核級電纜,種類、數(shù)量繁多。據(jù)估算,一座百萬千瓦級的核電機(jī)組,所需各類電纜,型號有100余種,總長近200萬米,價(jià)值約1億元左右。
如果按用途劃分,有電力電纜,控制電纜,測量電纜,通信電纜,防火電纜(硅絕緣電纜)等五大類。
它們不僅應(yīng)具有普通電纜的一般特性,還要具有低煙、無鹵、阻燃等特性,并要具有特定的耐環(huán)境性(如耐輻射性、耐LOCA性)。
核級電纜的絕緣和護(hù)套材料,須采用低煙、無腐蝕性的的無鹵阻燃電纜料,如熱塑阻燃無鹵素或交聯(lián)阻燃無鹵素材料,才能滿足特殊的核安全要求。無鹵電纜在發(fā)生火災(zāi)時(shí),燃燒釋放的煙霧量很低,不帶毒性及腐蝕性,其阻燃成分可發(fā)揮阻燃作用,不會(huì)使電纜成為火焰蔓延的通道。
無鹵電纜采用不含鹵素的聚合物作為基料,在燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生酸性氣體,因而其毒性及腐蝕性大大低于普通PVC電纜。
阻燃性無鹵阻燃電纜的阻燃機(jī)理
在不含鹵素的聚合物中加人大量的或等填充劑,它們在電纜燃燒時(shí)釋放結(jié)晶水,吸收大量熱量,從而抑制聚合物溫度上升,延緩熱分解,降低燃燒速度。另外,脫水分解產(chǎn)生的水蒸汽,能稀釋可燃性氣體,產(chǎn)生阻燃效果。聚合物的阻燃性,通常用氧指數(shù)法來評定,它表示試樣在氧氣和氮?dú)獾幕旌衔镏腥紵龝r(shí)所需要的zui低含氧量,指數(shù)越大,表示可燃性越小,阻燃性越好。一般氧指數(shù)(OI)至少為28才具有不燃特性。
耐火特性
當(dāng)人們要求電纜線路在發(fā)生火災(zāi)時(shí)能繼續(xù)發(fā)揮作用,并且當(dāng)電纜由于使用上的需要架設(shè)在高危區(qū)域的線路上時(shí),電纜須具備耐火性能。一旦遇上火警,此種耐火電纜仍能在一定時(shí)間內(nèi)繼續(xù)安全運(yùn)行,為人員及設(shè)備的搶救提供電能。核電纜的耐火性能按使用要求不同,分一般耐火性能要求和特殊耐火性能要求。特殊耐火性能要求為:在對電纜撞擊條件下進(jìn)行1000% ,5min燃燒試驗(yàn),火焰熄滅后繼續(xù)撞擊5min,同時(shí)用規(guī)定壓力的高壓水沖電纜,要求在整個(gè)試驗(yàn)過程中電纜能保持繼續(xù)通電。
耐環(huán)境性
核級電纜用材料須有核電站固有工作環(huán)境所要求的耐環(huán)境性,即耐熱性、耐輻照性、耐LOCA性。
耐熱性
由于核級電纜常在高溫環(huán)境下工作,因此需要它們具有長期耐熱使用性能,要選用耐熱性滿足要求的聚合物。
耐輻照性
緩和環(huán)境,嚴(yán)酷環(huán)境核級電纜受到大量射線時(shí),會(huì)使絕緣和護(hù)套材料變脆,機(jī)械性能變差。因此,作為核電站電纜用的絕緣和護(hù)套材料,須具有優(yōu)良的耐輻照性。
各種不同的高聚物,其耐輻照性能不同。人們通常在高聚物里添加抗輻照劑,改進(jìn)其耐輻照性能。有關(guān)電纜的耐L0CA性,不同核電站的要求也不相同。
綜上所述,核級電纜除要具有普通電纜所具有的性能之外,還要具有無鹵、低煙、阻燃的特性,并滿足根據(jù)其在敷設(shè)區(qū)域的正常和事故環(huán)境下完成安全功能所需的性能要求
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