一种堆芯仪表系统用矿物绝缘电缆及其制作方法与流程

技术领域：

本发明核电电缆领域，具体是一种堆芯仪表系统用矿物绝缘电缆及其制作方法。

背景技术：
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1e级矿物绝缘电缆组件是三代核电cap1400的关键设备，在国内二代加核电厂的辐射监测及堆芯温度测量等系统中也有广泛的应用，目前尚无同类或类似产品，亟需一款符合大型先进压水堆及高温气冷堆要求的电缆。

技术实现要素：
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本发明的目的就是为了解决现有问题，而提供一种堆芯仪表系统用矿物绝缘电缆及其制作方法。

本发明的技术解决措施如下：

一种堆芯仪表系统用矿物绝缘电缆，从内到外包括6根铜导线、二氧化硅瓷柱和护管组成，所述铜导线为t2无氧铜，所述铜导线直径φ0.38mm±0.05mm，所述6根铜导线呈内一外五的形状分布，外圈5根铜导线的定位圆直径φ1.92mm，所述二氧化硅瓷。

柱包括以下组分sio2粉≥99.0％、fe2o3/cao/na2o≤1000ppm、b≤20ppm和cd≤10pmm。

上述堆芯仪表系统用矿物绝缘电缆的制作方法包括以下步骤：

(1)、筛粉：采用振动筛粉机将sio2粉中的粗颗粒及有害杂质筛除，确保sio2粉的高绝缘及堆积密度；

(2)、拌粉：将筛分过的sio2粉添加适量的水、粘结剂及润滑剂，通过拌料机充分搅拌均匀混合成糊状；

(3)、挤陶瓷管：采用瓷管挤出机将糊状sio2在一定的压力下经挤出模具制成一段段规定密度及孔数的圆柱形瓷管，并阴干；

(4)、瓷管煅烧：采用高温煅烧炉对阴干后的陶瓷管进行煅烧，一方面将拌粉过程中的添加物质烧失，另一方面在高温下烧结成陶瓷管，方便后续的缆坯装配；

(5)、芯材检验：外购符合要求的铜线芯材料，对其化学成分、外形尺寸、电性能及外观进行检查、测量、试验和验证；

(6)、芯线拉制：用拉拔设备将检验合格的铜线芯减径拉拔至装配规格，确保成品的铜导线芯线尺寸；

(7)、芯线清洗：对拉制好的铜芯线表面进行人工清洗，将表面的油污、毛刺等有害物质清洗干净；

(8)、护管检验：对外购不锈钢管的化学成分、外形尺寸及外观等进行检查、测量、试验和验证，确保材料性能符合要求；

(9)、护管清洗：对检验合格的不锈钢管进行人工清洗，将内壁的油污、金属残屑等有害物质清洗干净；

(10)、缆坯装配：通过人工将煅烧好的二氧化硅瓷柱、规定数量且符合要求的清洁铜芯线置入不锈钢管中，装配成电缆坯料；

(11)、减径拉拔：对缆坯的减径拉伸，缆坯装配结束并压端后，采用直线链式拉拔机、联合拉拔机及圆盘式拉拔机进行减径拉拔，直至成品规格；

(12)、软化退火：该工序包括在减径拉拔过程的中间产品软化退火和成品线缆光亮退火，采用气氛保护的退火炉进行中间产品及成品的热处理，保护气体采用氨分解产生的氢氮混合气体；

(13)、成品检验：包括表面质量、电缆外径、护管厚度、绝缘厚度、导体直径、绝缘性能、护管的密封性能测试、耐压试验、弯曲试验等。

本发明的有益效果在于：1、该矿物绝缘电缆使用寿命60年，期间无明显的性能劣化或失效；2、绝缘介质的电容不大于164pf/m；3、分别在室温(25℃)和196℃【+8.3℃，-0℃】条件下，电缆芯线之间以及芯线与护管之间的绝缘介质能承受1000vdc电压而不被击穿；4、该电缆保证在异常工况121℃温度下能够连续运行。

附图说明：

图1为本发明的流程示意图；

具体实施方式：

实施例1

堆芯仪表系统用矿物绝缘电缆，从内到外包括6根铜导线、二氧化硅瓷柱和护管组成，所述铜导线为t2无氧铜，所述铜导线直径φ0.38mm±0.05mm，所述6根铜导线呈内一外五的形状分布，外圈5根铜导线的定位圆直径φ1.92mm，所述二氧化硅瓷。

柱包括以下组分sio2粉≥99.0％、fe2o3/cao/na2o≤1000ppm、b≤20ppm和cd≤10pmm。

上述堆芯仪表系统用矿物绝缘电缆的制作方法包括以下步骤：

(1)、筛粉：采用振动筛粉机将sio2粉中的粗颗粒及有害杂质筛除，确保sio2粉的高绝缘及堆积密度；

(2)、拌粉：将筛分过的sio2粉添加适量的水、粘结剂及润滑剂，通过拌料机充分搅拌均匀混合成糊状；

(3)、挤陶瓷管：采用瓷管挤出机将糊状sio2在一定的压力下经挤出模具制成一段段规定密度及孔数的圆柱形瓷管，并阴干；

(4)、瓷管煅烧：采用高温煅烧炉对阴干后的陶瓷管进行煅烧，一方面将拌粉过程中的添加物质烧失，另一方面在高温下烧结成陶瓷管，方便后续的缆坯装配；

(5)、芯材检验：外购符合要求的铜线芯材料，对其化学成分、外形尺寸、电性能及外观进行检查、测量、试验和验证；

(6)、芯线拉制：用拉拔设备将检验合格的铜线芯减径拉拔至装配规格，确保成品的铜导线芯线尺寸；

(7)、芯线清洗：对拉制好的铜芯线表面进行人工清洗，将表面的油污、毛刺等有害物质清洗干净；

(8)、护管检验：对外购不锈钢管的化学成分、外形尺寸及外观等进行检查、测量、试验和验证，确保材料性能符合要求；

(9)、护管清洗：对检验合格的不锈钢管进行人工清洗，将内壁的油污、金属残屑等有害物质清洗干净；

(10)、缆坯装配：通过人工将煅烧好的二氧化硅瓷柱、规定数量且符合要求的清洁铜芯线置入不锈钢管中，装配成电缆坯料；

(11)、减径拉拔：对缆坯的减径拉伸，缆坯装配结束并压端后，采用直线链式拉拔机、联合拉拔机及圆盘式拉拔机进行减径拉拔，直至成品规格；

(12)、软化退火：该工序包括在减径拉拔过程的中间产品软化退火和成品线缆光亮退火，采用气氛保护的退火炉进行中间产品及成品的热处理，保护气体采用氨分解产生的氢氮混合气体；

(13)、成品检验：包括表面质量、电缆外径、护管厚度、绝缘厚度、导体直径、绝缘性能、护管的密封性能测试、耐压试验、弯曲试验等。

采用本实施例的制作方法所得到的矿物绝缘电缆具有如下性能：该矿物绝缘电缆使用寿命60年，期间无明显的性能劣化或失效；2、绝缘介质的电容不大于164pf/m；3、分别在室温(25℃)和196℃【+8.3℃，-0℃】条件下，电缆芯线之间以及芯线与护管之间的绝缘介质能承受1000vdc电压而不被击穿；4、该电缆保证在异常工况121℃温度下能够连续运行。

一种矿物绝缘电缆组件，包括矿物绝缘电缆、不锈钢防护软管、分线器和连接器组件组成。

以上所述只是用于理解本发明的方法和核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利的保护范围。

技术特征：

1.一种堆芯仪表系统用矿物绝缘电缆，其特征在于：从内到外包括6根铜导线、二氧化硅瓷柱和护管组成。

2.根据权利要求1所述的堆芯仪表系统用矿物绝缘电缆，其特征在于：所述铜导线为t2无氧铜，所述铜导线直径φ0.38mm±0.05mm。

3.根据权利要求1所述的堆芯仪表系统用矿物绝缘电缆，其特征在于：所述6根铜导线呈内一外五的形状分布，外圈5根铜导线的定位圆直径φ1.92mm。

4.根据权利要求1所述的堆芯仪表系统用矿物绝缘电缆，其特征在于：所述二氧化硅瓷柱包括以下组分sio2粉≥99.0％、fe2o3/cao/na2o≤1000ppm、b≤20ppm和cd≤10pmm。

5.根据权利要求4所述的堆芯仪表系统用矿物绝缘电缆的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、筛粉：采用振动筛粉机将sio2粉中的粗颗粒及有害杂质筛除，确保sio2粉的高绝缘及堆积密度；

(2)、拌粉：将筛分过的sio2粉添加适量的水、粘结剂及润滑剂，通过拌料机充分搅拌均匀混合成糊状；

(3)、挤陶瓷管：采用瓷管挤出机将糊状sio2在一定的压力下经挤出模具制成一段段规定密度及孔数的圆柱形瓷管，并阴干；

(4)、瓷管煅烧：采用高温煅烧炉对阴干后的陶瓷管进行煅烧，一方面将拌粉过程中的添加物质烧失，另一方面在高温下烧结成陶瓷管，方便后续的缆坯装配；

(5)、芯材检验：外购符合要求的铜线芯材料，对其化学成分、外形尺寸、电性能及外观进行检查、测量、试验和验证；

(6)、芯线拉制：用拉拔设备将检验合格的铜线芯减径拉拔至装配规格，确保成品的铜导线芯线尺寸；

(7)、芯线清洗：对拉制好的铜芯线表面进行人工清洗，将表面的油污、毛刺等有害物质清洗干净；

(8)、护管检验：对外购不锈钢管的化学成分、外形尺寸及外观等进行检查、测量、试验和验证，确保材料性能符合要求；

(9)、护管清洗：对检验合格的不锈钢管进行人工清洗，将内壁的油污、金属残屑等有害物质清洗干净；

(10)、缆坯装配：通过人工将煅烧好的二氧化硅瓷柱、规定数量且符合要求的清洁铜芯线置入不锈钢管中，装配成电缆坯料；

(11)、减径拉拔：对缆坯的减径拉伸，缆坯装配结束并压端后，采用直线链式拉拔机、联合拉拔机及圆盘式拉拔机进行减径拉拔，直至成品规格；

(12)、软化退火：该工序包括在减径拉拔过程的中间产品软化退火和成品线缆光亮退火，采用气氛保护的退火炉进行中间产品及成品的热处理，保护气体采用氨分解产生的氢氮混合气体；

(13)、成品检验：包括表面质量、电缆外径、护管厚度、绝缘厚度、导体直径、绝缘性能、护管的密封性能测试、耐压试验、弯曲试验等。

6.一种矿物绝缘电缆组件，其特征在于：包括矿物绝缘电缆、不锈钢防护软管、分线器和连接器组件组成。

技术总结
一种堆芯仪表系统用矿物绝缘电缆，从内到外包括6根铜导线、二氧化硅瓷柱和护管组成，本发明的有益效果在于：1、该矿物绝缘电缆使用寿命60年，期间无明显的性能劣化或失效；2、绝缘介质的电容不大于164pF/m；3、分别在室温(25℃)和196℃【+8.3℃，‑0℃】条件下，电缆芯线之间以及芯线与护管之间的绝缘介质能承受1000VDC电压而不被击穿；4、该电缆保证在异常工况121℃温度下能够连续运行。

技术研发人员：张建华;张欣
受保护的技术使用者：久盛电气股份有限公司
技术研发日：2020.03.12
技术公布日：2020.08.04