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核电迎来飞速发展 核级电缆前路光明

来源:电缆网 日期:2014年7月31日 08:49

   近年来,国内因核电快速发展而引起各配套行业的极大关注,电线电缆行业作为重要的配套产业同样如此,随着李克强总理对沿海核电建设的重申,核电用电缆的需求会极大的上升,给国内的电线电缆生产企业带来很好的发展契机。但是由于核电站对于核级电缆的标准要求很高,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。
  认识K3类电缆
  电缆的运行寿命和评定寿命是国内电缆行业的惯用术语,与美国IEEE 383-1974(1980年重新确认)核电站用IE级电缆、现场接头和连接件型式试验标准的术语略有差异,该标准命名为安装寿命和验证寿命。安装寿命定义为:设备从安装到拆除,设备可以符合设计和系统要求的期限。验证寿命的定义为:设计一套特殊工作条件方案,该方案的试验时限能证实设备符合要求的性能,因此验证寿命也可理解为资质寿命。为验证寿命所拟订的各种试验方案,它们的条件和时间不一定相同,但是从逻辑上讲,验证寿命应当能证明符合安装寿命的期望值。
  验证寿命有一定的抽象含义,阿累尼乌斯公式是常用的手段。另外美国EBASCO火力发电规范中命名为服务寿命和推算寿命。这些名称虽不同,但要说清楚的是同一个问题,就是电缆究竟可使用多长时间。IE级电缆运行寿命要求为40年,后来又倾向提高到60年,对于一种新材料在未取得实际40或60年运行经验前,只能用加速老化试验数据推算出寿命。新材料寿命评定试验是一项研究工作,40或60年时间很长,用相对较短时间加速老化试验,推算结果也不会刚好等于 40年,可能为20-80年之间,这也不能轻易判定20年不可取,80年一定很安全。
  阿累尼乌斯公式虽然是一种验证寿命的重要也是常用手段,但它并非是标准的考核指标,比如40年的时间显然有很长,用相对较短时间加速老化试验,推算结果,也不会刚好等于40年,可能是在20-60年之间,因此说,它不能轻易判定新材料是否符合使用要求。
  加速老化试验方案设计的温度范围、温度级差、试样形状、试样与空气接触表面积、试样厚度、试样制作工艺、批量试样材质均匀性、试样寿命终止参数以及烘箱换气量等等,均对推算结果有影响。设计一个比较完美的方案,需要经过多次的前期验证工作,才能得到比较满意的结论。
  如今,我国生产的1E级K3类电缆已有多年,通过鉴定的产品,都进行过40年寿命评定。出于各种利益,有的认为有效;有的认为基本可信;有的认为基本不可信;更有的认为要全盘推翻,从新开始洗牌。其实只要最终用户认可,才是最实在的。这一解释可参考EBASCO规范对于物理寿命试验的结论中得到证实,这个结论说明:在电缆设计寿命期间,电缆工作中所出现情况,在实验室内找不到完全等效施加物理条件的加速试验方法,只得应用阿累尼乌斯技术或其他实验室技术。加速热寿命试验只能提供材料的相对热寿命数据,进一步看,由丁基橡胶绝缘电缆推测的结果说明,采用阿累尼乌斯技术的加速寿命试验数据,外推法所导出的寿命时间,比实际寿命低。
   虽然这样的数据,作为许可的概括性原则是不充分的。然而看来似乎可以说明这样一点:一种新型绝缘加速热寿命情况,与这种新绝缘已经得到充分确认具有优越的长期服务记录,二者的对比是这种新绝缘能够长期使用的有利的证明》。从这个结论得到启发,用于低压电缆的正常质量的非阻燃交联聚乙烯绝缘,自发明至今最长的辐照交联已超过50年,化学交联和硅烷交联也超过40年,从长期90℃热寿命来看,达到40年的运行寿命国际上已没有怀疑。但是用于低压电缆的正常质量的高填充物无卤阻燃交联聚乙烯绝缘,自发明至今最长的材料未超过30年,实际使用中未发生热老化而失效,当然要证明达到40年运行寿命的理由还不够充分。
  K1类电缆与K3类电缆的差距
  2000年前后,少数企业开发1E级K1类电缆。在制造技术方面进展还比较顺利,但由于试验装备和试验技术条件不够成俗,产品迟迟不作鉴定。K1类电缆的用量比K3类电缆少得多,而开发成本高出数倍,因此研发K1类电缆厂也相对少得多。目前少数电缆厂的一部分K1类品种电缆通过了技术鉴定。根据经验,K1 类电缆采用乙丙橡胶绝缘和乙丙橡胶护套结构,比较有把握通过泄漏事故试验。交联聚烯烃绝缘和交联聚烯烃护套结构,相对不易通过泄漏事故试验。当然不是排斥采用交联聚烯烃。
  目前国内的泄漏事故试验,在原则上参考IEEE383-1974进行,该标准本身也说明试验条件允许变动,前几年国内试验设备不完善,试验方法未规范化。目前包括北京、上海在内的国内一线城市都基本具备了泄漏事故试验的基本能力。但关于泄漏事故试验的具体程序,国外、国内都不完全相同。比如就是同一个国家,现在和过去的程序也不完全相同。总的来说,由于试验经验不够,目前要肯定哪一种程序,最为正统,最有权威性,还需要进一步研讨。
  目前,纵观国内近万家电缆生产企业,能够通过K1类电缆鉴定的企业少之又少,但是因为核电站建设吸引了全国乃至全球的眼光,以及近年来国内电缆行业加大技术研发力度的呼吁空前高涨,近年来关于核级电缆研发的力度明显增加、技术水平得到快速的发展,在这样的发展态势下,我们相信全面完成核级电缆的国产化已经近在眼前。

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