Page 95 - 核电厂电气技术与设备管理

▼ 第四章 核电厂电气系统设计

（三）长期耐热性
核电站电缆常需在高温环境中使用，因此需要具有长期耐热性能。然而，高
分子材料在空气中，受到热作用时，都会发生热氧化反应，使电缆材料的电气性

能和力学机械性能发生明显变化，如硬度增大，韧性降低，断裂伸长率下降等，
而逐渐失去使用价值，甚至引发安全事故。从反应机理上分析，高分子材料在受
到热等外界因素作用时，会生成高能量的中间产物：烷基自由基Rc和过氧化物
自由基ROOc。其中，生成ROOc自由基的反应速度很快，所以其浓度要大大

高于Rc自由基。ROOc自由基与高分子材料作用，会生成氢过氧化物ROOH，
其在温度较高时，会发生分解反应，分解产生的ROc和OHc自由基也可以与高
分子材料发生作用，引起新的链式反应，体现出自由氧化的自动催化特征。此
外，必须注意，Fe+2/Fe+3、Cu+1/Cu+2等变价金属离子对ROOH的分解具有很强

的催化作用，因此，电缆料的配制及电缆的生产过程中，需要避免引入这类金属
离子杂质或添加金属离子钝化剂。否则，高分子材料氧化之后，可导致大分子链
的断裂、交联以及链的主链结构或侧基的变换，使材料的各方面性能发生恶化。
此外，为进一步提高电缆材料的耐热性能，可物理添加抗氧剂。目前，市场上的

抗氧剂品种很多，主要有醛胺类，酮胺类、二芳基仲胺类、对苯二胺类、酚类、
硫代酯及亚磷酸酯抗氧剂等。从作用原理上看，可以将它们分为链终止型抗氧剂
和预防型抗氧剂，前者可与自由基ROOc和Rc反应，中断自动氧化的链增长。
因为ROOc的消除抑制了ROOH的生成，可以认为这是阻止热老化的关键。常见

的这类抗氧剂有受阻酚类、仲芳胺类等。预防型抗氧剂主要起到分解过氧化物、
钝化金属离子的作用，主要包括有机亚磷酸酯、硫代二丙酸酯、二硫代氨基甲酸
金属盐、酰胺及酰肼类等。

三、核电站电缆标准

国际上核电站用电缆相关标准及规范有：法国的《核岛电气设备设计和
建造规则（RCC-E规范）》和美国的《核电站用1E级电缆和现场连接的质
量鉴定（IEEE383—2003）》，《核电站－安全系统的电气设备－质量鉴定

（IEC60780）》等。但是，目前中国核电站电缆尚未制定统一的行业和国家标
准，基本上是由各生产企业、行业按各自制定的企业行业标准进行生产和交货，
但实际情况并不能达到核电厂生产运行要求。因此，通常在国际上核电站电缆规

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