[实用新型]一种AP1000核电站用堆顶电缆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电缆的结构，尤其是一种AP1000核电站用堆顶电缆的结构，属于电缆技术领域。 

背景技术

AP1000西屋公司在已开发的非能动先进压水堆AP600的基础上开发了AP1000。国家核电技术公司认真落实国家制定的AP1000设备国产化实施方案，引进、消化、吸收国外关键技术，为响应我国核电产品国产化进行产品设计，以满足AP1000的国产化进程，需要提供一种适用于AP1000核电站用堆顶电缆。 

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种耐高温、抗辐射、防潮、防腐及抗震性能能够满足AP1000核电站堆顶电缆要求的AP1000核电站用堆顶电缆。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种AP1000核电站用堆顶电缆，包括缆芯和护套，其特征是，所述缆芯由多根小线缆绞合而成，缆芯上绕包有聚酰亚胺薄膜隔热层，所述小线缆由铜锰镍铬合金导体上绕包聚酰亚胺薄膜绝缘层构成；所述护套由耐热铬合金不锈钢带纵包连续焊接在聚酰亚胺薄膜隔热层上构成不锈钢护套。 

所述小线缆为7根。 

所述缆芯空隙处设有由聚四氟乙烯和二硫化钼填充的聚酰亚胺复合材料填充物。 

所述绕包聚酰亚胺薄膜绝缘层的采用的聚酰亚胺薄膜为单体反应物聚合型呈黄色透明的热固性聚酰亚胺薄膜。 

本实用新型通过采用耐热导体、无挤塑绝缘工艺及不锈钢无缝焊接拉拔等工艺对AP1000核电站堆顶电缆进行产品结构设计，可以确保满足AP1000核电站堆顶电缆的耐高温、抗辐射、防潮、防腐及抗震性能等要求。本实用新型采用最高使用温度为450℃的铜锰合金作为电缆的导体，传统铜锰合金中含有约占总重量60%的Cu、2%的Mn及其他元素组分。现在为了保证电缆导体的电阻率，将比例调整为占总重量97.5%的Cu、2%的Mn，并添加0.5%Ni和Cr，增强导体的抗腐蚀性能，可以保证电缆电阻率在0.0181±0.001Ω·m，既可以保证电缆的正常运行，也可以保证电缆的高温、辐照和潮湿条件下的抗腐蚀性能。 

聚酰亚胺薄膜绝缘层采用呈黄色透明的热固性聚酰亚胺薄膜，单体反应物聚合(PMR)型聚酰亚胺；聚酰亚胺薄膜具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性、耐介质性，能在－269℃～280℃的温度范围内长期使用，短时可达到400℃的高温，可以与锰铜镍铬导体运行温度相匹配，并可保证AP1000电缆事故工况下的导体运行；聚酰亚胺薄膜是目前已知的有机聚合物中热稳定性最高的品种之一，这主要是因为分子链中含有大量的芳香环；聚酰亚胺薄膜未增强的基体材料的抗张强度都在100MPa以上，聚酰亚胺纤维的弹性模量可达到500MPa，仅次于碳纤维；聚酰亚胺材料一般不溶于有机溶剂，耐腐蚀、耐水解；单体反应物聚合聚酰亚胺薄膜1×1010rad剂量辐射后，其强度保持率为90%；其介电常数小于3.5，介电强度为100至300kV/mm，体积电阻为1015-17Ω·cm。本实用新型还采用聚四氟乙烯(PTFE)和二硫化钼(MoS₂)填充的聚酰亚胺(PI)复合材料，对PI进行填充改性可以进一步改善其摩擦学性能，聚四氟乙烯(PTFE)作为填充相可以显著改善PI的摩擦磨损性能，二硫化钼(MoS₂)作为具有代表性的传统自润滑材料，这样既可以保证电缆在高温情况下的长时间工作，又可以保证在电缆运行及使用过程中的耐磨损性能及事故工况下抗震性要求。 

为保护金属护套内层，绕包PI薄膜作为电缆的隔热层，既可以保证电缆与外界高温的隔离，又可以保证电缆整体的耐温及抗辐射性能。不锈钢护套采用 耐热铬合金不锈钢带纵包连续焊接技术，充分利用其耐温、耐压、耐化学溶液、不燃等特性。做成电缆可承受超过80Mrad辐照剂量，长期工作温度可达250℃，耐事故温度达1000℃，辐照老化试验超60年、加速热老化试验可达100年以上，设计基本事件的辐照试验可承受超高辐照剂量，且满足AP1000核电电缆的环保等要求。 

本实用新型具有优异的耐高温、防水性、抗腐蚀性、抗震、耐辐设及AP1000的事故工况下的安全性能要求。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图； 

图中：1铜锰镍铬合金导体、2聚酰亚胺薄膜绝缘层、3填充物、4聚酰亚胺薄膜隔热层、5不锈钢护套。 

具体实施方式

一种AP1000核电站用堆顶电缆，由7根小线缆绞合而成缆芯，缆芯上绕包有聚酰亚胺薄膜隔热层4，所述小线缆由铜锰镍铬合金导体1上绕包聚酰亚胺薄膜绝缘层2构成；所述护套由耐热铬合金不锈钢带纵包连续焊接在聚酰亚胺薄膜隔热层上构成不锈钢护套5。所述缆芯空隙处设有由聚四氟乙烯和二硫化钼填充的聚酰亚胺复合材料填充物3。所述绕包聚酰亚胺薄膜绝缘层的采用的聚酰亚胺薄膜为单体反应物聚合型呈黄色透明的热固性聚酰亚胺薄膜。