Page 103 - 核电厂电气技术与设备管理

▼ 第四章 核电厂电气系统设计

展，在交联聚乙烯的制造上属于世界最先进的水平，国际上生产的核级电缆都无
法满足单根垂直燃烧试验，目前唯有中国能够满足。
.乙丙橡胶、交联聚乙烯对比分析

乙丙橡胶绝缘电缆工作温度范围，可以从零下四五十度到零上一百五十
度以上的问题，使用区间非常广，中国最初的自主建设的核电机组，大部分都
采用的乙丙橡胶绝缘，以中国秦山某电站为例子，两台60万机组电缆总量约为
3000公里，乙丙橡胶绝缘电缆比例约为80%。随着核电材料的发展，世界各个

国家对该材料的电缆进行了分析，特别是进入21世纪后，美国政府组织测试了
乙丙橡胶绝缘电缆的性能，在美国专门的电缆实验室，对样品进行了LOCA测
试，试验样品在美国已经运行的几个不同的核电站内选取，通过各种老化手段
进行模拟，最后还检测了LOCA情况的电缆数据，最初的电缆使用寿命是40年。

因此，在150℃下504h，然后是辐射老化：在6.5kGy/hr（0.65Mrad/hr）的辐射
剂量速度下总共500kGy（50Mrads）的GAMMA辐射。模拟的LOCA测试是在
7.5kGy/hr（0.75Mrad/hr）的辐射剂量速度下总共1500kGy（150Mrads）的
GAMMA辐射，接着是双峰蒸汽暴露，基于IEEE-323-1974标准，峰值蒸汽温度

是174℃（346°F），蒸气压强是779.1kPa（113psig），蒸汽暴露的延续时间是10
天。测试结束后对电缆的机械性能等进行检测，发现各项指标已经不能满足要求。
基于上述情况，表明虽然乙丙橡胶绝缘电缆在制造完成初期能够满足各项
电缆试验要求，但是随着时间推移，其机械性能、电气性能下降已经不能满足要

求，为核电运行带来隐患，特别是目前中国和其他国家在建的核电技术已经将寿
期增加到了60年，乙丙橡胶绝缘电缆是存在长期运行隐患的。此外乙丙橡胶绝缘
电缆的机械性能要低于交联聚乙烯，通过大约200个式样进行验证，乙丙橡胶绝
缘的抗张强度约在8~9MPa、交联聚乙烯的抗张强度在10MPa以上，虽然均满足

相关标准，但是随着时间的推移，材料老化后，机械性能会不断下降，交联聚乙
烯的裕度较高，可靠性更强。还要补充的是，相同电气性能的乙丙橡胶绝缘电缆
外径和重量都远大于交联聚乙烯，会对电缆桥架抗震要求、电缆的布置带来影
响，增大核电运行的不稳定系数。

.聚乙烯的阻燃性研究
在最早对于聚乙烯的研究中发现，其本身极易燃烧，必须在其中加入阻燃
剂，但是加入阻燃剂，因此将聚乙烯中加入添加剂，使其成为阻燃电缆，同时又

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