唐山核级电缆 耐环境性

天津德芃科技集团有限公司

国内核电站

核电站电缆主要采用聚乙烯作主料。如采用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物制备的核电站IE级电缆材料，该电缆具有较好的机械及加工性能、耐高温、燃烧时不易滴落等优点。利用乙烯～乙酸乙烯酯共聚物40～85%，乙丙胶和硅橡胶15%～60%，研制成一种硅烷交联聚烯烃电缆，该技术不但使用温度范围可达-70～125℃，而且耐低温性能也得到较大改善．可以承受较低-70℃的低温，耐热等级也由9O℃提高到125℃，在电缆承载能力或负载相同情况下，延长了使用寿命，电缆可用于1OkV及以下电缆作绝缘护套，特别适用于移动式电缆或柔软连接系统。王乐以乙烯一乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、**硅(ZD)、氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)、**硅粉为原料，EVA与LLDPE按比例混合作为基体树脂，ATH与MH按比例混合作为复合阻燃剂，并用钛酸酯偶联剂进行表面处理，得到的多相复合体系无卤阻燃电缆护套料具有优异的力学性能和阻燃性。

　　此外，计初喜明研究了一种全新的聚醚酰亚胺工程塑料，该塑料可广泛应用于航海、军事、铁路、隧道等各领域的电缆，它所具有的无卤、无毒、阻燃、耐腐蚀、优良的耐辐射性能，更适用核电站环境，是一种理想的IE级KI类电缆的绝缘和护套。深圳市泰士特线缆已对该材料进行了生产，进一步说明该材料易加工、性能好。

　　耐辐照是核电站电缆的一项重要指标。上海电缆研究所的孙建生等采用了3种核电站电缆进行了辐照老化试验，得出材料的断裂伸长率、抗张强度、硬度、体积电阻率等与辐照剂量的变化关系，并且还研究了不同辐照类型射线

　　对材料老化的影响，为正确选择核电站电缆提供了依据。上海交通大学金天雄等也研究了Υ辐照对交联聚乙烯绝缘电缆水树行为的影响，研究发现，在0~3000kGy的Υ辐照剂量范围内，随着辐照剂量的增加，交联聚乙烯绝缘的凝胶含量增加，羰基指数值增加，**过1500kGy的辐照剂量时，凝胶含量增加和羰基指数保持基本不变或再次降低，随着辐照剂量增加到2000kGy，水树枝长度增加，水树数量(水树密度)也增加。另外，与热老化相比，交联聚乙烯绝缘在Υ辐照作用后生长的水树形状差异性较大。

　　另外，*们在对核电站用绝缘和阻燃电缆进行研究的同时，解决了现有核电站电缆制造工艺复杂、成本较高，且耐长期热老化、拉伸强度较差等问题。吴道虎以氯磺化聚乙烯作主体骨架材料，并用一定量的乙丙橡胶，过氧化物作硫化剂，HVA-2和TMTP作助硫化剂，氢氧化铝作阻燃剂，硬脂酸锌作表面处理剂，对煅烧陶土和LEE白滑粉表面进行处理，研制的电缆护套料可满足核电站的使用要求和IEC502的性能要求。王巧娥等采用三元乙丙橡胶、苯基硅橡胶、表面处理过的氢氧化镁阻燃剂和其它配合剂，通过正交试验研究各组分对绝缘材料性能的影响，确定了耐辐照无卤低烟阻燃绝缘材料的配方，该绝缘材料具有高阻燃性能、抗辐照性能，同时具有良好的力学性能和电绝缘性能。李月霞采用低烟无卤阻燃聚烯烃，以氢氧化铝、氢氧化镁和硼酸锌作阻燃剂，通过异向高速组合式双阶双螺杆造粒系统，然后经共混无机阻燃体系进行熔融挤出造粒，制备出的低烟无卤阻燃电缆，具有在着火后不延燃、低烟无卤、无毒、无腐蚀等特性，特别适合于核电站、地下铁道、隧道、高层建筑以及广播电视台等场合。 [1] 

核电站电缆用材料必须具有耐环境性，即耐热性、耐辐照性和耐LOCA性。

　　(1)耐热性由于核电站电缆常在高温环境下工作，高温电缆。因此它们需要具有长期耐热使用性能，要选用耐热性满足要求的聚合物，并可让电缆具有40年以上的使用寿命。

　　(2)耐辐照性(缓和环境，严酷环境)核电站用电缆受到大量射线时会使绝缘和护套材料变脆，力学性能变差。因此，作为核电站电缆用的绝缘和护套材料，必须具有优良的耐辐照性。各种不同的高聚物，其耐辐照性能不同。人们通常在高聚物里添加抗辐照剂，改进其耐辐照性能。

　　(3)耐LOCA性核电站中，通常将冷却剂损失事故(Lossofcoolingaccident,LOCA)和高能管破裂事故(Highenergylinebreak,HELB)统称LOCA。在发生LOCA/HELB时，电缆会受到高温高压蒸汽的冲击和腐蚀性化学药剂的作用，并且要受到比正常运行情况下更高剂量的射线辐射。因此，核电站电缆应具有耐LOCA性。 [1]