一种核设施用1E级耐火电缆的制作方法

本发明属于电缆，尤其涉及一种核设施用1e级耐火电缆。

背景技术：

1、核设施用电缆是一种专门用于核设施环境的电缆，具有特殊的性能要求。

2、这种电缆在设计和制造时，需要考虑核设施的特殊运行环境，如高温、高辐射、强电磁干扰等因素，使其在核设施的运行过程中，保持其电气性能和机械性能的稳定性。

3、现有的核设施用电缆，在恶劣环境下，如高温或极端火灾环境下，其结构和性能均会受到损害，影响核设施的安全运行；此外，电缆长期处于复杂环境中，其表面易开裂、内部编织层扭曲，进而导致内部的填充层损坏，使电缆损坏，核设施运行异常。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种核设施用1e级耐火电缆，其具有较好的耐火性以及优良的机械性能，能适用于复杂的高温、高辐射、强电磁干扰等环境的使用。

2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

3、一种核设施用1e级耐火电缆，包括多根线芯组件以及包覆于多根线芯组件外部的填充层，所述填充层外部由内之外依次包覆有包带层、耐火层一、屏蔽层以及辐照交联阻燃聚烯烃护套；

4、所述线芯组件包括多根线芯单元以及包覆于多根线芯单元外部的隔热层，所述多根线芯单元包括多根绞合的镀锡铜导体以及包覆于多根镀锡铜导体外部的耐火层二，所述耐火层二的外部由内之外依次包覆有辐照交联聚乙烯层和辐照交联阻燃聚烯烃层。

5、进一步地，所述耐火层二是采用云母带绕包于多根绞合的镀锡铜导体的外部后形成。

6、进一步地，所述填充层的材料为玻纤复合材料；

7、所述玻纤复合材料包括以下重量份的原料：增强聚丙烯40-60份、玻璃纤维20-30份、阻燃剂20-30份、相容剂1-5份、抗氧剂1-5份、降温母粒1-5份；

8、所述增强聚丙烯的制备流程如下：将纳米二氧化硅与聚丙烯按照质量比0.5-2.0：20混合均匀后，置于双螺杆挤出机中挤出，制备得增强聚丙烯。

9、进一步地，所述玻纤复合材料的制备流程如下：将增强聚丙烯、玻璃纤维、阻燃剂、相容剂、抗氧剂以及降温母粒按照配方进行称重后投入高速混合机中混合均匀，混合均匀后经双螺杆挤出机挤出造粒，制备得玻纤复合材料。

10、进一步地，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维；

11、所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯；

12、所述阻燃剂为无卤阻燃剂；

13、所述抗氧剂为at1010、at168中的任意一种。

14、进一步地，所述包带层采用非吸湿性包带绕包于填充层5的外部而成；

15、所述非吸湿性包带为无卤玻纤带、云母带中的任意一种。

16、进一步地，所述耐火层一采用陶瓷化挤包层制备而成。

17、进一步地，所述陶瓷化挤包层的材料为陶瓷化橡胶；

18、所述陶瓷化橡胶包括以下重量份的原料：硅橡胶80-100份、白炭黑30-50份、羟基硅油1-3份、成瓷填料20-40份、热稳定剂0.1-0.5份、阻燃剂20-40份、硫化剂1-3份；

19、所述陶瓷化橡胶的制备流程如下：在混合机中加入硅橡胶、白炭黑和羟基硅油，于150-300℃、氮气氛围下混炼1-2h后，冷却至50-60℃，加入成瓷填料、热稳定剂、阻燃剂，继续混炼0.5-1h，排料、滤胶，冷却至常温后在开炼机上加入硫化剂，混合均匀制备得陶瓷化橡胶。

20、进一步地，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶；

21、所述成瓷填料为云母、硅灰石、高岭土中的任意一种或多种按照任意比例混合；

22、所述热稳定剂为氧化硒、氢氧化硒、氧化铁中的任意一种或多种按照任意比例混合；

23、所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁中的任意一种或多种按照任意比例混合；

24、所述硫化剂为硫化剂双24、硫化剂双25、硫化剂dcp中的任意一种或多种按照任意比例混合。

25、进一步地，所述屏蔽层包括铜塑复合带内层以及镀锡外层，所述铜塑复合带内层采用铜塑复合带在耐火层一外部绕包后形成，所述镀锡外层是采用镀锡铜丝在铜塑复合带内层外部编织后形成。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、1、本发明提供一种核设施用1e级耐火电缆，多根线芯单元绞合，并在多根绞合的线芯单元外部包覆隔热层，进而形成线芯组件，多根线芯组件绞合成线缆，线缆外部由内之外依次包覆有填充层、包带层、耐火层一、屏蔽层以及辐照交联阻燃聚烯烃护套，该耐火电缆适用于复杂的高温、高辐射、强电磁干扰等环境，具有较好的耐火性以及优良的机械性能。

28、2、本发明提供一种核设施用1e级耐火电缆，填充层采用非吸湿性材料，即玻纤复合材料填充，该玻纤复合材料的主要成分为增强聚丙烯、玻璃纤维以及阻燃剂，使用玻璃纤维对增强聚丙烯进行进一步增强，具有强度高、抗冲击性能好等特点；添加了阻燃剂，可有效提高电缆的阻燃性能，有助于保护电缆的金属部分以及绝缘层部分，从而延长电缆的使用寿命。

29、3、本发明提供一种核设施用1e级耐火电缆，填充层采用玻纤复合材料，该玻纤复合材料的主要成分为增强聚丙烯，采用纳米二氧化硅对聚丙烯增强，该增强聚丙烯具有较好的热稳定性，其阻燃性能也得到了提高。

30、4、本发明提供一种核设施用1e级耐火电缆，耐火层一采用陶瓷化挤包层制备而成，本发明中所采用的陶瓷化挤包层，采用陶瓷化橡胶，即耐火性陶瓷化聚合物；传统的耐火层一采用单一的聚合材料，在高温条件下或者火灾环境中，防火效果差；而本发明提供的耐火层一采用陶瓷化橡胶，线缆在高温火焰中，能形成坚硬的陶瓷保护层，进而保护内部的电气元件不受损害，具有优良的抗热冲击性。

31、5、本发明提供一种核设施用1e级耐火电缆，屏蔽层采用双层绕包，即内层的铜塑复合带内层以及外层的镀锡外层，铜塑复合带内层采用铜塑复合带在耐火层一外部绕包后形成，镀锡外层是采用镀锡铜丝在铜塑复合带内层外部编织后形成；采用双层绕包，能够有效地减少电磁泄露和噪声干扰，具有更高的电磁屏蔽效能，从而有助于确保信号传输的稳定性和准确性；此外，采用双层绕包作为屏蔽层，内层采用铜塑复合带在耐火层一外部绕包后形成，铜塑复合带质轻，具有较好的柔韧性，因此，在一定程度上可增强电缆的耐用性，该屏蔽层在弯曲或变形时不易受损，适用于复杂环境下的使用。

32、6、本发明提供一种核设施用1e级耐火电缆，辐照交联阻燃聚烯烃护套护套材料采用辐照交联阻燃聚烯烃，辐照交联阻燃聚烯烃采用辐照交联技术，使聚烯烃分子链产生交联反应，从而提高护套的机械强度、热稳定性、抗老化能力以及阻燃性能；该护套具有较高的机械强度和耐磨性，能够有效保护电缆免受外力损伤。

33、7、本发明提供一种核设施用1e级耐火电缆，内绝缘层的材料为辐照交联聚乙烯材料，外绝缘层的材料为辐照交联阻燃聚烯烃材料，辐照交联聚乙烯是一种通过高能射线对聚乙烯进行辐照，使其分子链发生交联，从而改善其物理和化学性能的改性聚乙烯材料，这种改性使得辐照交联聚乙烯具有较高的耐热性、耐腐蚀性、耐老化性和良好的力学性能，与传统的热塑性塑料相比，辐照交联聚乙烯在高温下的稳定性更高，且不易变形；而辐照交联阻燃聚烯烃是一种利用高能辐射源(如电子束、γ射线、x射线等)对聚烯烃材料进行辐照处理，使其分子链发生交联反应，从而形成具有阻燃性能的三维网络结构的材料，这种材料结合了聚烯烃的优良性能和阻燃特性，具有广泛的应用前景；采用双层绝缘，即内绝缘层和外绝缘层，有效提高电缆的绝缘强度，有效防止电流泄漏，增强电缆对外界电磁干扰的抵抗能力，保障信号的稳定传输，同时提高电缆的耐用性，优化电缆性能。