海上核动力平台用电力核电缆制造技术

本发明专利技术公开了一种海上核动力平台用电力核电缆，其要点是：包括主线芯、隔氧层、绕包层和外护套。主线芯有3根，3根主线芯的结构相同，均包括线芯导体、线芯绝缘层和线芯绕包层。线芯导体采用镀锡铜丝正规绞合。线芯绝缘层采用乙丙橡胶或交联聚烯烃挤包在线芯导体外，挤包后辐照交联。线芯绕包层绕包设置在线芯绝缘层外。3根主线芯绞合成缆。隔氧层采用低烟无卤高阻燃材料挤包在3根绞合成缆的主线芯外。绕包层包括第一绕包层和第二绕包层，第一绕包层采用无卤带绕包在隔氧层外，绕包搭盖率不小于30％，第二绕包层采用无卤带绕包在第一绕包层外，绕包搭盖率不小于30％。外护套采用交联聚烯烃材料挤包在绕包层外，外护套挤包后进行辐照。

Power nuclear cable for offshore nuclear power platform

【技术实现步骤摘要】
海上核动力平台用电力核电缆
本专利技术涉及电力电缆
，具体是一种海上核动力平台用电力核电缆。
技术介绍
海上核动力平台是海上移动式小型核电站，是小型核反应堆与船舶工程的有机结合，可为海洋石油开采和偏远岛屿提供安全、有效的能源供给，也可用于大功率船舶和海水淡化领域。海上核动力平台是中国首创技术。该技术填补了中国在民用核动力船舶领域的技术空白，形成具有自主知识产权的核心技术，对中国开发利用新能源和全球能源的发展具有重大意义和深远影响。小型核电站设于船坞或定锚于海岸附近，以方便接上电缆传输电力。在民用领域，可为海上油气田开采、海岛开发等领域的供电、供热和海水淡化提供可靠、稳定的电力，也可为破冰船提供推进动力，在军事领域也有很多用途，可推动船舶核动力军民融合发展，同时海上核动力平台还是海上强国的有力支撑。目前我国的石油开采平台主要采用燃气轮机供电，平均每度电费大约5块钱，若采用海上核动力平台为其供电，平均每度电费低于2块钱，可大大降低成本，同时没有噪声及废气的排放，可大大减少对环境的污染。核电缆是核电站的重要电器部件，其主要应用于核反应堆舱内外，用于电力、控制及通信系统。由于核电缆工作环境十分严酷，对于核电缆的标准要求很高，在整个寿命期内，核电缆必须经受核环境条件下电场、温度、氧气、核辐射、蒸汽湿气、臭氧、各种化学物质，以及机械应力、热变形、震动磨损疲劳、蠕变等物理原因交集于一起的综合作用。因此针对船舶及海上核动力平台，迫切需要研发相应的电力核电缆。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单，安全性较好，使用可靠的海上核动力平台用电力核电缆。实现本专利技术目的的基本技术方案是：一种海上核动力平台用电力核电缆，其结构特点是：包括主线芯、隔氧层、绕包层和外护套。主线芯有3根，3根主线芯的结构相同，均包括线芯导体、线芯绝缘层和线芯绕包层。线芯导体采用镀锡铜丝正规绞合。线芯绝缘层采用乙丙橡胶或交联聚烯烃挤包在线芯导体外，挤包后辐照交联。线芯绕包层绕包设置在线芯绝缘层外。3根主线芯绞合成缆。隔氧层采用低烟无卤高阻燃材料挤包在3根绞合成缆的主线芯外。绕包层包括第一绕包层和第二绕包层，第一绕包层采用无卤带绕包在隔氧层外，绕包搭盖率不小于30％，第二绕包层采用无卤带绕包在第一绕包层外，绕包搭盖率不小于30％。外护套采用交联聚烯烃材料挤包在绕包层外，外护套挤包后进行辐照。以上述基本技术方案为基础的技术方案是：还包括铠装层。铠装层采用镀锡铜丝编织在隔氧层外，编织密度不小于88％，绕包层的第一绕包层采用无卤带绕包在铠装层外，绕包搭盖率不小于30％。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：线芯绝缘层包括第一线芯绝缘层和第二线芯绝缘层。线芯绝缘层的厚度为1.0毫米至2.6毫米。线芯导体的线芯截面10平方毫米以下的，第一线芯绝缘层的厚度为0.12毫米至0.15毫米，其余厚度为第二线芯绝缘层；线芯导体的线芯截面10平方毫米及以上的，第一线芯绝缘层的厚度为0.4毫米至0.5毫米，其余厚度为第二线芯绝缘层。第一线芯绝缘层采用绝缘电阻常数大于或等于5000MΩ.km的乙丙橡胶制成。第二线芯绝缘层采用氧指数大于或等于35的乙丙橡胶制成。第一线芯绝缘层和第二线芯绝缘层采用双层共挤挤包在线芯导体外，挤包后辐照交联。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：线芯导体的线芯截面50平方毫米及以上的挤包辐照后在温度50℃至60℃的干烘房放电至少48小时。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：线芯绝缘层包括第一线芯绝缘层和第二线芯绝缘层。线芯绝缘层的厚度为0.7毫米至2.0毫米；线芯导体的线芯截面10平方毫米以下的，第一线芯绝缘层的厚度为0.12毫米至0.15毫米，其余厚度为第二线芯绝缘层；线芯导体的线芯截面10平方毫米及以上的，第一线芯绝缘层的厚度为0.4毫米至0.5毫米，其余厚度为第二线芯绝缘层。第一线芯绝缘层采用绝缘电阻常数大于或等于5000MΩ.km的交联聚烯烃材料制成。第一线芯绝缘层采用采用氧指数大于或等于35的交联聚烯烃材料制成。第一线芯绝缘层和第二线芯绝缘层采用双层共挤挤包在线芯导体外。交联聚烯烃的交联方式为辐照，辐照后热延伸为30％至50％。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：线芯导体的线芯截面50平方毫米及以上的挤包辐照后在温度50℃至60℃的干烘房放电至少48小时。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：还包括填充芯。成缆中心采用低烟无卤高阻燃材料进行填充形成填充芯。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：线芯绕包层采用聚酰亚胺薄膜绕包在线芯绝缘层外，绕包搭盖率不小于30％。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：外护套辐照后热延伸≤15％，线芯导体的线芯截面50平方毫米及以上的挤包辐照后在温度50℃至60℃的干烘房放电至少48小时后进行性能检测。以上述各相应技术方案为基础的技术方案是：成缆时首部绕包至少5米聚酯带进行绑扎，中间不绕包，成缆尾部绕包至少5米聚酯带进行绑扎。本专利技术具有以下的有益效果：(1)由于海上核动力平台是中国首创技术，而本专利技术的海上核动力平台用电力核电缆既要满足船舶及平台要求又能满足核级电缆要求，因此也填补了相应的空白，属于开拓性的专利技术。本专利技术的海上核动力平台用电力核电缆结构简单，安全性较好，使用可靠。承受50年寿命老化试验，试验结束后，电缆结构保持完整，无明显的变形、开裂等异常现象，绝缘、护套物理机械性能：抗张强度及断裂伸长率保留率≥50％，20倍弯曲成圈浸水1h后，按3150V/mm进行5min耐压试验，试样不击穿。(2)本专利技术的海上核动力平台用电力核电缆能满足陆用核级电缆的要求，绝缘层采用双层共挤技术，两层绝缘层用同类材质的不同性能的材料，既能保证同时满足电气性能、机械性能，又能满足成束燃烧B类的要求，提高绝缘的阻燃性能。(3)本专利技术的海上核动力平台用电力核电缆首次使用隔氧层结构，取消传统电缆填充无机纤维或PP等材料成缆填充形式，采用挤塑机挤包隔氧层作为填充结构，提高电缆整体氧指数要求，减少可燃材料，大大加强了电缆整体的阻燃性能，且低烟无卤无毒。隔氧层外设有绕包层，能进一步提高电缆的耐火性。(4)本专利技术的海上核动力平台用电力核电缆受常规辐照老化能经受γ源(如60Co源)的辐照，累计计量1100kGY，剂量率不大于10kGY/h，电缆结构保持完整，无明显的变形、开裂等异常现象。20倍弯曲成圈浸水1h后，按3150V/mm进行5min耐压试验，试样不击穿。(5)本专利技术的海上核动力平台用电力核电缆DBE模拟试验经受γ源(如60Co源)的辐照，累计计量750kGY，剂量率不大于10kGY/h及随后的化学喷淋试验，电缆结构保持完整，无明显的变形、开裂等异常现象，40倍弯曲成圈浸水1h后，按3150V/mm进行5min耐压试验，试样不击穿。(6)本专利技术的海上核动力平台用电力核电缆经受DBE模拟试验后，进行浸没试验，试验结束后满足电缆结构保持完整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上核动力平台用电力核电缆，其特征在于：包括主线芯、隔氧层、绕包层和外护套；主线芯有3根，3根主线芯的结构相同，均包括线芯导体、线芯绝缘层和线芯绕包层；线芯导体采用镀锡铜丝正规绞合；线芯绝缘层采用乙丙橡胶或交联聚烯烃挤包在线芯导体外，挤包后辐照交联；线芯绕包层绕包设置在线芯绝缘层外；3根主线芯绞合成缆；隔氧层采用低烟无卤高阻燃材料挤包在3根绞合成缆的主线芯外；/n绕包层包括第一绕包层和第二绕包层，第一绕包层采用无卤带绕包在隔氧层外，绕包搭盖率不小于30％，第二绕包层采用无卤带绕包在第一绕包层外，绕包搭盖率不小于30％；外护套采用交联聚烯烃材料挤包在绕包层外，外护套挤包后进行辐照。/n

【技术特征摘要】
1.一种海上核动力平台用电力核电缆，其特征在于：包括主线芯、隔氧层、绕包层和外护套；主线芯有3根，3根主线芯的结构相同，均包括线芯导体、线芯绝缘层和线芯绕包层；线芯导体采用镀锡铜丝正规绞合；线芯绝缘层采用乙丙橡胶或交联聚烯烃挤包在线芯导体外，挤包后辐照交联；线芯绕包层绕包设置在线芯绝缘层外；3根主线芯绞合成缆；隔氧层采用低烟无卤高阻燃材料挤包在3根绞合成缆的主线芯外；
绕包层包括第一绕包层和第二绕包层，第一绕包层采用无卤带绕包在隔氧层外，绕包搭盖率不小于30％，第二绕包层采用无卤带绕包在第一绕包层外，绕包搭盖率不小于30％；外护套采用交联聚烯烃材料挤包在绕包层外，外护套挤包后进行辐照。


2.根据权利要求1所述的海上核动力平台用电力核电缆，其特征在于：还包括铠装层；铠装层采用镀锡铜丝编织在隔氧层外，编织密度不小于88％，绕包层的第一绕包层采用无卤带绕包在铠装层外，绕包搭盖率不小于30％。


3.根据权利要求1或2所述的海上核动力平台用电力核电缆，其特征在于：线芯绝缘层包括第一线芯绝缘层和第二线芯绝缘层；线芯绝缘层的厚度为1.0毫米至2.6毫米；线芯导体的线芯截面10平方毫米以下的，第一线芯绝缘层的厚度为0.12毫米至0.15毫米，其余厚度为第二线芯绝缘层；线芯导体的线芯截面10平方毫米及以上的，第一线芯绝缘层的厚度为0.4毫米至0.5毫米，其余厚度为第二线芯绝缘层；
第一线芯绝缘层采用绝缘电阻常数大于或等于5000MΩ.km的乙丙橡胶制成；
第二线芯绝缘层采用氧指数大于或等于35的乙丙橡胶制成；
第一线芯绝缘层和第二线芯绝缘层采用双层共挤挤包在线芯导体外，挤包后辐照交联。


4.根据权利要求3所述的海上核动力平台用电力核电缆，其特征在于：线芯导体的线芯截面50...

【专利技术属性】
技术研发人员：高骏，隋明辉，刘彤彤，秦宏涛，张静，
申请(专利权)人：常州船用电缆有限责任公司，江苏中利集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32