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上海電纜研究所張兆煥
(2000/03/15)
摘要
我國(guó)建造第一座核電站時(shí)，電纜幾乎全部進(jìn)口�，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)已有能力生產(chǎn)安全殼外使用的電纜，但電纜標(biāo)準(zhǔn)還不很成熟。
本文粗淺描述了核電站概況，闡述了壓水堆核電站用1E級(jí)K3類(lèi)電纜的品種及其一般要求。此后對(duì)電纜絕緣的熱老化壽命評(píng)定、中壓電力電纜的電壽命安全性；電纜線芯的絕緣電阻、電纜的絕緣線芯單根燃燒試驗(yàn)等問(wèn)題進(jìn)行了探討，提供企業(yè)編制標(biāo)準(zhǔn)作參考。
本文認(rèn)為國(guó)外對(duì)核電站用電纜的要求也并不統(tǒng)一，需要深入研討并掌握其實(shí)質(zhì)，以便正確合理地制定我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
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就這些呀，沒(méi)有更多．．．．
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核電站用lE級(jí)K3類(lèi)電纜概說(shuō)
上海電纜研究所張兆煥
(2000/03/15)
摘要
我國(guó)建造第一座核電站時(shí)，電纜幾乎全部進(jìn)口。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已有能力生產(chǎn)安全殼外使用的電纜，但電纜標(biāo)準(zhǔn)還不很成熟。
本文粗淺描述了核電站概況，闡述了壓水堆核電站用1E級(jí)K3類(lèi)電纜的品種及其一般要求。此后對(duì)電纜絕緣的熱老化壽命評(píng)定、中壓電力電纜的電壽命安全性；電纜線芯的絕緣電阻、電纜的絕緣線芯單根燃燒試驗(yàn)等問(wèn)題進(jìn)行了探討，提供企業(yè)編制標(biāo)準(zhǔn)作參考。
本文認(rèn)為國(guó)外對(duì)核電站用電纜的要求也并不統(tǒng)一，需要深入研討并掌握其實(shí)質(zhì)，以便正確合理地制定我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
前言
核電站用電纜的性能參數(shù)、質(zhì)量水平、制造技術(shù)和驗(yàn)收規(guī)則比一般電纜高很多。我國(guó)核電站的建造，在技術(shù)上受到法國(guó)、美國(guó)和俄羅斯的影響，對(duì)電纜要求也不完全統(tǒng)一。我國(guó)生產(chǎn)1E級(jí)K3類(lèi)電纜已有一定經(jīng)驗(yàn)，但有些電纜廠在試制電纜中也遇到一些問(wèn)題，本文主要對(duì)壓水堆核電站用1E能K3類(lèi)電纜有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行討論，提供企業(yè)編制標(biāo)準(zhǔn)作參考。
1E級(jí)K3類(lèi)電纜的環(huán)境條件及敷設(shè)條件
關(guān)于1E級(jí)的定義----完成反應(yīng)堆緊急停堆；安全殼隔離、堆芯應(yīng)急冷卻、反應(yīng)堆余熱導(dǎo)出、反應(yīng)堆安全殼的熱導(dǎo)出；防止放射性物質(zhì)向周?chē)h(huán)境排放等功能的電氣系統(tǒng)設(shè)備的安全級(jí)。關(guān)于K3級(jí)的定義棗在安全殼外，在正常情況及地震荷載下能執(zhí)行其功能的電氣系統(tǒng)設(shè)備。至于1E級(jí)K1類(lèi)電纜敷設(shè)安全殼內(nèi)，性能要求更高，但應(yīng)指出K1類(lèi)電纜不包括反應(yīng)堆內(nèi)用的電線電纜。本文主要描述壓水堆用1E級(jí)K3類(lèi)電纜情況。
不同地區(qū)建造核電站，對(duì)電纜的環(huán)境條件有一定差異，以下為典型實(shí)例。
1．電纜在安裝期間和投入運(yùn)行之前的環(huán)境條件
環(huán)境溫度為-10～+40℃；大氣壓力為0.096～0.106MPa：最大相對(duì)濕度為100％；有水噴淋；含鹽份空氣；有大量灰塵。在上述規(guī)定環(huán)境條件下，電纜的性能和結(jié)構(gòu)不會(huì)受到不可恢復(fù)的損壞。當(dāng)然不可忽視電纜應(yīng)能長(zhǎng)期經(jīng)受日光直接照射，其外護(hù)套無(wú)損壞(例如表面開(kāi)裂)，但允許護(hù)套顏色變化。我國(guó)曾有大批進(jìn)口電纜在投入運(yùn)行之前，在現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)存和安裝期間，發(fā)生外護(hù)套嚴(yán)重開(kāi)裂，分析其原因有三點(diǎn)：首先是護(hù)套用材料質(zhì)量差；其次是護(hù)套擠出工藝不當(dāng)；第三是實(shí)際最低環(huán)境溫度下降到低于設(shè)計(jì)規(guī)范提出的最低溫度。這種情況在進(jìn)行電纜型式試驗(yàn)時(shí)不一定能發(fā)現(xiàn)，需要用特殊的冷、熱沖擊試驗(yàn)方法來(lái)考驗(yàn)和判定。這是值得引起重視的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。
2．反應(yīng)堆安全殼外的使用環(huán)境條件
環(huán)境溫度為-10～+55℃；大氣壓力為0.096～0.106MPa；來(lái)自熱輻射和熱傳導(dǎo)影響電纜的溫升，最大高于環(huán)境溫度15K；最大相對(duì)濕度為100％；有水噴淋；有含鹽空氣；存在灰塵；最大空氣速度10m／s；截止頻率的機(jī)械振動(dòng)振幅為O一75μm，頻率在10?000Hz的加速度0.2g，低于截止頻率時(shí)表示位移恒定時(shí)的振幅，高于截止頻率時(shí)表示加速度恒定時(shí)的振幅。實(shí)際上這樣的振動(dòng)對(duì)電纜無(wú)多大影響。反應(yīng)堆安全殼外的使用環(huán)境條件比地區(qū)環(huán)境條件稍嚴(yán)，在這樣的條件下，不管電纜是否使用，壽命應(yīng)大于核電站設(shè)計(jì)壽命。
3．電纜的敷設(shè)條件
電纜敷設(shè)在戶(hù)內(nèi)或戶(hù)外，在戶(hù)外敷設(shè)時(shí)應(yīng)避免日光直接照射，但實(shí)際上不可能完全無(wú)日光照射，所以電纜護(hù)套的耐光性能也需適當(dāng)注意。
電纜架空敷設(shè)情況有3種：
a)電纜用線夾固定在墻上，
b)電纜敷設(shè)在水平的連續(xù)或斷續(xù)的電纜托架上；
c)電纜被夾在垂直的電纜托架上。
當(dāng)電纜在非通風(fēng)用的管道內(nèi)或埋設(shè)于混凝土結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)管內(nèi)敷設(shè)。此時(shí)電纜受到必要的牽拉，其要求為：
a)電纜應(yīng)能承受拉10m電纜的重量所產(chǎn)生的牽拉力；
b)與粗糙地面的摩擦力；
c)彎曲半徑不小于12倍電纜外徑時(shí)內(nèi)彎曲應(yīng)力(低壓電力電纜為16倍)。
從敷設(shè)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在正常操作敷設(shè)電纜的情況下，電纜可以滿(mǎn)足上述的牽拉要求。
1E級(jí)K3類(lèi)電纜常用品種
電纜常用品種有：6／10kV電力電纜，0.6／1kV電力電纜，0.6／1kV控制電纜，300／500V儀表電纜，300／500V熱偶補(bǔ)償電纜共5種。其中6／10kV級(jí)電力電纜的連接系統(tǒng)為中壓配電盤(pán)之間；中壓配電盤(pán)與電動(dòng)機(jī)之間；中壓配電盤(pán)與6000／400V變壓器之間。因此電纜的額定運(yùn)行電壓為6kV，但技術(shù)規(guī)范書(shū)卻以6／10kV等級(jí)來(lái)考慮，留有一定的安全余度。
電力電纜和控制電纜在正常運(yùn)行狀態(tài)下，長(zhǎng)期導(dǎo)體溫度θ≤90℃，在事故運(yùn)行狀態(tài)下，導(dǎo)體溫度θ≤250℃，時(shí)間不超過(guò)4s。
設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)6／10kV電力電纜要求用無(wú)鹵阻燃交聯(lián)聚乙烯或無(wú)鹵阻燃乙丙橡膠絕緣，這與規(guī)范本身試驗(yàn)要求的規(guī)定有矛盾，所以實(shí)際采用的還是傳統(tǒng)的非阻燃交聯(lián)聚乙烯或乙丙橡膠絕緣料。由于乙丙橡膠較軟，用戶(hù)比較傾向于用乙丙橡膠絕緣。護(hù)套可用熱塑型或交聯(lián)型無(wú)鹵低煙阻燃材料，無(wú)疑后者有顯著的優(yōu)越性，但工藝較麻煩，價(jià)格也較貴。電纜總體結(jié)構(gòu)與一般電力電纜基本一致。0．6／1kV電力電纜可采用無(wú)鹵低煙阻燃型交聯(lián)聚烯烴或乙丙橡膠絕緣，也談到用交聯(lián)聚乙烯和阻燃無(wú)鹵材料，含意不很明確。護(hù)套要求用熱塑型或交聯(lián)型無(wú)鹵低煙阻燃材料，但為了加工簡(jiǎn)易，大多采用熱塑型無(wú)鹵低煙阻燃材料。
控制電纜的線芯數(shù)為2一37，直流網(wǎng)絡(luò)電壓為220V及以下，交流網(wǎng)絡(luò)電壓為220V和380V，主要完成帶有強(qiáng)電性質(zhì)的操作性功能。絕緣型式有：
a)無(wú)鹵阻燃交聯(lián)聚乙烯；
b)無(wú)鹵阻燃材料；
c)完全粘合的雙層無(wú)鹵材料，外層應(yīng)阻燃；
d)阻燃乙丙橡膠。
可見(jiàn)絕緣只要能滿(mǎn)足使用溫度要求，并不一定用熱固性材料，但用戶(hù)會(huì)提出承受4s時(shí)間的250℃短路溫度，熱塑型絕緣難以勝任，需有一定措施，但又會(huì)引起用戶(hù)的質(zhì)疑。控制電纜的線芯一般沒(méi)有單獨(dú)屏蔽，大部分在成纜后加總屏蔽。
儀表電纜用于測(cè)量系統(tǒng)的連接，實(shí)際上是弱電功能性質(zhì)。補(bǔ)償電纜用于熱電偶與記錄儀，計(jì)算機(jī)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的連接。他們的運(yùn)行電壓雖為500V及以下，實(shí)際上不是信號(hào)的電壓，而是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。儀表電纜的絕緣線芯需要絞合，由二芯、三芯或四芯絞成一個(gè)單元；補(bǔ)償電纜絕緣合金線芯，需要對(duì)絞成單元，每個(gè)單元有屏蔽層，一般用聚酯鋁箔復(fù)合帶繞包加引接線構(gòu)成，也有銅線編制。絕緣型式有：a)無(wú)鹵材料，交聯(lián)聚乙烯；b)無(wú)鹵，阻燃材料；c)雙層緊密結(jié)合的無(wú)鹵材料。當(dāng)絕緣能滿(mǎn)足最高使用溫度時(shí)，不一定用熱固性材料，這類(lèi)電纜一般未提出短路溫度要求。各單元絞合成纜，繞包后有銅線編織的總屏蔽層，外護(hù)套為無(wú)鹵阻燃交聯(lián)或熱塑材料。
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不好意思, 粘貼老是受數(shù)字限制, 我只有把文章傳上來(lái)了, 希望對(duì)大家有點(diǎn)用處.
1E級(jí)K3類(lèi)電纜的一般性能指標(biāo)
1E級(jí)K3類(lèi)電纜的熱壽命評(píng)定
6／10kV電力電纜電老化壽命評(píng)定
1E級(jí)K3類(lèi)電纜的絕緣電阻
絕緣線芯的阻燃問(wèn)題
兩個(gè)疑難問(wèn)題
結(jié)束語(yǔ)
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我對(duì)核電纜時(shí)外行，請(qǐng)問(wèn)有制造標(biāo)準(zhǔn)嗎？
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請(qǐng)問(wèn)我為什么看不到實(shí)際的內(nèi)容呢？
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應(yīng)該是6kV
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