安全級(jí)dcs盤柜內(nèi)高阻燃性能電纜的制作方法
【專利摘要】一種安全級(jí)DCS盤柜內(nèi)高阻燃性能電纜，其結(jié)構(gòu)為：導(dǎo)體外包裹絕緣層構(gòu)成線芯，多根線芯絞合構(gòu)成纜芯，纜芯包裹有繞包層，繞包層外再采用金屬屏蔽層；屏蔽層外包裹護(hù)套層；所述絕緣層是通過了40年材料壽命評(píng)定的交聯(lián)聚烯烴擠包構(gòu)成；所述繞包層采用聚酯帶，所述屏蔽層采用銅帶或者銅絲；所述護(hù)套層的材料是高阻燃低煙無鹵材料。本技術(shù)方案提出的安全級(jí)DCS盤柜內(nèi)高阻燃性能電纜同時(shí)具備高壽命和高阻燃性能，適用于核電站安全級(jí)DCS盤柜內(nèi)。
【專利說明】
安全級(jí)DCS盤柜內(nèi)高阻燃性能電纜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本技術(shù)方案涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于核電站的安全級(jí)DCS系統(tǒng)盤柜內(nèi)電纜?！颈尘凹夹g(shù)】[〇〇〇2] DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫(Distributed Control System)，在國(guó)內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。作為供電、信號(hào)傳輸?shù)扔猛?，核電廠的DCS系統(tǒng)需采用大量的電線和電纜，包括設(shè)備與設(shè)備之間的連接電線、電纜以及設(shè)備內(nèi)部(即DCS盤臺(tái)內(nèi))所使用的電線、電纜。
[0003]根據(jù)相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，從核安全角度考慮，安全級(jí)DCS系統(tǒng)使用的各類電線和電纜的選型和應(yīng)用需要滿足縱深防御準(zhǔn)則，主要考慮因素包括使用壽命、低煙特性、無鹵特性和阻燃特性(簡(jiǎn)稱“低煙無鹵阻燃性能”)等直接涉及核電站運(yùn)行人員人身安全的性能。
[0004]據(jù)調(diào)查，當(dāng)前國(guó)內(nèi)電纜廠家結(jié)合我國(guó)首個(gè)安全級(jí)DCS平臺(tái)的應(yīng)用所能提供的安全級(jí)DCS柜內(nèi)電纜，壽命多沒有經(jīng)過嚴(yán)格試驗(yàn)體系的評(píng)定，同時(shí)最高的成束阻燃等級(jí)只能達(dá)到 IEC標(biāo)準(zhǔn)定義的D類。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本技術(shù)方案提出一種高壽命、高阻燃性能的核電站DCS系統(tǒng)用電纜，其絕緣材料通過了至少40年材料壽命評(píng)定，成品電纜經(jīng)過20年熱老化壽命評(píng)定，阻燃性能達(dá)到IEC60332-3-23(B類)阻燃要求，而且全部材料均為采用低煙無鹵。
[0006]本技術(shù)方案是一種安全級(jí)DCS盤柜內(nèi)高阻燃性能電纜，其結(jié)構(gòu)為:導(dǎo)體外包裹絕緣層構(gòu)成線芯，多根線芯絞合構(gòu)成纜芯，纜芯包裹有繞包層，繞包層外再包裹屏蔽層;屏蔽層外包裹護(hù)套層；
[0007]所述絕緣層是采用絕緣交聯(lián)聚烯烴材料(材料的評(píng)定壽命須達(dá)到40年以上，即該材料的使用壽命不少于40年)擠包構(gòu)成；
[0008]所述屏蔽層是銅絲編織層或金屬帶(可采用銅帶)繞包層;銅絲編織層的編織密度不小于80% ;金屬帶繞包層的搭蓋率不小于25% ;
[0009]所述繞包層采用聚酯帶，搭蓋率不小于15% ;[〇〇1〇]所述屏蔽層采用金屬屏蔽。
[0011]所述護(hù)套層的材料是高阻燃低煙無鹵材料，具體可以選用高阻燃低煙無鹵熱塑性聚烯烴材料。
[0012]所述導(dǎo)體采用多根絞合的方式，絞合節(jié)徑比不大于20。多根線芯絞合構(gòu)成纜芯的節(jié)徑比不大于30。護(hù)套層厚度控制范圍為1.4mm?1.6mm。
[0013]導(dǎo)體采用多根絞合的方式，提高電纜的柔軟度。絕緣材料采用低煙無鹵阻燃交聯(lián)聚烯烴材料，絕緣緊密擠包在導(dǎo)體上。多根絕緣線芯絞合構(gòu)成纜芯，纜芯外繞包金屬帶作為屏蔽層，護(hù)套采用高阻燃性能護(hù)套材料。
[0014]絕緣采用低煙無鹵阻燃交聯(lián)聚烯烴，采用了通過40年壽命評(píng)定的特種交聯(lián)聚烯烴材料。護(hù)套采用高阻燃低煙無鹵護(hù)套料，保證電纜具有高阻燃性能。
[0015]本技術(shù)方案提出的電纜同時(shí)具備高壽命和高阻燃性能，適用于核電站安全級(jí)DCS 盤柜內(nèi)的電氣控制系統(tǒng)?！靖綀D說明】
[0016]圖1是本實(shí)施例的電纜徑向截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、導(dǎo)體，2、絕緣層，3、繞包層，4、屏蔽層，5、護(hù)套；
[0018]圖2是本實(shí)施例的電纜的生產(chǎn)工藝流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0020]如圖1所示的實(shí)施例如下:[0021 ] —種安全級(jí)DCS盤柜內(nèi)高阻燃性能電纜，其結(jié)構(gòu)為:導(dǎo)體外包裹絕緣層構(gòu)成線芯， 多根線芯絞合構(gòu)成纜芯，纜芯包裹有繞包層，繞包層外再采用銅絲編織層作為屏蔽層;銅絲編織層的編織密度不小于80%;屏蔽層外為護(hù)套層。所述絕緣層是采用交聯(lián)聚烯烴材料(評(píng)定壽命40年以上)擠包構(gòu)成;所述繞包層采用聚酯帶，搭蓋率不小于15%。所述護(hù)套層的材料是高阻燃低煙無鹵熱塑性聚烯烴材料。
[0022]所述導(dǎo)體采用多根絞合的方式，絞合節(jié)徑比不大于20。多根線芯絞合構(gòu)成纜芯的節(jié)徑比不大于30。護(hù)套層厚度控制范圍為1.4mm?1.6mm。
[0023]1—導(dǎo)體:由軟圓銅絲絞合而成的2類或5類導(dǎo)體。[0〇24]2—絕緣:絕緣交聯(lián)聚稀經(jīng)材料擠包而成(通過40年壽命評(píng)定)。[〇〇25]3—繞包層:繞包層采用聚酯帶。
[0026]4—屏蔽:屏蔽采用繞包金屬帶或銅絲編織層(本例優(yōu)選啊銅絲編織屏蔽)。
[0027]5—護(hù)套:護(hù)套采用高阻燃低煙無鹵材料擠包而成。[〇〇28]導(dǎo)體采用多根軟圓銅絲絞合制成，導(dǎo)體外部擠包絕緣層(可選牌號(hào)為FPE150-3的電纜絕緣料)。將各絕緣線芯絞合成纜芯，纜芯外繞包繞包層。繞包層將各絕緣線芯緊緊束縛在一起，對(duì)纜芯進(jìn)行了穩(wěn)定處理。在繞包層外采用銅絲編織層作為金屬屏蔽，用來屏蔽外部干擾信號(hào)。金屬屏蔽外擠包護(hù)套，護(hù)套采用高阻燃低煙無鹵材料(可選牌號(hào)為HW461-9A的電纜護(hù)套料)，確保電纜的高阻燃性能。
[0029]本實(shí)施例的電纜，其制造方法如圖2，包括步驟:
[0030]1)制造導(dǎo)體:根據(jù)導(dǎo)體線徑要求，采用多根軟圓銅絲絞合制成;導(dǎo)體的絞合節(jié)徑比不大于20倍。[0031 ]2)制造線芯:采用擠包方式把絕緣層包裹在導(dǎo)體外，構(gòu)成線芯;擠出方式采用擠壓式，保證絕緣緊密性。線芯冷卻方式采用分段冷卻。[〇〇32]3)制造纜芯:多根線芯絞合制成纜芯，成纜節(jié)徑比不大于30倍;在纜芯外繞包聚酯帶，搭蓋率不小于15%。[〇〇33]4)包裹屏蔽層:(如編織密度不小于80%或者繞包搭蓋率不小于25%，本例優(yōu)選該方案；)。
[0034]5)擠包護(hù)套:屏蔽后的纜芯采用擠包方式把護(hù)套層包裹在纜芯外，構(gòu)成電纜;護(hù)套擠包采用擠壓式，冷卻方式采用分段冷卻。[〇〇35]本電纜的使用:電纜敷設(shè)于核電站安全級(jí)DCS盤柜內(nèi)。[〇〇36] 經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，本電纜的性能如下:[〇〇37]電纜的壽命:電纜使用壽命超過20年；[〇〇38]電纜阻燃性能:電纜能夠通過IEC60332-3-23(B類)阻燃要求。[〇〇39]電性能:[〇〇4〇]1、20°C導(dǎo)體直流電阻符合ffiC60228或GB/T3956規(guī)定。[〇〇41]2、交流耐壓試驗(yàn):施加1.0kV交流電壓，持續(xù)5min，試驗(yàn)過程絕緣不擊穿。[〇〇42]機(jī)械性能:[〇〇43]1、絕緣老化前機(jī)械性能:抗張強(qiáng)度29.0Mpa，斷裂伸長(zhǎng)率2 125%。[〇〇44]2、絕緣老化后機(jī)械性能(135 ±3°C，7d):抗張強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率變化率< ±25%。
[0045]3、護(hù)套老化前機(jī)械性能:抗張強(qiáng)度29.0Mpa，斷裂伸長(zhǎng)率2 125%。[〇〇46]4、護(hù)套老化后機(jī)械性能(100±3°C，7d):抗張強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率變化率< ±40%。
[0047]5、絕緣熱延伸:200 ± 3°C，lOmin，20N/cm2條件下；載荷下最大伸長(zhǎng)率不大于175%，冷卻后永久伸長(zhǎng)率不大于15%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種安全級(jí)DCS盤柜內(nèi)高阻燃性能電纜，其特征是結(jié)構(gòu)為:導(dǎo)體外包裹絕緣層構(gòu)成線 芯，多根線芯絞合構(gòu)成纜芯，纜芯包裹有繞包層，繞包層外再包裹屏蔽層;屏蔽層外包裹護(hù)套層；所述絕緣層是采用絕緣交聯(lián)聚烯烴材料擠包構(gòu)成；所述繞包層采用聚酯帶，搭蓋率不小于15%;所述屏蔽層是銅絲編織層或金屬帶繞包層；銅絲編織層的編織密度不小于80% ;金屬 帶繞包層的搭蓋率不小于25% ;所述護(hù)套層的材料是高阻燃低煙無鹵材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全級(jí)DCS盤柜內(nèi)高阻燃性能電纜，其特征是所述導(dǎo)體采用多 根絞合的方式，絞合節(jié)徑比不大于20。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全級(jí)DCS盤柜內(nèi)高阻燃性能電纜，其特征是多根線芯絞合構(gòu) 成纜芯的節(jié)徑比不大于30。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全級(jí)DCS盤柜內(nèi)高阻燃性能電纜，其特征是護(hù)套層厚度控制 范圍為1 ? 4mm?1 ? 6mm〇5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全級(jí)DCS盤柜內(nèi)高阻燃性能電纜，其特征是所述絕緣交聯(lián)聚 烯烴材料要求為通過了 40年材料壽命評(píng)定。
【文檔編號(hào)】H01B7/295GK205609233SQ201620135538
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年2月23日
【發(fā)明人】熊科, 張嵐, 畢斌, 劉琢, 潘冬雪, 易蓓蓓, 孫琪
【申請(qǐng)人】江蘇上上電纜集團(tuán)有限公司, 中廣核工程有限公司