1.总的发展形势
核电站建设的审批权,我国高度集中,预计到2020年以前,将新建27座到32座百万千瓦级的核电机组。也就是说,从2004年算起,在16年中,新增核发电装机容量将达3000万千瓦左右,每年有二到三个核电机组开工建设。到2020年核电在总发电容量中的比重将从目前1.8%上升到4%。
由于目前核电站的运转要大量水源,所以规划核电站主要布局是考虑东南沿海省份。关于核电建设的投资问题,国外经济专家认为要完成这样大规模的核 电工 程建设,按保守的估计,投资也在400亿美元以上。中国核工业集团公司,希望新建核电站的平均国产化率能够达到60%,估计有240亿美元(约2000亿人民币)的货物可能国产化。
从我国电线电缆行业分析,在目前电缆制造技术水平上再进一步改进设备和产品开发,电线电缆的国产化率可达到95%以上。我国目前建设的核电站主要是压水堆系统。
2.K3类电缆四十年使用寿命的确认
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。新材料寿命评定试验是一项研究工作,不应是标准考核指标,40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20~60年之间,这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。
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。其实只要终用户认可,才是实在的。不妨读一下美国的观点,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。
该结论内容如下:《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。
但是应用相对温度指数对比试验,仍可以说明它的本质问题。
3.无卤低烟阻燃热塑型聚烯烃护套的开裂
无卤低烟电缆料的三角形概念,至今仍有效。电气、机械、阻燃性能三足鼎立,一只角度大了。另二只角度就减小了。无卤低烟护套的开裂是比较严重的缺陷,进口电缆也有发生开裂。为此材料和电缆厂都费尽心机,也不都有把握。护套开裂问题,并不只发生在核电站,其他产品也出现这类事故。以下提出了一些注意的问题,有助于降低护套开裂的几率:
(1)选择断裂伸长率较高热塑护套料,如200%,但成本增加,氧指数也降低。
(2)采用较大的挤塑机,控制较小的挤出量。
(3)采用低压缩比螺杆,用目数小的滤网,选择适配护套料。
(4)加强控制各段螺杆温度、机头和模口温度。
(5)采用交联型无卤低烟护套,成本增加,设备需改造。
(6)还有其他途径,假设采用EVM橡胶,VA含量40-80%,情况又如何?
[$page]4.无卤低烟护套电缆的抗开裂性检验的尝试
现行标准的抗开裂试验方法,不能有效的检验护套的抗开裂性,至还今没有标准的检验法。在试样上造成预应力,是能促使开裂的主要因素。
(1)取4或8段成品电缆作为试样,分别在四个方向弯曲试样,试样二端绑在一起固定,圆圈的内径取电缆外径的4~8倍。使电缆在四个方位有拉伸预应力。
(2)将试样进行冷热循环