[发明专利]一种核电站用棒控棒位电缆及其工业化连续生产的方法

说明书

技术领域

本专利涉及到一种电缆的制备方法，具体涉及到一种核电站用棒控棒位电缆及其工业化连续生产的方法。

背景技术

2008年，国家正式批准“大型先进压水堆核电站重大专项总体实施方案”，在引进、消化和吸收世界最先进的第三代核电技术的基础上进行再创新，设计、建成具有我国自主知识产权的大型先进压水堆核电站示范工程，形成具有我国自主品牌的先进核电站系列。大型先进压水堆核电站重大专项是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中确定未来15年力争取得突破的16项重大科技专项之一，是中国建设创新型国家的标志性工程之一。

反应堆是核电站的核心装置，反应堆控制棒的控制和位置监测系统(简称棒控棒位系统)是反应堆功率控制的关键仪表和控制系统。它可以采用手动操作或自动调节方式，通过改变控制棒在反应堆堆芯中的位置或堆芯冷却剂中的硼浓度来调节或维持反应堆功率。核电站的启动、停止、功率调节、中子通量展平以及紧急事故停堆，均需通过控制用于调节反应堆功率的控制棒来实现。它是关系到核电站可靠运行的重要设备之一。

棒控棒位系统的电缆可分为棒控棒位堆顶电缆和棒控棒位专用电缆。棒控棒位堆顶电缆是连接驱动机构到堆顶连接板、棒位探测器到堆顶连接板之间的电缆，棒控棒位专用电缆是指棒控系统堆顶连接器至棒控系统设备柜之间的电缆、棒位系统堆顶连接器至棒位系统数据采集柜之间的电缆。

目前国内的项目所采用的棒控棒位电缆均为国外进口，对电缆关键技术形成垄断，采购和运营成本极其高昂，后期维护困难，不利于我国核电事业的健康发展，同时进口的棒控棒位系统电缆中含有氟或卤素，不符合我国的核电站电缆的要求。

因此，棒控棒位电缆需要实现生产的国产化，实现设计自主化，打破外方在此电缆方面对我国大型先进压水堆核电站研制工作的限制，走出棒控棒位电缆依赖进口的困境，推动并支撑核电厂其他电缆的全面国产化，提高专项工程的国产化率，保障我国核电棒控棒位电缆的长期可靠供应，为后续更先进的核电技术研究奠定基础。

发明内容

本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种核电站用棒控棒位电缆及其工业化连续生产的方法，通过特定方式提升了工业化生产的可持续性以及提升和稳定了最终产品性能。

本发明的技术方案如下：

一种核电站用棒控棒位电缆，包括导体及导体外面包裹的绝缘材料构成的导电组件，导体组件外部通过成缆绕包材料包裹成缆，成缆绕包材料外部设置电缆内保护套，电缆内保护套外侧设置电缆外保护套，其中所述绝缘材料为聚醚醚酮。

进一步地，所述的核电站用棒控棒位电缆，所述导体为所述的导体的材料可以为镀锡铜、镀银铜或镀镍铜中的任意一种。

进一步地，所述的核电站用棒控棒位电缆，所述成缆绕包材料可以为聚酰亚胺。

进一步地，所述的核电站用棒控棒位电缆，其特征在于，成缆绕包材料包裹成缆后，外部还设置屏蔽层，屏蔽层外部设置电缆内保护套。

更进一步地，所述的核电站用棒控棒位电缆，所述屏蔽层的材料可以为镀锡铜丝或镀银铜丝。

进一步地，所述的核电站用棒控棒位电缆，所述电缆内保护套的材质可以为耐辐照硅橡胶。

进一步地，所述的核电站用棒控棒位电缆，所述电缆外保护套可以为不锈钢丝编织的保护层。

以上所述的核电站用棒控棒位电缆的工业化生产方法，包括首先通过挤出机将聚醚醚酮挤出并包裹导体形成导电组件，然后将导电组件外部包裹成缆绕包材料，再在成缆绕包材料外部依次包裹电缆内保护套和电缆外保护套，其中聚醚醚酮挤出包括以下步骤：

步骤1，聚醚醚酮材料预处理：将聚醚醚酮在100～160℃的条件下预热4～24h；

步骤2，导体预热：将导体在120-250℃条件下进行预热；

步骤3，挤出：采用等距不等深的螺杆进行挤出，挤出机加料段温度200-350℃，熔融段温度300-450℃，均化段温度300-500℃，机头温度350-550℃；

步骤4，冷却：对挤出后的聚醚醚酮材料采用热空气分段冷却，第一段冷却温度200-350℃，第二段冷却温度150-300℃，第三段冷却温度100-250℃，三段冷却的过程中温度逐段降低。

进一步地，所述的核电站用棒控棒位电缆的工业化生产方法，步骤3中所述螺杆的长径比为25:1以上。

进一步地，所述的核电站用棒控棒位电缆的工业化生产方法，步骤3中加料段长度为料筒直径的6倍以上，熔融段和均化段长度为料筒直径的4倍以上。