阅读说明：本技术 一种核电站严重事故电缆及配套使用的电缆接头 (Severe accident cable of nuclear power station and cable joint used in cooperation with serious accident cable ) 是由 廖信全 邵华 邵平 王林林 黄永杰 杨学伟 古华军 林春来 牟越 于 2019-10-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种核电站严重事故电缆及配套使用的电缆接头,自内而外依次包括缆芯、绝缘层和铠装层,缆芯与铠装层之间通过绝缘层隔离绝缘；所述绝缘层由二氧化硅或氧化镁制成；所述铠装层由304L不锈钢材料制作而成。所述电缆接头,包括配套使用的电缆式插座和电缆式插头,电缆式插座包括金属插针,所述电缆式插座包括与金属插针配套设置的插孔,所述金属插针和插孔的接触点采用铜镀镍制成；所述插孔的外围包覆陶瓷衬套；所述电缆式插头和电缆式插座的外围分别包覆有外鞘,所述外鞘采用316L不锈钢制成；所述外鞘和导体之间采用苯撑硅橡胶密封圈隔离、密封。本发明的有益效果是：耐高温、耐腐蚀、防火、耐辐照,符合核电站发生严重事故的使用要求。(The invention discloses a serious accident cable for a nuclear power station and a cable joint used in a matched manner, which sequentially comprise a cable core, an insulating layer and an armor layer from inside to outside, wherein the cable core and the armor layer are isolated and insulated by the insulating layer; the insulating layer is made of silicon dioxide or magnesium oxide; the armor layer is made of 304L stainless steel materials. The cable connector comprises a cable type socket and a cable type plug which are matched for use, the cable type socket comprises a metal contact pin, the cable type socket comprises a jack matched with the metal contact pin, and a contact point of the metal contact pin and the jack is made of copper nickel plating; the periphery of the jack is coated with a ceramic lining; outer sheaths are respectively coated on the peripheries of the cable type plug and the cable type socket, and the outer sheaths are made of 316L stainless steel; the sheath and the conductor are isolated and sealed by a phenylene silicon rubber sealing ring. The invention has the beneficial effects that: the high-temperature-resistant, corrosion-resistant, fireproof and radiation-resistant alloy material meets the use requirements of severe accidents of nuclear power stations.)

一种核电站严重事故电缆及配套使用的电缆接头

技术领域

本发明涉及电缆制造技术领域，特别是涉及一种核电站严重事故电缆及配套使用的电缆接头。

背景技术

福岛核事故后，世界各国在新兴的各项三代核电技术中开始研究严重事故的发展过程和处理策略，各国建立了许多试验装置，对严重事故现象进行模拟，并提出了许多预防和缓解严重事故的措施。

但是，在发生类似福岛事故这样的严重事故情况下，核电站失去了全部的交流电，仪控系统也将因为失去电源而丧失监测和控制功能，即使有完善的严重事故处理策略，也因为得不到有效实施而无法控制严重核事故的发展。因此，当严重事故叠加全厂交流电丧失的情况实际发生时，为了使这些专设的策略和系统能够有效地发挥预防和缓解事故的作用，仪控设备连同连接这些设备的电缆的可用性至关重要。

目前，我国核电站上使用的电缆主要分为两种，一种为橡胶电缆，采用橡皮绝缘、橡皮护套的方案，其最高使用温度只有125℃；另一种为矿物质绝缘电缆，其电缆中心为铜棒、采用氧化镁作为绝缘物质、外壳采用不锈钢作为保护套，这种电缆能够承受500℃以上的高温，但电缆的接头密封部分则耐温较低。目前我国正在采用第三代技术建造核电站，一旦发生严重事故，上述两种电缆均不能满足第三代核电站关于严重事故条件下的使用要求。为了在核电站严重事故发生时仍能正常运行，所用的电缆的电缆接头须具备耐高温、耐腐蚀、防火、耐辐照等性能。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种在核电站严重事故发生时，仍然能够有效使用的电缆；本发明的第二个目的是提供一种配合上述严重事故电缆使用的电缆接头。

针对第一个目的，本发明采用的一个技术方案是：提供一种核电站严重事故电缆，其结构为：自内而外依次包括缆芯、绝缘层和铠装层，所述缆芯与铠装层之间通过所述绝缘层隔离绝缘；其特征在于：

所述电缆的各部件禁止使用以下材料制作：铝、砷、氯醛、氟、汞、铅、硫磺及锌；

所述绝缘层由二氧化硅或氧化镁制成；

所述铠装层由304L不锈钢材料制成。

优选的，所述绝缘层由二氧化硅制成。

优选的，所述绝缘层和铠装层在接头处通过环氧树脂封装。

优选的，所述电缆的外径不超过5mm；所述缆芯包括4根间隔设置的铜质芯线，所述铜质铜芯线的截面积不大于1mm²。

针对第二个目的，本发明采用的一个技术方案是：提供一种配合上述核电站严重事故电缆使用的电缆接头，包括配套使用的电缆式插座和电缆式插头，所述电缆式插座包括金属插针、用于固定电缆缆芯的第一线夹及电性连接所述第一线夹和金属插针的第一导体；所述电缆式插头包括与所述金属插针配套设置的插孔、用于固定电缆缆芯的第二线夹及电性连接所述第二线夹和插孔的第二导体；其特征在于，所述金属插针和插孔的接触点采用铜镀镍制成；所述插孔的***包覆陶瓷衬套；所述电缆式插头和电缆式插座的***分别包覆第一外鞘和第二外鞘，所述第一外鞘和第二外鞘均采用316L不锈钢制成；所述第一外鞘和第一导体之间、第二外鞘与第二导体之间设置密封圈进行密封、隔离，所述密封圈采用苯撑硅橡胶制成。

本发明的有益效果是：本发明的严重事故电缆和电缆接头，具备耐高温、耐腐蚀、防火、耐辐照等特点，可以满足核电站严重事故条件的使用要求。

附图说明

图1是本发明实施例1～实施例3的结构示意图；

图2是本发明实施例4中电缆式插座的结构示意图；

图3时本发明实施例4中电缆式插头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例1～实施例3的严重事故电缆，其结构均如附图1所示，自内而外依次包括缆芯、绝缘层2和铠装层3，所述缆芯与铠装层3之间通过所述绝缘层2隔离绝缘；所述缆芯由四根相互间隔的芯线1组成；所述绝缘层2和铠装层2在接头处通过环氧树脂封装。

实施例1

所述电缆的外径为5mm；所述绝缘层2由二氧化硅制成；所述芯线1为铜质芯线，且每根铜质芯线的截面积为1mm²；所述铠装层3由304L不锈钢材料制作而成。

实施例2

所述电缆的外径为5mm；所述绝缘层2由氧化镁制成；所述芯线1为铜质芯线，且每根铜质芯线1的截面积为1mm²；所述铠装层3由304L不锈钢材料制作而成。

实施例3

所述电缆的外径为4mm；所述绝缘层2由二氧化硅制成；所述芯线1为铜质芯线，每根铜质芯线的截面积为0.8mm²；所述铠装层3由304L不锈钢材料制作而成。

实施例4

请参阅图2～3，一种用于核电站严重事故电缆的电缆接头，包括配套使用的电缆式插座a和电缆式插头b；所述电缆式插座a包括金属插针4、用于固定电缆缆芯的第一线夹5及电性连接所述第一线夹5和金属插针4的第一导体6；所述电缆式插头b包括与所述金属插针4配套设置的插孔7、用于固定电缆缆芯的第二线夹8及电性连接所述第二线夹8和插孔7的第二导体9；所述金属插针4和插孔7的接触点采用铜镀镍制成；所述插孔7的***包覆陶瓷衬套10；所述电缆式插座a和电缆式插头b的***分别包覆第一外鞘11和第二外鞘12，所述第一外鞘11和第二外鞘12均采用316L不锈钢制成；所述第一外鞘11和第一导体6之间设置第一密封圈14、第二外鞘12与第二导体9之间设置第二密封圈13以实现导体与外鞘之间的密封、隔离，所述第一密封圈14、第二密封圈13均采用苯撑硅橡胶制成。所述电缆式插头b和电缆式插座a连接时，将金属插头4***插孔7内，然后通过第一锁紧螺母15和第二锁紧螺母16锁紧固定。

对比例1

一种铠装电缆，由内到外依次包括缆芯、绝缘层和铠装护套，电缆的外径为6mm；缆芯由2根相互间隔的铜芯组成，每根铜芯的截面积为1mm²；绝缘层由氧化镁制成；铠装护套由316L不锈钢材料制作而成。

对比例2

一种电缆，包括导体和绝缘保护套，导体由绞合镀锡软圆铜线制成；绝缘保护套采用交联聚乙烯+交联聚烯双层绝缘；电缆的外径2.4mm，导体尺寸1.3mm。

对上述实施例1～实施例3，对比例1～对比例2进行电介质强度试验和绝缘电阻测试试验，将结果列于表1。其中，电介质强度试验分别在700V/50Hz条件和在2000V/50Hz条件下持续1分钟测试；绝缘电阻在500V DC条件下测试；密封性能详见设备防护等级。另外，对各实施例和对比例的使用工况进行测试，详见表2。

表1电缆电气性能对比

表2电缆使用工况对比

产品编号	耐高温性	耐腐蚀性	耐辐照	防火等级
					实施例1	900℃(长时间)	耐强腐蚀性	1500kGy	A级
实施例2	850℃(长时间)	耐强腐蚀性	1500kGy	A级
					实施例3	850℃(长时间)	耐强腐蚀性	1500kGy	A级
对比例1	800℃(长时间)	耐强腐蚀性	1000kGy	A级
					对比例2	180℃(长时间)	耐弱腐蚀性	375kGy	B1级

核电站严重事故电缆要求：设备的电介质试验的漏电流应小于5mA/700V，10mA/2000V；绝缘电阻应大于1000MΩ/500VDC；防护等级达到IP66；设备可以耐高温、耐腐蚀、防火、防辐照、抗震等，以满足设备在电站发生严重事故工况时的使用要求。结合上表表明，实施例1～3可满足要求，对比例1在电介质试验和绝缘试验中性能无法满足要求，对比例2因外鞘绝缘材质无法满足耐高温、耐腐蚀、防火、防辐照等性能要求。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。