[发明专利]核电站用耐热型控制电缆

说明书

技术领域

本发明涉及电缆，尤其是涉及一种核电站用控制信号电缆。

背景技术

核电站专用的控制信号电缆与一般场合使用的控制信号电缆相比，要求有更好的耐热、耐辐射、耐湿、耐腐蚀等性能，如核电站要求的导体最低工作温度都是90℃，在核电站运行期间，电缆会受到持续的10rad/h的辐射剂量，在事故状态下辐射剂量可达70×10⁶rad。在目前已经投产和在建的各大核电站中，安全壳外的K3类核级电缆已开始逐步国产化，但核电站中一些高温工作场合的核级电缆因为性能要求高、制造技术难度大，还未完全实现国产化，相当一部分依靠进口。

申请号为CN200810138007.4、CN200620162415.X、CN200610042387.2、CN200910219914.6、CN201010187012.1和CN200620072438.1等专利文献公开的核电站用控制信号电缆的最外层护套为辐照交联聚烯烃或聚乙烯等改性热塑性树脂，这些材料氧指数高，阻燃性好，可以延缓和阻滞火焰发展，但是其耐高温性能较差，在火灾情况下难以保持电缆线路的完整。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本申请人提供一种耐热型核电站用控制电缆，其用于核电站控制信号的传输，其可以承受较高的工作温度和运行功率，还具有优异的耐辐射、低烟、无卤、无毒等性能。

本发明的技术方案如下：

      本发明包括组合缆芯及包覆层：所述组合缆芯由缆芯线按照正规绞合方式构成，所述缆芯线包括芯线导体及包裹于芯线导体外围的双绝缘层构成；所述包覆层由内向外依次包括填充料、隔离层、屏蔽层、阻燃带、隔氧层和外护套，所述填充料设置在组合缆芯的绞合结构上。

所述芯线导体采用镀锡铜单丝构成的束线按照左向正规绞合构成；或者，所述芯线导体最外两层采用镀锡铜丝左向正规绞合构成，其余各层采用镀锡铜丝构成的束线按照左向正规绞合构成；

进一步的技术方案在于：

所述左向正规绞合时，各层绞合的节径比值分别由外层向内层依次遵从9加2的规则。

所述包裹于芯线导体外围的双绝缘层是：内层为耐热硅橡胶，外层为阻燃聚烯烃。

所述包覆层结构的材质为：填充料为辐照交联低烟无卤聚烯烃；隔离层为耐热聚酯薄膜；屏蔽层由镀锡铜丝编织构成；阻燃带为玻纤带材质；隔氧层为辐照交联低烟无卤阻燃聚乙烯；外护套为陶瓷化耐火硅橡胶材质。

本发明有益的技术效果在于：

1、本发明包裹于芯线导体外围的绝缘层为双层结构：内层为耐热硅橡胶，外层为阻燃聚烯烃，这种设计既兼顾了防火耐火性要求，又保证了电缆的高绝缘性能。

2、本发明绝缘层外层和包覆层的填充料均为辐照交联低烟无卤聚烯烃，该种材料机械强度高，柔软性能好，阻燃性优异，低烟无卤，电性能、耐油性好。

3、本发明包覆层的隔离层为聚酯薄膜，聚酯薄膜机械强度高，电性能好，刚性、硬度及韧性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高温和低温，耐化学药品性、耐油性良好。

4、本发明包覆层的屏蔽层采用镀锡铜丝编织构成，可以防腐，屏蔽电场和磁场，使电力传输和控制信号传输互不干扰，信息传输精确，降低电能损耗。

5、本发明包覆层的阻燃带为玻纤带，玻纤带拉力特强，易于绕包，不会折断，可以提高电缆柔性；耐硫化、绝缘性、阻燃性好，无烟无卤无毒，不受温差、湿度影响。

6、本发明包覆层的隔氧层为辐照交联低烟无卤阻燃聚乙烯，该材料低烟无卤，电性能、阻燃性优异，耐油性和柔软性好。

7、本发明绝缘层的内层和包覆层的外护套均为陶瓷化耐火硅橡胶材质，陶瓷化耐火硅橡胶的体积电阻率达2×10¹⁶Ω??cm，氧指数为42，既具有非常好的电绝缘性能，又具备优异的防火耐火、阻燃、低烟、无卤、无毒等性能，同时其燃烧后的残余物为陶瓷状硬壳，硬壳在600~1300℃高温下不熔融，不滴落，保证了发生火灾的情况下线路畅通，起到了坚固的保护作用，能给人员逃生或系统控制赢得宝贵的时间。

8、芯线导体采用镀锡铜单丝或其构成的束线按照左向正规绞合构成，镀锡铜丝或其构成的束线较柔软，采用左向束绞方式，进一步使本发明的缆芯导体具有较好的柔性，这是因为均向一个方向扭绞，在弯曲时，各单线之间滑动余量较大，所以束线的弯曲性能好。本发明缆芯导体各层绞合的节径比由外层向内层依次遵从9加2规则，具有适中的节径比值，束线复绞容易成形而且使本发明有好的柔性，同时左向束绞使铜束线不容易散开。反之，节径比过小，束线不容易成形；节径比过大，则组合电缆柔性会降低。