核電迎來飛速發(fā)展 核級電纜前路光明

　　摘要：近年來，國內(nèi)因核電快速發(fā)展而引起各配套行業(yè)的極大關(guān)注，電線電纜行業(yè)作為重要的配套產(chǎn)業(yè)同樣如此，隨著李克強總理對沿海核電建設(shè)的重申，核電用電纜的需求會極大的上升，給國內(nèi)的電線電纜生產(chǎn)企業(yè)帶來很好的發(fā)展契機。但是由于核電站對于核級電纜的標(biāo)準(zhǔn)要求很高，目前國內(nèi)盡管有專門研發(fā)和生產(chǎn)核級電纜的電纜企業(yè)，但是真正能夠生產(chǎn)出的核級電纜的企業(yè)還在少數(shù)。
　　
　　認識K3類電纜
　　
　　電纜的運行壽命和評定壽命是國內(nèi)電纜行業(yè)的慣用術(shù)語，與美國IEEE383-1974（1980年重新確認）核電站用IE級電纜、現(xiàn)場接頭和連接件型式試驗標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語略有差異，該標(biāo)準(zhǔn)命名為安裝壽命和驗證壽命。安裝壽命定義為：設(shè)備從安裝到拆除，設(shè)備可以符合設(shè)計和系統(tǒng)要求的期限。驗證壽命的定義為：設(shè)計一套特殊工作條件方案，該方案的試驗時限能證實設(shè)備符合要求的性能，因此驗證壽命也可理解為資質(zhì)壽命。為驗證壽命所擬訂的各種試驗方案，它們的條件和時間不一定相同，但是從邏輯上講，驗證壽命應(yīng)當(dāng)能證明符合安裝壽命的期望值。
　　
　　驗證壽命有一定的抽象含義，阿累尼烏斯公式是常用的手段。另外美國EBASCO火力發(fā)電規(guī)范中命名為服務(wù)壽命和推算壽命。這些名稱雖不同，但要說清楚的是同一個問題，就是電纜究竟可使用多長時間。IE級電纜運行壽命要求為40年，后來又傾向提高到60年，對于一種新材料在未取得實際40或60年運行經(jīng)驗前，只能用加速老化試驗數(shù)據(jù)推算出壽命。新材料壽命評定試驗是一項研究工作，40或60年時間很長，用相對較短時間加速老化試驗，推算結(jié)果也不會剛好等于40年，可能為20-80年之間，這也不能輕易判定20年不可取，80年一定很安全。
　　
　　阿累尼烏斯公式雖然是一種驗證壽命的重要也是常用手段，但它并非是標(biāo)準(zhǔn)的考核指標(biāo)，比如40年的時間顯然有很長，用相對較短時間加速老化試驗，推算結(jié)果，也不會剛好等于40年，可能是在20-60年之間，因此說，它不能輕易判定新材料是否符合使用要求。
　　
　　加速老化試驗方案設(shè)計的溫度范圍、溫度級差、試樣形狀、試樣與空氣接觸表面積、試樣厚度、試樣制作工藝、批量試樣材質(zhì)均勻性、試樣壽命終止參數(shù)以及烘箱換氣量等等，均對推算結(jié)果有影響。設(shè)計一個比較的方案，需要經(jīng)過多次的前期驗證工作，才能得到比較滿意的結(jié)論。
　　
　　如今，我國生產(chǎn)的1E級K3類電纜已有多年，通過鑒定的產(chǎn)品，都進行過40年壽命評定。出于各種利益，有的認為有效；有的認為基本可信；有的認為基本不可信；更有的認為要全盤推翻，從新開始洗牌。其實只要zui終用戶認可，才是zui實在的。這一解釋可參考EBASCO規(guī)范對于物理壽命試驗的結(jié)論中得到證實，這個結(jié)論說明：在電纜設(shè)計壽命期間，電纜工作中所出現(xiàn)情況，在實驗室內(nèi)找不到*等效施加物理條件的加速試驗方法，只得應(yīng)用阿累尼烏斯技術(shù)或其他實驗室技術(shù)。加速熱壽命試驗只能提供材料的相對熱壽命數(shù)據(jù)，進一步看，由丁基橡膠絕緣電纜推測的結(jié)果說明，采用阿累尼烏斯技術(shù)的加速壽命試驗數(shù)據(jù)，外推法所導(dǎo)出的壽命時間，比實際壽命低。
　　
　　雖然這樣的數(shù)據(jù)，作為許可的概括性原則是不充分的。然而看來似乎可以說明這樣一點：一種新型絕緣加速熱壽命情況，與這種新絕緣已經(jīng)得到充分確認具有*的長期服務(wù)記錄，二者的對比是這種新絕緣能夠長期使用的有利的證明》。從這個結(jié)論得到啟發(fā)，用于低壓電纜的正常質(zhì)量的非阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣，自發(fā)明至今zui長的輻照交聯(lián)已超過50年，化學(xué)交聯(lián)和硅烷交聯(lián)也超過40年，從長期90℃熱壽命來看，達到40年的運行壽命上已沒有懷疑。但是用于低壓電纜的正常質(zhì)量的高填充物無鹵阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣，自發(fā)明至今zui長的材料未超過30年，實際使用中未發(fā)生熱老化而失效，當(dāng)然要證明達到40年運行壽命的理由還不夠充分。
　　
　　K1類電纜與K3類電纜的差距
　　
　　2000年前后，少數(shù)企業(yè)開發(fā)1E級K1類電纜。在制造技術(shù)方面進展還比較順利，但由于試驗裝備和試驗技術(shù)條件不夠成俗，產(chǎn)品遲遲不作鑒定。K1類電纜的用量比K3類電纜少得多，而開發(fā)成本高出數(shù)倍，因此研發(fā)K1類電纜廠也相對少得多。目前少數(shù)電纜廠的一部分K1類品種電纜通過了技術(shù)鑒定。根據(jù)經(jīng)驗，K1類電纜采用乙丙橡膠絕緣和乙丙橡膠護套結(jié)構(gòu)，比較有把握通過泄漏事故試驗。交聯(lián)聚烯烴絕緣和交聯(lián)聚烯烴護套結(jié)構(gòu)，相對不易通過泄漏事故試驗。當(dāng)然不是排斥采用交聯(lián)聚烯烴。
　　
　　目前國內(nèi)的泄漏事故試驗，在原則上參考IEEE383－1974進行，該標(biāo)準(zhǔn)本身也說明試驗條件允許變動，前幾年國內(nèi)試驗設(shè)備不完善，試驗方法未規(guī)范化。目前包括北京、上海在內(nèi)的*城市都基本具備了泄漏事故試驗的基本能力。但關(guān)于泄漏事故試驗的具體程序，國外、國內(nèi)都不*相同。比如就是同一個國家，現(xiàn)在和過去的程序也不*相同?？偟膩碚f，由于試驗經(jīng)驗不夠，目前要肯定哪一種程序，zui為正統(tǒng)，zui有性，還需要進一步研討。
　　
　　目前，縱觀國內(nèi)近萬家電纜生產(chǎn)企業(yè)，能夠通過K1類電纜鑒定的企業(yè)少之又少，但是因為核電站建設(shè)吸引了全國乃至的眼光，以及近年來國內(nèi)電纜行業(yè)加大技術(shù)研發(fā)力度的呼吁高漲，近年來關(guān)于核級電纜研發(fā)的力度明顯增加、技術(shù)水平得到快速的發(fā)展，在這樣的發(fā)展態(tài)勢下，我們相信全面完成核級電纜的國產(chǎn)化已經(jīng)近在眼前。