[发明专利]双层绝缘电缆

说明书

技术领域：

本发明涉及电缆领域，特别是应用于民用核设施项目上的电缆。

背景技术：

民用核设施项目(包括核电站、核实验堆等)对电缆绝缘层提出了很高的性能要求，具体如下：

1.在电缆额定或最高运行温度90℃时，电缆的正常使用寿命为60年以上。

2.绝缘层具有高阻燃性能，通过IEC 60332-1单根绝缘线芯垂直燃烧要求。燃烧后要求：未烧焦距离大于50mm，滴落物不引燃棉花。

3.绝缘层具有高机械性能，老化前最小抗张强度为9.0MPa，老化前最小断裂伸长率为200％，在经过135±3℃和240h烘箱老化后，抗张强度和断裂伸长率最大变化率均为±25％。

4.绝缘层具有高电气性能，20℃时最小绝缘电阻常数为3670MΩ.km，60℃时最小绝缘电阻常数为36.7MΩ.km，90℃时最小绝缘电阻常数为3.67MΩ.km。

5.绝缘层具有低烟特性，通过IEC 61034试验，透光率不小于70％。

6.绝缘层具有无卤特性，满足IEC 60754-1和IEC 60754-2要求，卤含量不大于5mg/g，pH值不小于4.3，电导率不大于10μS/mm。

7.绝缘层具有剂量25Mrad的Co60耐辐照性能。

8.绝缘层应满足NES713要求，毒性指数≤2.5。

9.绝缘层应通过吸水试验，按照重量法(85℃、336h)进行试验，最大吸水率为5mg/cm2，按照电压法(800V、70℃、240h)进行试验，不击穿。

10.绝缘层应通过热收缩试验，经过130℃、1h后，热收缩率不大于4％。

常规单绝缘层结构的电缆，其阻燃性能、电气性能和耐辐照性能不能同时满足上述要求。因为此类电缆应用于核设施上时，容易引起短路，事故发生率高。而且不耐辐射，寿命少于40年。

发明内容

针对单绝缘层电缆在阻燃性能、电气性能和耐辐照性能和寿命上不能满足民用核设施项目要求的状况，本发明的目的在于提供一种双层绝缘电缆，使用该双层绝缘电缆能够满足民用核设施项目对电缆绝缘层阻燃性能、电气性能、机械性能、耐辐照性能、长期寿命性能的要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

双层绝缘电缆，绝缘层为双层结构，内层材料为低烟无卤交联聚乙烯绝缘料，外层材料为低烟无卤阻燃交联聚烯烃绝缘料。

进一步的，所述的内层厚度≤0.2毫米，内层厚度小于绝缘层厚度的50％。

所述的内、外层材料符合如下要求：

寿命≥60年；

具有剂量25Mrad的Co⁶⁰耐辐照性能；

满足NES713要求，毒性指数≤2.5；

135±2℃温度下，240小时老化。

所述的内层材料的绝缘体积电阻率在1kV、20℃条件下≥1×10¹⁶Ω·cm，外层材料通过IEC 60332-1单根绝缘线芯垂直燃烧要求。

本发明的有益效果是：使用该电缆能够满足民用核设施项目对电缆绝缘层阻燃性能、电气性能、机械性能、耐辐照性能和长期寿命性能的要求。

附图说明

图1是本发明中电缆的纵向截面结构示意图。图中，1为导电线芯，2为绝缘层内层，3为绝缘层外层。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式：

双层绝缘电缆，参见图1，在导电线芯1外有绝缘层内层2和绝缘层外层3。绝缘层内层和外层紧密结合。绝缘内层2的材料为低烟无卤交联聚乙烯绝缘料，绝缘外层3的材料为低烟无卤阻燃交联聚烯烃绝缘料。绝缘层内层2的厚度为0.15mm，绝缘层外层3的厚度为0.45mm。

内、外层材料性能符合如下要求：

寿命≥60年；

具有剂量25Mrad的Co⁶⁰耐辐照性能；

满足NES713要求，毒性指数≤2.5；

135±2℃温度下，240小时老化。

此外，内层材料的绝缘体积电阻率在1kV、20℃条件下≥1×10¹⁶Ω·cm，外层材料通过IEC 60332-1单根绝缘线芯垂直燃烧要求。