核电站用电缆介绍 - 360文档中心

核电站用1e级电缆的特性及设计

核电站用1E级电缆的特性及设计能源危机是世界性问题，核能源开发是解决能源危机的重要途径，世界各国都在大力发展核电建设。

目前，法国核电总量已占总发电量的70%，美国占20％；日本占34％；韩国占40％；俄罗斯占17％。

我国的核电容量仅占2％，积极推进核电建设并实现国产化，是我国国民经济建设的一项重要内容。

按照电力发展规划，2020年我国核电装机容量将占装机总发量的4%，这与目前国际平均核电装机水平（发电量16%）相距甚远，想要到2050年达到发达国家的平均核电装机水平，将有大量核电工程项目等待建设。

核电虽是一种经济清洁的能源，但过去的核电事故曾留给人们深刻的教训，核电站安全问题便尤为重要，世界各国都对核电站采取了严格的安全措施。

作为核电?quot;血管"和"神经"的电缆线路系统，也是安全的关键要素，电缆线路系统在核电站的正常运行及安全停堆方面起着非常重要的作用。

本文就目前核电站用电缆的分类、性能、试验和我公司核电站电缆特点作一阐述，以起抛砖引玉之效核电站电缆的分类核电站电缆主要应用于核反应堆厂房、核辅助厂房、汽轮机厂房，电缆敷设方式一般采用管道或线槽，要求电缆具有可靠的使用寿命、热稳定性、防潮性、化学稳定性和抗辐射性。

为保证系统设计的高可靠性，避免设备损坏导致的严重经济后果，通常采用重复的多路独立线路系统和装置，通常动力电缆采用两套独立线路系统，控制电缆采用三套独立线路系统。

核电站电缆按用途来分主要是两大类，一是电力电缆，主要包含：用于13.8kV系统的15kV中压电缆；用于4.16kV系统的5kV电力电缆；用于480V、250V和208V 系统的0.6/1kV电力电缆。

二是控制与仪表电缆，对于直流200V以下的控制系统采用300V的控制电缆；直流200-400V的控制系统采用600V的控制电缆。

电力电缆主要用于电机、照明和其它用电设备（测控仪表、阀门、盘、空调等）；控制仪表电缆不仅用于仪表控制装置的供电、信号监控、联锁，还用于通信系统、安全监控、维护系统、报警系统等。

核电站用电缆分类及试验

核电站用1E级电缆按核电站电气系统设备的安全类别分为三类：K1、K2、K3。

安全类别K1、K2、K3类有如下定义：K1类电动执行机构。

安装在核反应堆安全壳以内，在正常环境条件下和在SL2（安全停堆地震）载荷以下及在事故期间或事故之后仍能执行其规定的功能。

K2类电动执行机构。

安装在核反应堆安全壳以内，在正常环境条件下和在SL2（安全停堆地震）载荷下仍能执行其规定的功能。

K3类电动执行机构。

安装在核反应堆安全壳以外，在正常环境条件下和在SL2（安全停堆地震）载荷下仍能执行其规定的功能。

三类电缆的运行环境差别很大，其中K1类的运行环境最恶劣，对电缆的性能要求也最为苛刻，必须通过模拟冷却剂跑失事故（LOCA）试验才可以投入运行。

根据电缆的实际运行环境，核电站发生LOCA时，安全壳（ContainmentVessel）内外的电缆都将会受到严峻考验。

有人认为，安装在核反应堆厂房内的电缆都应进行模拟LOCA试验；其次，只有能够生产1E级K1类电缆，才能够证明该电缆厂家完全具备了生产核级电缆的能力，电缆的结构设计和性能指标的制定最好根据反应堆厂房和核辅助厂房两个运行环境的具体条件进行确定。

1、试验内容（1）电缆基本性能的型式试验；（2）电缆应能通过IEEE383规定的成束电缆垂直燃烧试验；（3）烟浓度试验；（4）成品电缆护套材料燃烧时释放气体的试验；（5）电力电缆电老化试验；（6）绝缘和护套材料的长期耐热性评定试验；（7）等效50年运行的热老化模拟试验；（8）等效50年运行的放射线照射老化模拟试验；（9）模拟抗震试验；（10）等效50年运行LOCA时的放射线照射试验、模拟LOCA试验（高温、高压的水蒸汽）；（11）性能检查试验。

其中，(1)~(3)为型式试验，(7)~(10)为环境模拟试验，(8)和(10)两项试验都是经过第7项试验后进行的。

性能检查试验包括电压试验、燃烧试验、绝缘和护套的抗拉强度、断裂伸长率的测量等。

核电站电缆敷设文档资料

核电站电缆敷设与常规火电站一样,核电站的电缆设计是为保证用电设备与电源或控制信号间的可靠连接,以保证设备的可靠运行,所以须满足机械强度(如抗震)、防火、抗电磁干扰等要求,但核电站有其特殊性,为防止产生核泄漏事故的危险,需提高安全要求。

为此,在核电站设计时,提前将核电站内的设备进行分级,在事故发生后具有保护公共利益功能(防止核泄漏)的设备或部件定义为核安全级,对与核安全级设备相关的电缆,有特殊要求。

为满足单一故障准则,核级电缆采取冗余配置、合理分布及有效隔离等措施。

1 不同列电缆的隔离对于供电有关的核级电缆,为保证供电的可靠性,划分为两个互为冗余的两个部分――A列与B列,分别由各自的配电装置供电,在A列与B列之间采用实体隔离,保证两个序列之间不会相互影响,既一列电缆发生着火、短路、断路等故障,不应该影响另一个序列电缆的正常供电;与常规火电站的电缆设计相比,安全性大大提高。

A列与B列电缆通道穿过不同路径,即不同的防火分区、房间、走廊等,在设计阶段通过主电缆桥架对A/B列进行隔离,由于布置上的困难不能实现充分的隔离时,必须找出共模点进行分析,主要考虑的共模故障危害包括火灾危害、电气危害、机械事故危害等,例如考虑电气危害(防止由于通道中装满电缆而引起电缆之间的短路或另一序列的动力电缆过热而造成损坏的情况――不包括火灾),隔离的最低要求如下图。

如果考虑到火灾影响,在共模点的防火区,发生火灾共模故障后能保护冗余的另一列不受影响,或当火灾荷载密度超过400MJ/m2时,限制火灾的蔓延,采取的措施1E级电缆需安装防火封闭(有效保护时间1.5小时),其目的是构成全面的保护,即从可能的起火点,沿着所有路径直到这一防火区的出口,具体原则如下:(1)指定列的防火区及敏感区,另一列的所有电缆通道应被隔离(2)未指定列的防火区及敏感区,位于该区的非主流电缆通道应被隔离(3)敷设保护组电缆通道的房间中非对应列的供电电缆应被隔离(4)继电间非对应列的1E级电缆通道应被隔离(5)对于存在机械事故危险(如管道破裂甩击、液体喷射等)的房间,应用屏障保护至少一组1E级冗余安全级电缆及设备。

核电电缆简介

核电电缆简介
国内1E级核电电缆指完成反应堆紧急停堆；安全壳隔离、堆芯应急冷却、反应堆余热导出、反应堆安全壳的热导出；防止放射性物质向周围环境排放等功能的电气系统设备的安全级。

K3 类核电电缆是指在安全壳外处，在正常情况和地震荷载下能执行其规定功能的电缆。

核电站电缆主要应用于核反应堆厂房、核辅助厂房、汽轮机厂房，电缆敷设方式一般采用管道或线槽，要求电缆具有可靠的使用寿命、热稳定性、防潮性、化学稳定性和抗辐射性。

1E 级 K1 类电缆，需要经受辐射试验，大概情况如下：
(1)热老化试验，美国为 138℃ 300小时，相当于使用 40 年。

(2)辐照试验，老化试验后用钴源进行γ射线辐照试验，美国对缓和环境电缆的吸收剂量规定为 7×105 Gy ，对严酷环境为15×105 Gy 。

(3)模拟 LOCA-HELB 试验，电缆放在容器内以规定的温度、蒸汽压力和时间进行循环试验，同时喷射化学溶液，常采用含 1.5% 硼酸溶液，并在室温下用氢氧化钠调节其 pH 值至 10.5 作为溶液。

喷射流量对水平投影面为34.2 i/min m2。

(4)浸水耐电压试验，在γ辐照试验后，对缓和环境电缆，卷绕在20 倍电缆外径在金属圆柱体上，对严酷环境电缆则为 40 倍径，然后浸入室温水中，以 3.15 MV/m 梯度施加电压，5分钟不击穿为合格。

以上仅是核电站用电缆试验的概略说明，实际试验还有许多具体细则。

核电站专用电缆的分类和有关的试验要求

核电站专用电缆的分类和有关的试验要求一. 核电站电缆的分类核电站电缆主要应用于核反应堆厂房、核辅助厂房、汽轮机厂房，电缆敷设方式一般采用管道或线槽，要求电缆具有可靠的使用寿命、热稳定性、防潮性、化学稳定性和抗辐射性。

为保证系统设计的高可靠性，避免设备损坏导致的严重经济后果，通常采用重复的多路独立线路系统和装置，通常动力电缆采用两套独立线路系统，控制电缆采用三套独立线路系统。

核电站用1E 级电缆按核电站电气系统设备的安全类别分为三类：K1 、K2 、K3 。

安全类别K1 、K2 、K3 类有如下定义：K1 类电动执行机构。

安装在核反应堆安全壳以内，在正常环境条件下和在SL2 （安全停堆地震）载荷以下及在事故期间或事故之后仍能执行其规定的功能。

K2 类电动执行机构。

安装在核反应堆安全壳以内，在正常环境条件下和在SL2 （安全停堆地震）载荷下仍能执行其规定的功能。

K3 类电动执行机构。

安装在核反应堆安全壳以外，在正常环境条件下和在SL2 （安全停堆地震）载荷下仍能执行其规定的功能。

三类电缆的运行环境差别很大，其中K1 类的运行环境最恶劣，对电缆的性能要求也最为苛刻，必须通过模拟冷却剂跑失事故（LOCA ）试验才可以投入运行。

根据电缆的实际运行环境，核电站发生LOCA 时，安全壳（Containment Vessel ）内外的电缆都将会受到严峻考验。

有人认为，安装在核反应堆厂房内的电缆都应进行模拟LOCA试验；其次，只有能够生产1E 级K1 类电缆，才能够证明该电缆厂家完全具备了生产核级电缆的能力，电缆的结构设计和性能指标的制定最好根据反应堆厂房和核辅助厂房两个运行环境的具体条件进行确定。

核电站电缆常用品种有：6/ 10 kV 和0. 6/ 1 kV 电力电缆，0. 6/ 1 kV 控制电缆，300/500 V 仪表电缆，300/ 500 V 补偿导线共5 种。

下表是国内某公司的规格表：表 1 1E 级核电站电缆的型号名称型号名称YJY K3 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类电力电缆YJY23 K3 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类电力电缆 YJYJ K1 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类电力电缆YJYJ23 K1 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类电力电缆 KYJY K3 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类控制信号电缆KYJY23 K3 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类控制信号电缆KYJYJ K1 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类控制信号电缆KYJYJ23 K1 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类控制信号电缆二.电缆有关实验标准和要求.1 、试验内容（ 1 ）电缆基本性能的型式试验；（ 2 ）电缆应能通过IEEE383 规定的成束电缆垂直燃烧试验；（ 3 ）烟浓度试验；（ 4 ）成品电缆护套材料燃烧时释放气体的试验；（ 5 ）电力电缆电老化试验；（ 6 ）绝缘和护套材料的长期耐热性评定试验；（7 ）等效50 年运行的热老化模拟试验；（8 ）等效50 年运行的放射线照射老化模拟试验；（9 ）模拟抗震试验；（10 ）等效50 年运行LOCA 时的放射线照射试验、模拟LOCA 试验（高温、高压的水蒸汽）；（11 ）性能检查试验。

核电站专用电缆的分类和有关的试验要求

核电站专用电缆的分类和有关的试验要求一. 核电站电缆的分类核电站电缆主要应用于核反应堆厂房、核辅助厂房、汽轮机厂房，电缆敷设方式一般采用管道或线槽，要求电缆具有可靠的使用寿命、热稳定性、防潮性、化学稳定性和抗辐射性。

为保证系统设计的高可靠性，避免设备损坏导致的严重经济后果，通常采用重复的多路独立线路系统和装置，通常动力电缆采用两套独立线路系统，控制电缆采用三套独立线路系统。

核电站用1E 级电缆按核电站电气系统设备的安全类别分为三类：K1 、K2 、K3 。

安全类别K1 、K2 、K3 类有如下定义：K1 类电动执行机构。

安装在核反应堆安全壳以内，在正常环境条件下和在SL2 （安全停堆地震）载荷以下及在事故期间或事故之后仍能执行其规定的功能。

K2 类电动执行机构。

安装在核反应堆安全壳以内，在正常环境条件下和在SL2 （安全停堆地震）载荷下仍能执行其规定的功能。

K3 类电动执行机构。

安装在核反应堆安全壳以外，在正常环境条件下和在SL2 （安全停堆地震）载荷下仍能执行其规定的功能。

三类电缆的运行环境差别很大，其中K1 类的运行环境最恶劣，对电缆的性能要求也最为苛刻，必须通过模拟冷却剂跑失事故（LOCA ）试验才可以投入运行。

根据电缆的实际运行环境，核电站发生LOCA 时，安全壳（Containment Vessel ）内外的电缆都将会受到严峻考验。

有人认为，安装在核反应堆厂房内的电缆都应进行模拟LOCA试验；其次，只有能够生产1E 级K1 类电缆，才能够证明该电缆厂家完全具备了生产核级电缆的能力，电缆的结构设计和性能指标的制定最好根据反应堆厂房和核辅助厂房两个运行环境的具体条件进行确定。

核电站电缆常用品种有：6/ 10 kV 和0. 6/ 1 kV 电力电缆，0. 6/ 1 kV 控制电缆，300/500 V 仪表电缆，300/ 500 V 补偿导线共5 种。

下表是国内某公司的规格表：表 1 1E 级核电站电缆的型号名称型号名称YJY K3 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类电力电缆YJY23 K3 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类电力电缆 YJYJ K1 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类电力电缆YJYJ23 K1 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类电力电缆 KYJY K3 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类控制信号电缆KYJY23 K3 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类控制信号电缆KYJYJ K1 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类控制信号电缆KYJYJ23 K1 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类控制信号电缆二.电缆有关实验标准和要求.1 、试验内容（ 1 ）电缆基本性能的型式试验；（ 2 ）电缆应能通过IEEE383 规定的成束电缆垂直燃烧试验；（ 3 ）烟浓度试验；（ 4 ）成品电缆护套材料燃烧时释放气体的试验；（ 5 ）电力电缆电老化试验；（ 6 ）绝缘和护套材料的长期耐热性评定试验；（7 ）等效50 年运行的热老化模拟试验；（8 ）等效50 年运行的放射线照射老化模拟试验；（9 ）模拟抗震试验；（10 ）等效50 年运行LOCA 时的放射线照射试验、模拟LOCA 试验（高温、高压的水蒸汽）；（11 ）性能检查试验。

核电缆

核电站用补偿电缆一、适用范围本产品主要适用于核电站反应堆厂房外的热电偶、记录仪、计算机以及数据处理系统的连接用一般精密级电缆。

二、产品特点采用辐照交联阻燃聚烯烃绝缘，满足耐辐射性和电绝缘性双重要求。

产品具有无卤低烟、阻燃和耐辐射特性，能够适应核电站特殊环境要求。

三、使用特性电缆用于热电偶与记录仪，计算机等数据处理系统的连接。

电缆导体的长期允许工作温度为：90℃。

电缆安装时的环境温度不宜低于0℃；低于0℃时，敷设前应对电缆进行预热。

电缆安装时的最小弯曲半径：应不小8D。

（注：D为电缆直径）反应堆厂房正常工况r射线辐照累剂量为250kGY。

LOCA工况r射线辐照累积剂量为600kGY。

四、执行标准核电站用1E级K3类低烟无卤阻燃电缆，执行企业标准。

企业标准采用了CST 74C 06800《EDF核电站电缆技术规格书》、RCC－E《核岛电气设备设计和建造规则》、核电站设计提出的《电缆技术规格书》及IEC60502等标准。

五、型号及名称核电站用1E级K3类补偿电缆的型号、名称核电站用测量电缆一、适用范围本产品适用于额定电压300/500V核电站反应堆安全壳外传感器和电气机柜测量连接系统。

产品特点采用辐照交联聚乙烯或辐照交联阻燃聚烯烃绝缘，满足耐辐射性和电绝缘性双重要求。

产品具有无卤低烟、阻燃和耐辐射特性，能够适应核电站特殊环境要求。

二、使用特性/U为：300/500V。

额定电压U电缆导体的长期允许工作温度为：90℃。

电缆安装时的环境温度不宜低于0℃；低于0℃时，敷设前应对电缆进行预热。

电缆安装时的最小弯曲半径：应不小8D。

（注：D为电缆直径）短路（最长持续5s）时，电缆导体的最高温度应不超过250℃。

反应堆厂房正常工况r射线辐照累剂量为250kGY。

LOCA工况r射线辐照累积剂量为600kGY。

三、执行标准核电站用1E级K3类低烟无卤阻燃电缆，执行企业标准。

企业标准采用了CST 74C 06800《EDF核电站电缆技术规格书》、RCC－E《核岛电气设备设计和建造规则》、核电站设计提出的《电缆技术规格书》及IEC60502等标准。

核电站专用电缆的分类和有关的试验要求

核电站专用电缆的分类和有关的试验要求一. 核电站电缆的分类核电站电缆主要应用于核反应堆厂房、核辅助厂房、汽轮机厂房，电缆敷设方式一般采用管道或线槽，要求电缆具有可靠的使用寿命、热稳定性、防潮性、化学稳定性和抗辐射性。

为保证系统设计的高可靠性，避免设备损坏导致的严重经济后果，通常采用重复的多路独立线路系统和装置，通常动力电缆采用两套独立线路系统，控制电缆采用三套独立线路系统。

核电站用1E 级电缆按核电站电气系统设备的安全类别分为三类：K1 、K2 、K3 。

安全类别K1 、K2 、K3 类有如下定义：K1 类电动执行机构。

安装在核反应堆安全壳以内，在正常环境条件下和在SL2 （安全停堆地震）载荷以下及在事故期间或事故之后仍能执行其规定的功能。

K2 类电动执行机构。

安装在核反应堆安全壳以内，在正常环境条件下和在SL2 （安全停堆地震）载荷下仍能执行其规定的功能。

K3 类电动执行机构。

安装在核反应堆安全壳以外，在正常环境条件下和在SL2 （安全停堆地震）载荷下仍能执行其规定的功能。

三类电缆的运行环境差别很大，其中K1 类的运行环境最恶劣，对电缆的性能要求也最为苛刻，必须通过模拟冷却剂跑失事故（LOCA ）试验才可以投入运行。

根据电缆的实际运行环境，核电站发生LOCA 时，安全壳（Containment Vessel ）内外的电缆都将会受到严峻考验。

有人认为，安装在核反应堆厂房内的电缆都应进行模拟LOCA试验；其次，只有能够生产1E 级K1 类电缆，才能够证明该电缆厂家完全具备了生产核级电缆的能力，电缆的结构设计和性能指标的制定最好根据反应堆厂房和核辅助厂房两个运行环境的具体条件进行确定。

核电站电缆常用品种有：6/ 10 kV 和0. 6/ 1 kV 电力电缆，0. 6/ 1 kV 控制电缆，300/500 V 仪表电缆，300/ 500 V 补偿导线共5 种。

下表是国内某公司的规格表：表 1 1E 级核电站电缆的型号名称型号名称YJY K3 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类电力电缆YJY23 K3 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类电力电缆 YJYJ K1 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类电力电缆YJYJ23 K1 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类电力电缆 KYJY K3 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类控制信号电缆KYJY23 K3 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类控制信号电缆KYJYJ K1 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类控制信号电缆KYJYJ23 K1 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类控制信号电缆二.电缆有关实验标准和要求.1 、试验内容（ 1 ）电缆基本性能的型式试验；（ 2 ）电缆应能通过IEEE383 规定的成束电缆垂直燃烧试验；（ 3 ）烟浓度试验；（ 4 ）成品电缆护套材料燃烧时释放气体的试验；（ 5 ）电力电缆电老化试验；（ 6 ）绝缘和护套材料的长期耐热性评定试验；（7 ）等效50 年运行的热老化模拟试验；（8 ）等效50 年运行的放射线照射老化模拟试验；（9 ）模拟抗震试验；（10 ）等效50 年运行LOCA 时的放射线照射试验、模拟LOCA 试验（高温、高压的水蒸汽）；（11 ）性能检查试验。