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核电厂电气技术与设备管理
Electrical Technology and Equipment Management of Nuclear Power Plant
LOCA性。
A耐热性:由于核电站的设计原来,核电一回路的温度在200℃以上,在如
此高的温度下,核级电缆必须保持正常的工作状态,同时还要有60年以上的使用
寿命,此项特性必须在设计时予以考虑。
B耐辐照性:核电站一旦发生事故最大的威胁在于其会产生大量的核辐射,
将对人员、环境造成不可估量的影响,而在核电站内部敷设的核级电缆每时每刻
都在承受着大量射线,这些射线会使得绝缘变脆,其断裂伸长率、拉伸力等机械
性能会下降。因此,作为核级电缆所选用的绝缘材料必须能在长期的核辐射下工
作,也就是电缆绝缘材料中要加入抗辐照剂。
C耐LOCA性:核电站一般情况最为重要的是一回路,如果一回路不发生事
故核电的安全性通常不会有大的问题,而一回路最容易出现的事故就是LOCA
(一回路破损事故)。当LOCA发生时,一回路中原有的高温度、高压力水蒸气
会外漏,在此水蒸气中还包含着各种化学药剂,冲击力、腐蚀性极强,同时作为
核电站中的核燃料有可能外泄,会造成极高的辐射剂量,远超于正常工况,此时
核级电缆必须保证一段时间的运行,来启动各项安全保护措施,此项要求也必
须作为核级电缆需要重点关注的指标。通过中国和其他国家各个核电站的运行
状况,中国各个电缆研究机构对可用于制作核级绝缘的材料进行了一一分析和研
究,经过多轮的筛选和比对,当前正在运行的、在建的核电项目通常采用橡胶或
塑料作为绝缘材料,而中国的核电项目,目前为止主要有乙丙橡胶(EPR)、交
联聚乙烯塑料(XLPE)这两类。下面分别对这些材料作介绍:
乙丙橡胶(ethylene propylene rubber)是一种人工合成的橡胶。经过各方面
的测试,它的化学稳定性比较高,可以作为成熟的工业产品,耐热老化性能、抗
辐照性能以及在发生LOCA事故下耐高压水蒸气性能良好,同时对于绝缘的电性
能来说,其耐电压能力很强,非常适合作为绝缘材料。但是橡胶本身是不能阻燃
的,因此根据上述的分析,需要在橡胶中加入阻燃剂,将其制作成阻燃的产品。
同时,这些阻燃剂的加入还要对乙丙橡胶拉伸力(机械性能)、耐电压能力(电
气性能)以及抗辐照性能给予保证,不能使上述性能达不到最初的设计标准。
交联聚乙烯(cross-linked polyethylene)是一种塑料制品,是在聚乙烯这种
塑料中加入阻燃剂、抗辐照剂等物质,然后通过一种工艺手段对其加工,使得聚
乙烯发生交联,以此来实现核级电缆的各项性能和标准。中国通过近10年来的发
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