混,然后依据生产核电站电缆的种类和原料的不同而有所区别。 [1]
挤出法制备
热塑性电缆的生产方法主要是挤出法。挤出设备可用于混合,也可用于造粒。挤出工艺主要包括挤出温度及螺杆转速的设置。随配方体系的不同,电缆对应的挤出温度也有所不同。同一种电缆在不同挤出设备上挤出温度也不同,主要随挤出机螺杆结构不同而相异。另外,挤出机机头的选择也对电缆有很大影响。例如,阻燃聚烯烃电缆与非阻燃聚烯烃电缆的不同之处在于前者含有阻燃剂填充,其中低烟元卤阻燃电缆填充量甚**达150phr以上,这就导致了其在熔融状态下强度、拉伸比、熔体粘度与非阻燃聚烯烃电缆存在较大差异,从而要求挤出时模具的选配也有所不同。一般来说,阻燃聚烯烃电缆均适用于挤压式(多用绝缘挤出)、半挤管式及挤管式模具(多用护套挤出)。使用挤压式时,因聚烯烃电缆熔体粘度大使得机头压力增加,挤出制品压得较密实,导致离模时会有所膨胀,故可选用模套内径尺寸比成品尺寸小5%左右;使用半挤管式及挤管式模具时,必须考虑到电缆的拉伸比。 [1]

国内核电站
核电站电缆主要采用聚乙烯作主料。如采用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物制备的核电站IE级电缆材料,该电缆具有较好的机械及加工性能、耐高温、燃烧时不易滴落等优点。利用乙烯~乙酸乙烯酯共聚物40~85%,乙丙胶和硅橡胶15%~60%,研制成一种硅烷交联聚烯烃电缆,该技术不但使用温度范围可达-70~125℃,而且耐低温性能也得到较大改善.可以承受较低-70℃的低温,耐热等级也由9O℃提高到125℃,在电缆承载能力或负载相同情况下,延长了使用寿命,电缆可用于1OkV及以下电缆作绝缘护套,特别适用于移动式电缆或柔软连接系统。王乐以乙烯一乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、**硅(ZD)、氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)、**硅粉为原料,EVA与LLDPE按比例混合作为基体树脂,ATH与MH按比例混合作为复合阻燃剂,并用钛酸酯偶联剂进行表面处理,得到的多相复合体系无卤阻燃电缆护套料具有优异的力学性能和阻燃性。
此外,计初喜明研究了一种全新的聚醚酰亚胺工程塑料,该塑料可广泛应用于航海、军事、铁路、隧道等各领域的电缆,它所具有的无卤、无毒、阻燃、耐腐蚀、优良的耐辐射性能,更适用核电站环境,是一种理想的IE级KI类电缆的绝缘和护套。深圳市泰士特线缆已对该材料进行了生产,进一步说明该材料易加工、性能好。
耐辐照是核电站电缆的一项重要指标。上海电缆研究所的孙建生等采用了3种核电站电缆进行了辐照老化试验,得出材料的断裂伸长率、抗张强度、硬度、体积电阻率等与辐照剂量的变化关系,并且还研究了不同辐照类型射线
对材料老化的影响,为正确选择核电站电缆提供了依据。上海交通大学金天雄等也研究了Υ辐照对交联聚乙烯绝缘电缆水树行为的影响,研究发现,在0~3000kGy的Υ辐照剂量范围内,随着辐照剂量的增加,交联聚乙烯绝缘的凝胶含量增加,羰基指数值增加,**过1500kGy的辐照剂量时,凝胶含量增加和羰基指数保持基本不变或再次降低,随着辐照剂量增加到2000kGy,水树枝长度增加,水树数量(水树密度)也增加。另外,与热老化相比,交联聚乙烯绝缘在Υ辐照作用后生长的水树形状差异性较大。
另外,*们在对核电站用绝缘和阻燃电缆进行研究的同时,解决了现有核电站电缆制造工艺复杂、成本较高,且耐长期热老化、拉伸强度较差等问题。吴道虎以氯磺化聚乙烯作主体骨架材料,并用一定量的乙丙橡胶,过氧化物作硫化剂,HVA-2和TMTP作助硫化剂,氢氧化铝作阻燃剂,硬脂酸锌作表面处理剂,对煅烧陶土和LEE白滑粉表面进行处理,研制的电缆护套料可满足核电站的使用要求和IEC502的性能要求。王巧娥等采用三元乙丙橡胶、苯基硅橡胶、表面处理过的氢氧化镁阻燃剂和其它配合剂,通过正交试验研究各组分对绝缘材料性能的影响,确定了耐辐照无卤低烟阻燃绝缘材料的配方,该绝缘材料具有高阻燃性能、抗辐照性能,同时具有良好的力学性能和电绝缘性能。李月霞采用低烟无卤阻燃聚烯烃,以氢氧化铝、氢氧化镁和硼酸锌作阻燃剂,通过异向高速组合式双阶双螺杆造粒系统,然后经共混无机阻燃体系进行熔融挤出造粒,制备出的低烟无卤阻燃电缆,具有在着火后不延燃、低烟无卤、无毒、无腐蚀等特性,特别适合于核电站、地下铁道、隧道、高层建筑以及广播电视台等场合。 [1]

核级电缆,种类、数量繁多。据估算,一座百万千瓦级的核电机组,所需各类电00余种,总长近200万米,价值约1亿元左右。如果按用途划分,有电力电缆,控制电缆,测量电缆,通信电缆,防火电缆(硅绝缘电缆)等五大类。它们不仅应具有普通电缆的一般特性,还要具有低烟、无卤、阻燃等特性,并要具有特定的耐环境性(如耐辐射性、耐LOCA性)。目前国内尽管有专门研发和生产核级电缆的电缆企业,但是真正能够生产出优秀的核级电缆的企业还在少数。核级电缆特殊性能的要求,使得核级电缆与一般工业用电缆相比,较大的不同在于核电站用电缆材料的性能要求低烟无卤阻燃性普通的低压阻燃电缆一般以PVC等含氯聚合物作绝缘和护套。核级电缆的绝缘和护套材料,必须采用低烟、无毒、无腐蚀性的的无卤阻燃电缆料,如热塑阻燃无卤素或交联阻燃无卤素材料,才能满足特殊的核安全要求。无卤电缆在发生火灾时,燃烧释放的烟雾量很低,不带毒性及腐蚀性,其阻燃成分可有效发挥阻燃作用,不会使电缆成为火焰蔓延的通道。无卤电缆采用不含卤素的聚合物作为基料,在燃烧时不会产生酸性气体,因而其毒性及腐蚀性大大低于普通PVC电缆。阻燃性无卤阻燃电缆的阻燃机理在不含卤素的聚合物中加人大量的氢氧化铝或氢氧化镁等填充剂,它们在电缆燃烧时释放结晶水,吸收大量热量,从而抑制聚合物温度上升,延缓热分解,降低燃烧速度。另外,脱水分解产生的水蒸汽,能稀释可燃性气体,产生阻燃效果。聚合物的阻燃性,通常用氧指数法来评定,它表示试样在氧气和氮气的混合物中燃烧时所需要的较低含氧量,指数越大,表示可燃性越小,阻燃性越好。一般氧指数(OI)至少为28才具有不燃特性。耐火特性当人们要求电缆线路在发生火灾时能继续发挥作用,并且当电缆由于使用上的需要架设在高危区域的线路上时,电缆必须具备耐火性能。一旦遇上火警,此种耐火电缆仍能在一定时间内继续安全运行,为人员及设备的抢救提供电能。核电缆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。特殊耐火性能要求为:在对电缆撞击条件下进行1000%,5min燃烧试验,火焰熄灭后继续撞击5min,同时用规定压力的高压水冲电缆,要求在整个试验过程中电缆能保持继续通电。美国1974年制订IEEE383电缆标准后,年发生核电厂电缆着火延燃事故,促使人们重视难燃性试验标准的严格性问题。对于核岛用电缆成品,达到无卤/低烟/阻燃,即要求电缆成品能通过IEC332-3成束燃烧试验,燃烧烟浓度达到IEC1034-2的技术要求,燃烧腐蚀性气体达到IEC754-2规定的推荐值的要求,绝缘线芯通过IPCEAS-19-81规定的单根垂直燃烧试验。耐环境性核级电缆用材料必须具有核电站固有工作环境所要求的耐环境性,即耐热性、耐辐照性、耐LOCA性。耐热性由于核级电缆常在高温环境下工作,因此需要它们具有长期耐热使用性能,要选用耐热性满足要求的聚合物,并可让电缆具有四十年以上的使用寿命。耐辐照性缓和环境,严酷环境核级电缆受到大量射线时,会使绝缘和护套材料变脆,机械性能变差。因此,作为核电站电缆用的绝缘和护套材料,必须具有优良的耐辐照性。各种不同的高聚物,其耐辐照性能不同。人们通常在高聚物里添加抗辐照剂,改进其耐辐照性能。有关电缆的耐L0CA性,不同核电站的要求也不相同。综上所述,核级电缆除要具有普通电缆所具有的性能之外,还要具有无卤、低烟、阻燃的特性。

注射法制备
注塑法经常用于批量生产,在注塑过程中,泵送系统在全封闭状态下将不同的组分直接泵入混合机内进行均化,然后泵入模腔中。在高温下,电缆在模腔中快速实现模塑和固化,注射仅需3~10s,模塑和固化则需要10~90s或更长的时间才能完成,具体根据注射质量和部件的较终厚度而定。注塑的整个流程采用封闭式,可大幅度减少污染。而且由于采用一步式自动流程,可保证部件质量连续一致,减少差异现象或人为因素。同时可减少材料准备所需的人力,降低注射压力,加快周期速度,实现系统全自动。 [1]
模压法制备
模压法需在高混机或双辊开炼机中进行预混(初混),而后在双辊开炼机上混炼成型。此方法必须在低温下进行,因此,运行周期更长,消耗较多人力。
模压通常是在平板固化机上完成,按一定的规格下料后置于压制模具中,合模后在液压机上按规定的工艺条件压制,在加热和加压的条件下,电缆呈现塑性流动充满型腔,再经一定时间的持续加热后完成固化成型。 [1]
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