[发明专利]一种用于高温气冷堆的电缆制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及到电缆技术领域，主要涉及一种用于高温气冷堆的电缆制造方法。

背景技术

高温气冷堆，用氦气作冷却剂，出口温度高的核反应堆高温气冷堆采用涂敷颗粒燃料，以石墨作慢化剂。堆芯出口温度为850~1000℃，甚至更高。高温气冷堆具有热效率高40%~41%，燃耗深，最大高达20MWd/t铀，转换比高0.7~0.8等优点。由于氦气化学稳定性好，传热性能好，而且诱生放射性小，停堆后能将余热安全带出，安全性能好。在高温气冷堆CRDM棒位测量系统、步进电机及驱动器用的电缆，要求极高，能在高温250℃、湿度高，相对湿度90%、有一定辐射剂量的条件下正常运行60年，即电缆需要达到核安全级1E级K1的要求；且在该场合使用电缆的敷设空间较小，要求电缆有较高的电导率和较小外径，以便于敷设安装。在这类场合，一旦发生事故会对设备、人生、财产安全造成重大损失。所以对各种设备、控制系统、测量系统要求都很严格，容不得半点闪失，而控制这些设备的电缆的要求就更高，使用寿命要求长。目前，现有的传统核电站使用的电缆是采用镀锡软铜导体作为主线芯，电导率低，传导效果差，耐温等级也只能达到125℃。

公开号为CN 1760996，公开日为2006.04.19的中国专利文献公开了一种耐高温通讯电缆的生产方法，其特征是所述电缆的生产方法是：第一步、选用PC基料聚乙烯和交联剂两种电缆绝缘材料，也就是由适合实芯又适合物理发泡押出的低介电常数、低介质损耗角、耐压等级高的聚乙烯和一种合适的交联剂；第二步、将上述的聚乙烯和交联剂按一定配比在混炼机上进行混合；第三步、在保证各组分混合均匀后，挤出造粒；第四步、用此加了交联剂的聚乙烯粒子在物理发泡机台上进行发泡押出绝缘芯线；第五步、此发泡押出的绝缘芯线通过辐照剂量为100KGY的电子辐照以产生交联；第六步、在交联好的发泡绝缘芯线外制作屏蔽层；第七步、最后完成外被工序，至此，完成了耐高温通讯电缆的整个生产过程。该技术方案仍然存在以下缺点：经交联的发泡聚乙烯作绝缘材料的同轴电缆，耐温等级只能达到105℃。无法满足对环境温度的适应性，特别是涉及高于摄氏两百度以上的高温环境，导致绝缘层容易老化，影响电缆使用寿命。因此，该技术方案生产的电缆无法达到核安全级1E级K1的要求。

发明内容

本发明旨在针对现有技术制造的电缆无法满足对环境温度，尤其是高于摄氏两百度以上高温环境的适应性的缺陷，提供一种用于高温气冷堆的电缆制造方法，采用本方法制造出来的电缆具有环境温度适应性强，电导率高，电磁相容性强的特点。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于高温气冷堆的电缆制造方法，包括选料—拉丝—导体绞合—成品制造—成品包装入库工艺流程，其特征在于：还包括退火—绝缘层挤出—外护套挤出制造工艺流程；所述退火是指经过退火镀银机在铜单丝表面镀厚度为6～20μm银；所述的绝缘层挤出和外护套挤出是指采用高压缩比3.5：1～5.0：1的螺杆，挤出设备有良好的冷却装置，其挤出加工温度控制在360～420℃，其挤出模具选用高拉伸比配置的挤管模具，选配拉伸比为30～50。

所述的拉丝是指由电工圆铜杆经过拉制设备的多个拉丝模具拉制成铜单丝。

所述的导体绞合是指由多股镀银铜丝按照同心式绞合，绞合节距范围为10～40mm。

本发明在绞线过程中，采用1.0～4.0mm孔径的并线模，比同规格普通绞线的并线模尺寸小2～5%d，其中d为模具定径区直径，使绞制的导体线芯外观圆整、紧密、光洁，并有利于绝缘的挤出效果。

本发明采用高压缩比的螺杆，其目的是为了满足聚醚醚酮材料难以塑化良好的特殊性，并使其充分塑化压实，不会因为高温产生气孔。

本发明采用高拉伸比配置的挤管模具，其目的是满足聚醚醚酮材料加工性能，因为聚醚醚酮材料得拉伸比一般为30—50。

本发明所述拉伸比是指塑料在模口外的圆环面积与包覆于电线电缆上的圆环面积之比，即模心模套所形成的间隙截面积与制品标称厚度截面积之比值。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要表现在以下几个方面：

一、绝缘层和外护层均为聚醚醚酮，使得电缆能够在环境温度-10℃～250℃范围内正常运行，具有很强的环境温度适应性；且由于聚醚醚酮有优异的机械物理性能，较高的体积电阻率，以及良好的耐热应力开裂和耐辐射性能，绝缘层和外护层厚度可以减小，电缆外径相比其他同类电缆小20～40%。延长了使用寿命。

二、导体采用镀银铜导体，其电导率比镀锡软铜导体提高3～5%。