三代非能動核電站和緩環(huán)境1e級控制電纜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種三代非能動核電站和緩環(huán)境1E級控制電纜。三代非能動核電站和緩環(huán)境1E級控制電纜，包括一根導(dǎo)體，導(dǎo)體外壁擠包內(nèi)絕緣層和外絕緣層并繞包有包帶構(gòu)成線芯，多根線芯置于填充體內(nèi)絞合成纜芯，纜芯由內(nèi)至外依次設(shè)置有包帶層、復(fù)合屏蔽層、繞包層和護(hù)套層。
【專利說明】三代非能動核電站和緩環(huán)境1E級控制電纜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電纜及生產(chǎn)方法，尤其涉及一種三代非能動核電站和緩環(huán)境IE級控制電纜。

【背景技術(shù)】
[0002]二十一世紀(jì)，發(fā)展中國家人口和經(jīng)濟(jì)的增長必將帶來能源需求的巨大增加，同時，提供了目前超過80%電力的燃料也逐步耗盡，并且環(huán)保要求對燃料的使用產(chǎn)生了很大的限制。從保護(hù)資源，改善環(huán)境質(zhì)量以及能源的可靠供應(yīng)，核能具備明顯的優(yōu)勢。
[0003]在核電站特殊的使用環(huán)境下，作為核電站的配套電纜必須具有熱穩(wěn)定性強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定好、抗輻射性能優(yōu)異、耐老化性能優(yōu)良、防潮、耐腐蝕、無鹵低煙阻燃、使用壽命長等特點(diǎn)。現(xiàn)階段國內(nèi)核電電纜高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口，只有部分產(chǎn)品能夠國產(chǎn)化。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供一種三代非能動核電站和緩環(huán)境用IE級控制電纜，IE級控制電纜具有無鹵低煙阻燃、低毒、耐腐蝕、優(yōu)異的電氣性能、較強(qiáng)的耐輻射性能及使用壽命長等特點(diǎn)，能有效滿足三代非能動核電站和緩環(huán)境用IE級控制電纜的使用環(huán)境。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]三代非能動核電站和緩環(huán)境IE級控制電纜，其特征在于:包括一根導(dǎo)體，導(dǎo)體外壁擠包內(nèi)絕緣層和外絕緣層并繞包有包帶構(gòu)成線芯，多根線芯置于填充體內(nèi)絞合成纜芯，纜芯由內(nèi)至外依次設(shè)置有包帶層、復(fù)合屏蔽層、繞包層和護(hù)套層。
[0007]進(jìn)一步地，纜芯外擠包有低煙無鹵阻燃材料制成的隔氧層。
[0008]進(jìn)一步地，導(dǎo)體為鍍錫銅絲絞合而成。
[0009]進(jìn)一步地，內(nèi)絕緣層由無鹵低煙輻照交聯(lián)聚乙烯而成，外絕緣層無鹵低煙輻照交聯(lián)聚烯烴而成。
[0010]進(jìn)一步地，復(fù)合屏蔽層的內(nèi)層為鍍錫銅絲編織層，外層為縱包銅塑復(fù)合帶層。
[0011]進(jìn)一步地，護(hù)套層由無鹵低煙輻照交聯(lián)聚烯烴而成。
[0012]進(jìn)一步地，包帶為聚酯帶，包帶層由非吸濕性無鹵低煙阻燃薄膜帶繞包而成，繞包層為無紡布繞包而成。
[0013]進(jìn)一步地，填充體是低煙無鹵阻燃填充條。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015](I)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性好，護(hù)套層無鹵低煙、耐輻照性能及機(jī)械性能優(yōu)良，纜芯和填充體采用包帶層繞包，填充體和包帶層的熔融溫度高于電纜最高額定工作溫度，控制電纜整體強(qiáng)度好，電纜圓整度好，適用于較高環(huán)境溫度及散熱不良的工作環(huán)境；
[0016](2)導(dǎo)體外壁采用內(nèi)外雙層絕緣，提高了控制電纜絕緣性，保證了可靠的電性能，使用過程更穩(wěn)定；
[0017](3)線芯外繞包一層聚酯帶，聚酯帶本向具有耐高溫性能，在控制電纜進(jìn)行模擬加速熱老化時，可有效防止線芯的粘連；線芯繞包聚酯帶后，可避免因線芯粘連造成的控制電纜電性能下降，也可有效提高控制電纜壽命，可從結(jié)構(gòu)方面進(jìn)一步保證控制電纜的60年使用壽命；
[0018](4)復(fù)合屏蔽層增強(qiáng)了控制電纜對外界的抗干擾能力和信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，抗輻射能力增強(qiáng)，鍍錫銅絲編織層屏蔽，增加了控制電纜的耐腐蝕性，提高了控制電纜的使用壽命，確?？刂齐娎|具有很強(qiáng)的機(jī)械性能及抗電磁干擾能力；
[0019](5)導(dǎo)體為鍍錫銅絲絞合而成，導(dǎo)體導(dǎo)電性能好，且導(dǎo)體柔軟不易損壞；
[0020](6)無鹵低煙輻照交聯(lián)聚乙烯內(nèi)絕緣層耐高溫和老化，無鹵低煙環(huán)保，保護(hù)線芯不受損傷、延長控制電纜使用壽命，無鹵低煙輻照交聯(lián)聚烯烴外絕緣層具有優(yōu)異的機(jī)械性能，耐輻照性能
[0021](7)采用輻照交聯(lián)無鹵低煙聚烯烴護(hù)套料，材料經(jīng)過輻照交聯(lián)后形成熱固性材料，保證控制電纜的使用壽命和耐Y射線的輻射性能。
[0022](8)內(nèi)外絕緣層經(jīng)過雙層共擠工藝加工，效率高、能耗低，避免了護(hù)套層和絕緣層間起層、起皺、脫膠和線芯與絕緣結(jié)合不緊的缺陷；
[0023](9)生產(chǎn)步驟中內(nèi)絕緣層和外絕緣層及護(hù)套層采用無鹵低煙輻照交聯(lián)，不與水分接觸，進(jìn)而減少了控制電纜因水分的摻入造成電性能問題的機(jī)率；通過高能電子束對內(nèi)絕緣層和外絕緣層及護(hù)套層材料進(jìn)行改性，高能射線破壞了使原來的線性C-H鍵，然后分子結(jié)構(gòu)再進(jìn)行重新組合，形成無規(guī)則的網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，提高了材料的機(jī)械物理性能和耐溫性能，耐溫等級由70°C上升為90°C，，電性能也得到一定提高。
[0024]本實(shí)用新型控制電纜用壽命達(dá)到60年，同時控制電纜具有無鹵、低煙、阻燃、低毒和較強(qiáng)的耐輻射性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型選定實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]其中，1.導(dǎo)體，2.內(nèi)絕緣層，3.外絕緣層，4.包帶，5.填充體，6.包帶層，7.復(fù)合屏蔽層，8.繞包層，9.護(hù)套層，10.隔氧層。

【具體實(shí)施方式】
[0027]首先，應(yīng)該指出的是，本節(jié)描述的僅僅是用于實(shí)施本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，在不改變本實(shí)用新型的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在這里描述的技術(shù)方案做出改型，這些改型也將落入本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
[0028]參考附圖1，三代非能動核電站和緩環(huán)境IE級控制電纜，包括一根導(dǎo)體1，導(dǎo)體I外壁擠包內(nèi)絕緣層2和外絕緣層3并繞包有包帶構(gòu)成線芯，多根線芯置于填充體5內(nèi)絞合成纜芯，纜芯由內(nèi)至外依次設(shè)置有包帶層6、復(fù)合屏蔽層7、繞包層8和護(hù)套層9。
[0029]本實(shí)施例中，導(dǎo)體I為鍍錫銅絲絞合而成，導(dǎo)體I導(dǎo)電性能好，且導(dǎo)體I柔軟不易損壞。
[0030]本實(shí)施例中，內(nèi)絕緣層2由無鹵低煙輻照交聯(lián)聚乙烯而成，耐高溫和老化，無鹵低煙環(huán)保，保護(hù)線芯不受損傷、延長了控制電纜使用壽命；外絕緣層3無鹵低煙輻照交聯(lián)聚烯烴而成，使控制電纜具有優(yōu)異機(jī)械性能，耐輻照性能。
[0031]本實(shí)施例中，復(fù)合屏蔽層7的內(nèi)層為鍍錫銅絲編織層，外層為縱包的銅塑復(fù)合帶層。銅塑復(fù)合帶層，屏蔽效率高，縱包屏蔽結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮銅塑復(fù)合帶的最大功用，增強(qiáng)了控制電纜對外界的抗干擾能力和信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，使控制電纜屏蔽性能更加，抗輻射能力增強(qiáng)；鍍錫銅絲編織無方向性，屏蔽效果好，增加了控制電纜的耐腐蝕性，提高了控制電纜的使用壽命。
[0032]本實(shí)施例中，護(hù)套層9由無鹵低煙輻照交聯(lián)聚烯烴而成，使控制電纜具有優(yōu)異機(jī)械性能，耐輻照性能。
[0033]本實(shí)施例中，包帶4為聚酯帶，聚酯帶具有耐高溫性能，可以防止線芯的粘連；包帶層6由非吸濕性無鹵低煙阻燃薄膜帶繞包而成，在控制電纜最高額定工作溫度下不會熔融的；繞包層8為無紡布繞包而成，防止纜芯在彎曲時松散或變形，以確保纜芯的圓整和緊
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[0034]本實(shí)施例中，纜芯外擠包有低煙無鹵阻燃材料制成的隔氧層10。填充體5是低煙無鹵阻燃填充條，保證了控制電纜的結(jié)構(gòu)圓整，且具有良好的阻燃性能。
[0035]一種所述的IE級控制電纜的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:導(dǎo)體絞合-內(nèi)絕緣層和外絕緣層擠包-內(nèi)絕緣層和外絕緣層輻照交聯(lián)處理-絕緣繞包-成纜-填充層擠包-屏蔽-護(hù)套層擠包-護(hù)套層輻照交聯(lián)處理；內(nèi)絕緣層和外絕緣層厚度比為1:3，內(nèi)絕緣層擠出采用普通螺桿，外絕緣層擠出采用低壓縮比螺桿，絕緣層擠出前，1mm2以下導(dǎo)體應(yīng)預(yù)熱到90?100°C，絕緣材料應(yīng)在60±5°C烘I?2個小時，擠出工序中，內(nèi)絕緣層溫度控制在140?185°C之間，外絕緣層溫度控制在90?175°C之間，線芯采用分段式冷卻，第一段冷卻水溫度60°C?70°C，第二段冷卻水溫度為常溫；護(hù)套層采用低壓縮比螺桿在擠出機(jī)組上用半擠管式模具擠出，材料擠出前應(yīng)60±5°C預(yù)熱I?2小時，擠出工序中溫度控制90-155°C，擠出后采用分段式冷卻，第一段冷卻水溫度60°C?70°C，第二段冷卻水溫度為常溫。
[0036]內(nèi)絕緣層和外絕緣層、護(hù)套層的熱延伸率50%_100%。
[0037]下面分步具體說明一下各個步驟:
[0038]導(dǎo)體選料:
[0039]導(dǎo)體為絞合鍍錫銅材料，可以根據(jù)柔軟度要求、調(diào)整絞合單絲直徑和根數(shù)，保證導(dǎo)體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
[0040]內(nèi)絕緣層和外絕緣層擠包:
[0041]內(nèi)絕緣層和外絕緣層采用雙層共擠。內(nèi)絕緣層和外絕緣層厚度比為1:3，內(nèi)絕緣層擠出采用普通螺桿，外絕緣層擠出采用低壓縮比螺桿，絕緣層擠出前，1mm2以下導(dǎo)體應(yīng)預(yù)熱到90?100°C，絕緣材料應(yīng)在60±5°C烘I?2個小時，擠出工序中，內(nèi)絕緣層溫度控制在140?185°C之間，外絕緣層溫度控制在90?175°C之間，線芯采用分段式冷卻，第一段冷卻水溫度60°C?70°C，第二段冷卻水溫度為常溫；護(hù)套層8采用低壓縮比螺桿在擠出機(jī)組上用半擠管式模具出，材料擠出前應(yīng)60±5°C預(yù)熱I?2小時，擠出后采用分段式冷卻，第一段冷卻水溫度60°C?70°C，第二段冷卻水溫度為常溫。通過一次加工實(shí)現(xiàn)雙層共擠，生產(chǎn)過程中不需要反復(fù)調(diào)節(jié)線芯偏心的環(huán)節(jié)，保證了絕緣厚度精確，同此一次擠出可以避免由于兩次擠出分開進(jìn)行時內(nèi)絕緣層表面受到污染和損傷的問題，使內(nèi)絕緣層和外絕緣層結(jié)合緊密，保證了內(nèi)絕緣層和外絕緣層的同心度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低加工強(qiáng)度，雙層結(jié)構(gòu)之間緊密性，使控制電纜的電氣性能更具有優(yōu)勢。
[0042]內(nèi)絕緣層和外絕緣層輻照交聯(lián)處理:
[0043]內(nèi)絕緣層由無鹵低煙輻照交聯(lián)聚乙烯而成，外絕緣層無鹵低煙輻照交聯(lián)聚烯烴而成，熱延伸率50%-100%。
[0044]絕緣繞包:
[0045]為防止絕緣加速熱老化時粘連，絕緣外繞包一層聚酯帶，搭蓋率控制在15%_20%。
[0046]成纜:
[0047]成纜用擠出管型填充條填充和非吸濕性無鹵低煙阻燃包帶繞包形成包帶層，包帶搭蓋率應(yīng)小于20%。
[0048]屏蔽:
[0049]屏蔽采用復(fù)合屏蔽結(jié)構(gòu)；內(nèi)層為鍍錫銅絲編織層，外層為縱包的銅塑復(fù)合帶層，銅塑復(fù)合帶縱包屏蔽應(yīng)與鍍錫銅絲編織屏蔽同時生產(chǎn)。
[0050]隔氧層擠包:
[0051]擠出前應(yīng)進(jìn)行烘料，采用低壓縮比螺桿擠出，填充采用擠壓式擠出。
[0052]護(hù)套層擠包:
[0053]采用低壓縮比螺桿在擠出機(jī)組上用半擠管式模具擠出，材料擠出前應(yīng)60±5°C預(yù)熱I?2小時，擠出工序中溫度控制90-155°C，擠出后采用分段式冷卻，第一段冷卻水溫度60°C?70°C，第二段冷卻水溫度為常溫。
[0054]護(hù)套層輻照交聯(lián)處理:
[0055]護(hù)套層由無鹵低煙輻照交聯(lián)聚烯烴而成，熱延伸率50%_100%。
[0056]本實(shí)用新型控制電纜測試具有以下性能:
[0057]1、控制電纜老化前后絕緣機(jī)械性能良好，老化前抗張強(qiáng)度最小達(dá)到10.0 N/mm2,斷裂伸長率最小達(dá)到200%，老化后抗張強(qiáng)度、斷裂伸長率變化率不超過±25%。
[0058]2.絕緣熱延伸試驗(yàn)載荷伸長率最大不超過175%，冷卻后永久變形伸長率最大15%。
[0059]3.護(hù)套性能滿足老化前抗張強(qiáng)度最小達(dá)到9.0 N/mm2,斷裂伸長率最小達(dá)到125%，老化后抗張強(qiáng)度、斷裂伸長率變化率不超過±40%。
[0060]4.熱延伸試驗(yàn)載荷伸長率最大不超過175%，冷卻后永久變形伸長率最大15%。
[0061]5.控制電纜通過正常工況熱老化模擬試驗(yàn)等效60年運(yùn)行的加速熱老化試驗(yàn)，絕緣和護(hù)套機(jī)械性能滿足要求。
[0062]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實(shí)施方式】僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.三代非能動核電站和緩環(huán)境IE級控制電纜，其特征在于:包括一根導(dǎo)體，導(dǎo)體外壁采用雙層共擠方式擠包內(nèi)絕緣層和外絕緣層并繞包有包帶構(gòu)成線芯，多根線芯置于填充體內(nèi)絞合成纜芯，纜芯由內(nèi)至外依次設(shè)置有包帶層、復(fù)合屏蔽層、繞包層和護(hù)套層，內(nèi)絕緣層由無鹵低煙輻照交聯(lián)聚乙烯而成，外絕緣層無鹵低煙輻照交聯(lián)聚烯烴而成，包帶為聚酯帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IE級控制電纜，其特征在于:纜芯外擠包有低煙無鹵阻燃材料制成的隔氧層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IE級控制電纜，其特征在于:導(dǎo)體為鍍錫銅絲絞合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IE級控制電纜，其特征在于:復(fù)合屏蔽層的內(nèi)層為鍍錫銅絲編織層，外層為縱包的銅塑復(fù)合帶層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IE級控制電纜，其特征在于:護(hù)套層由無鹵低煙輻照交聯(lián)聚烯烴而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IE級控制電纜，其特征在于:包帶層由非吸濕性無鹵低煙阻燃薄膜帶繞包而成，繞包層為無紡布繞包而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IE級控制電纜，其特征在于:填充體是低煙無鹵阻燃填充條。
【文檔編號】H01B7/02GK204178805SQ201420484785
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】潘茂龍, 宋懷旭, 李廣杰, 李彩霞, 李曉宇 申請人:山東華凌電纜有限公司