電站要求的低煙無鹵無毒特性要求。云母帶繞包層層之間要緊湊、服帖，繞包速度勻稱，角度控制適當(dāng)，有效避免云母層的脫落，確保耐火層的整體性。
[0019]性能滿足如下要求:
[0020]
序號項(xiàng)目要求
I 白云母紙125g/m2
2~玻纖布32g/m2
3~揮發(fā)物< 1%
4~加熱減量SS 13%
5~膠含量23g/m2
6 抗拉強(qiáng)度多70N/10mm
7~擊穿電壓^ 2.0kV
[0021]進(jìn)一步地，電纜的燃燒特性主要取決于內(nèi)襯層的性能，不僅需要有很高的氧指數(shù)，還必須具備很好的結(jié)殼性能，選用了一種氧指數(shù)大于35的低煙無鹵高阻燃隔氧層材料。擠出過程中，采用擠壓式模具擠出，目的使內(nèi)襯層緊密的包裹在纜芯上，提高了阻燃、耐火耐沖擊性能。通過上述材料選擇及工藝的保證，電纜在進(jìn)行試驗(yàn)時，結(jié)殼性能非常優(yōu)越，有效保證整根電纜的骨架結(jié)構(gòu)。
[0022]更進(jìn)一步地，電纜的外護(hù)套不但要具備很好的阻燃性能還必須有良好的機(jī)械性能，選用了熱塑性的低煙無鹵阻燃聚烯烴材料，這種材料在燃燒過程中具有良好的結(jié)殼性能，燃燒過程中能夠包覆住電纜以阻止火焰蔓延，確保了電纜通過IEC60332-3-23B類成束燃燒試驗(yàn)。同時，電纜在護(hù)套擠出后也必須進(jìn)行輻照交聯(lián)，以保證電纜的耐輻照性能。另外，良好的機(jī)械性能也保證了電纜40年的設(shè)計(jì)壽命，符合核電站用電纜的要求。
[0023]本實(shí)用新型在進(jìn)行耐火層繞包工藝時，選用了兩種不同規(guī)格的云母帶進(jìn)行正反繞包，并且采用高搭蓋率確保了耐火層的高效性，絕緣內(nèi)層采用交聯(lián)聚乙烯，外層采用交聯(lián)聚烯烴，與此同時，還擠塑了一層高性能內(nèi)襯層，這種結(jié)構(gòu)有效地保證了成品電纜優(yōu)質(zhì)的耐火性能，阻燃性能好，且使用壽命很好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0025]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖中，I為導(dǎo)體，2為耐火層，3為絕緣層，4為繞包帶，5為內(nèi)襯層，6為編織總屏蔽，7為外護(hù)套，8為內(nèi)絕緣層,9為外絕緣層。

【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1所示的一種新型核電站用低煙無鹵阻燃型雙層絕緣耐火電纜，包括導(dǎo)體1、耐火層2、絕緣層3、繞包帶4、內(nèi)襯層5、編織總屏蔽層6和外護(hù)套7，所述的絕緣層3為兩層，由內(nèi)絕緣層8和外絕緣層9組成，所述的內(nèi)絕緣層8為交聯(lián)聚乙烯，所述的外絕緣層9為交聯(lián)聚烯烴，所述的內(nèi)絕緣層8的厚度為0.05?0.3mm，所述的外絕緣層9的厚度為0.4?0.65mm。所述的導(dǎo)體I為多根圓形鍍錫銅導(dǎo)體同心絞合結(jié)構(gòu)。所述的耐火層2為煅燒型云母帶，所述的煅燒型云母帶由煅燒白云母紙和單層無堿玻纖布通過有機(jī)硅膠粘合。所述的內(nèi)襯層5為氧指數(shù)大于35的低煙無鹵高阻燃隔氧層材料。所述的外護(hù)套7為熱塑性的低煙無鹵阻燃聚烯烴材料。
【權(quán)利要求】
1.一種新型核電站用低煙無鹵阻燃型雙層絕緣耐火電纜，包括導(dǎo)體、耐火層、絕緣層、繞包帶、內(nèi)襯層、編織總屏蔽層和外護(hù)套，其特征在于，所述的絕緣層為兩層，由內(nèi)絕緣層和外絕緣層組成，所述的內(nèi)絕緣層為交聯(lián)聚乙烯，所述的外絕緣層為交聯(lián)聚烯烴，所述的內(nèi)絕緣層的厚度為0.05?0.3mm，所述的外絕緣層的厚度為0.4?0.65mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型核電站用低煙無鹵阻燃型雙層絕緣耐火電纜，其特征在于，所述的導(dǎo)體為多根圓形鍍錫銅導(dǎo)體同心絞合結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型核電站用低煙無鹵阻燃型雙層絕緣耐火電纜，其特征在于，所述的耐火層為煅燒型云母帶，所述的煅燒型云母帶由煅燒白云母紙和單層無堿玻纖布通過有機(jī)娃膠粘合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型核電站用低煙無鹵阻燃型雙層絕緣耐火電纜，其特征在于，所述的內(nèi)襯層為氧指數(shù)大于35的低煙無鹵高阻燃隔氧層材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型核電站用低煙無鹵阻燃型雙層絕緣耐火電纜，其特征在于，所述的外護(hù)套為熱塑性的低煙無鹵阻燃聚烯烴材料。
【文檔編號】H01B7/295GK203982861SQ201420392075
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】吳中湖, 劉紅成, 洪啟付, 徐佳 申請人:常州八益電纜股份有限公司