按照国家有关部门的规划,到2020年我国核电投产装机容量将实现4000万kw的战略目标,这意味着中国核电发展正在“升温”。而核电站电缆是核电站的一个重要电器部件,其使用场所的条件比较苛刻,安全方面的要求高,不仅要具有普通电缆的一般特性,还要具有低烟、无卤、阻燃等特性,特定的耐环境性,如耐辐射性、耐LOCA(失水事故)等。
由于我国的核电站电缆的发展需求与技术支持脱节,面对国外的技术封锁和对国外核电站电缆严重的依赖,这些进口电缆产品价格昂贵,耗用了大量外汇,所以开发核电站用电缆是一项艰巨而紧迫的任务——任重道远。
电缆选择技巧
一般原则
电缆的额定电压等于或大于所在网络的额定电压,电缆的工作电压不得**过其额定电压的15%。除在要移动或振动剧烈的场所采用铜芯电缆外,一般情况下采用铝芯电缆。敷设在电缆构筑物内的电缆宜采用裸铠装电缆或铝包裸塑料护套电缆。直埋电缆采用带护层的铠装电缆或铝包裸塑料护套电缆。移动机械选用重型橡套电缆。有腐蚀性的土壤一般不采用直埋,否则应采用特殊的防腐层电缆。在有腐蚀性介质的场所,应采相应的电缆护套。垂直或高差较大处敷设电缆,应采用不滴流电缆。环境温度**过40℃时不宜采用橡皮绝缘电缆。
截面校验
(1)按电压选择电缆:按照上述的一般原则中的条进行选择。
(2)按经济电流密度选择电缆截面:计算方法与导线截面的计算方法一样。
(3)按照线路长期负载电流校验电缆截面Iux≥Izmax
式中:Iux——电缆的允许负载电流(A);
Izmax——电缆中长期通过的负载电流(A)。
我们在平时的工作中长用的就是这种选择方法,通常是先求出线路的工作电流,再按照线路的工作电流不应该大于电缆的允许载流量。电缆允许的长期工作电流见表一。
我们在实际工作中经常会遇到这种情况,由于负荷的增加,负载电流增大,原有电缆载流量不足,过流运行,为了增加容量,考虑到原有电缆运行正常,要重新敷设电缆施工难度大而且不经济,我们常采用双并、甚至三并的做法。
在并用电缆的选择上很多人认为只要在满足载流量要求的前提下电缆截面越小越经济,越合理,实际究竟是不是这样呢。
2006年1月3日1#变压器至配电室主电缆爆,原185mm的四心铝心电缆2根爆了一根,工区为了及时恢复供电,将另一根好的电缆保留,并了两根120mm的四心铝心电缆进行供电。在运行了10个月后2006年11月15日主电缆再次爆裂,经检查发现,185mm的电缆爆引发了此次事故。
为什么会发生此次事故呢,按照表一我们可以得出三根电缆并用得安全载流量是668A,使用钳型电流表测得生活区得的负载电流只有500A,按照Iux≥Izmax的原则,这样运行应该是安全可靠的。但是,我们忽略了电缆是有电阻的,因为多并电缆连接时,连接处存在接触电阻不同,而此接触电阻又往往与电缆本身的电阻可比拟,其结果会造成多并电缆的电流分配不平衡,多并电缆的电流分配,是与电缆的阻抗有关的。
铜线界面粗略计算:S=IL/54.4U(S导线截面积平法毫米)
铝线界面粗略计算:S=IL/34U
电阻计算
电缆的直流标准电阻可以按照下式进行计算:
R20=ρ20(1+K1)(1+K2)/∏/4×dn×10
式中:R20——电缆在20℃时的支流标准电阻(Ω/km)
ρ20——导线的电阻率(20℃时)(Ω*mm/km)
d——每根心线的直径(mm)
n——芯线数;
K1——芯线扭绞率,约0.02-0.03;
K2——多心电缆是的扭绞率,约0.01-0.02。
任一温度下每千米长电缆实际交流电阻为:
R1=R20(1+a1)(1+K3)
式中:a1——电阻在t℃时的温度系数;
K3——计及肌肤效应及临近效应的系数,截面积为250mm以下时为0.01;1000 mm时为0.23-0.26。
电容计算
C=0.056Nεs/G
式中:C——电缆的电容(uF/km)
εs——相对介电系数(标准为3.5-3.7)
N——多心电缆的心数;
G——形状系数。
电感计算
配电用的地下电缆,当导体截面为圆形时,且忽略铠装及铅包损失时,每根电缆的电感计算方法与导线相同。
L=0.4605㏒Dj/r+0.05u
LN=0.4605㏒DN/rN
式中:L——每根相线的电感(mH/km)
LN——中性线的电感(mH/km);
DN——相线与中性线间的几何距离(cm);
rN——中性线的半径(cm);
DAN、DBN、DCN——各相线对中性线间的中心距离(cm)。
电缆研究现状
**上从lkV低压电缆、6~35kV中低压电缆至110kV高压电缆都倾向于用交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆。其中XLPE生产技术主要分3大类:辐射交联主要生产电气装备用电缆;硅烷交联用硅烷作为交联剂,在催化剂作用下使PE交联;化学交联以低密度聚乙烯(LDPE)为基料,**过氧化物为交联剂,适合于高温、高压、高频等条件使用的线缆,可制造6~35kV、35110kV中高压电缆,航空电缆,控制电缆,其生产技术主要由美国GE公司发明并推广应用。
BelkinaljudmilaIvanovn。采用氟橡胶、低分子量的粘性树脂、交联剂、云母粒子和无机填料,制成的绝缘电缆具有较高的耐电晕性能、优良的弹性、耐热性能和阻燃性能。
20世纪80年代初,国外就已研制了低烟无卤阻燃电缆,到80年代后期,已经开发了*二代电线电缆用无卤阻燃电缆。同代产品相比,*二代无卤阻燃电缆除了在阻燃性能、发烟性、毒性、腐蚀性能、力学性能、电性能上有所改进外,其高速挤出性能是一大特征。日本每年颁布50余件与无卤阻燃电缆有关的**,这些发明大多属于日立电线株式会社、日本联合碳化物公司以及藤仓、住友等电线公司。他们试图用不同的方法解决无卤阻燃电缆的主要问题,既能克服阻燃性能与其他性能的矛盾,又能对各种性能进行综合平衡。
日本原子能研究设施研制出一种可以耐核反应堆中核聚变反应产生的**高温和强辐射的核电站电缆,这种电缆可以在温度**过1000℃、辐射量率**过100MG的恶劣条件下正常工作,它是由导体外面包覆一层绝缘层而形成,绝缘层主要是由含有0.1%~2.0%的氧化物Si—N—O的纤维织物形成,筛网是一层由陶瓷预聚体聚合物处理过的无机绝缘材料形成的。
国外EPR已广泛应用在电力电缆、矿用电缆、船用电缆、电机引出线和核装置用电缆等耐热和高压产品上,使用量约占电缆工业橡胶总用量的10%~15%。商品化的乙丙橡胶绝缘料和屏蔽料已经相当成熟。
MohammedA等研究了交联聚醋酸乙烯酯(EVA)/低密度聚乙烯(LDPE)/金属氢氧化物复合电缆,以交联聚醋酸乙烯酯和低密度聚乙烯为主料,氢氧化铝和氢氧化镁作阻燃剂。研究发现含有氢氧化镁电缆的性能多数好于含有氢氧化铝的电缆的性能;当采用氢氧化铝作阻燃剂时,用马来酸酐接枝聚乙烯**用乙烯基硅烷作相容剂接枝聚乙烯。
而俄罗斯国内电缆工程中的科学和技术发展方向又依据于研究是否有创新。这些研究方法包括中高电压的交联聚乙烯绝缘电缆的发展和组织生产、耐燃电缆的研究,尤其注重宽带接入系统的光纤电缆行业的发展。
上上始终专注于电线电缆产品的研发、制造和服务,产品涉及新能源、输配电、海工及船舶、建筑工程、矿用、工业制造、轨道交通、机场等领域。产品为城楼改造、北京、上海世博、港珠澳大桥、京沪高铁、核电工程、苏通GIL综合管廊工程等国家重点项目所选用,并出口**80多个国家和地区。
企业现已具备从220伏直至50万伏全系列电力电缆及各类特种电缆的生产能力,其中三代核电AP1000壳内电缆填补了世界核级电缆领域空白,华龙一号壳内电缆达到**技术水平。与此同时,一大批高技术含量的新能源汽车用电缆、港口机械用卷筒电缆、柔性*电缆、风能用耐扭电缆、光伏电缆、岸电电缆、轨道交通用机车电缆等均已批量进入市场,成为公司新的增长点。
近年来,上上的专注赢得了媒体的广泛关注,CCTV新闻联播、焦点访谈、经济信息联播、经济半小时等央视黄金栏目均专题报道上上,、日报、经济日报、中新社、网、光明日报、中国质量报等媒体都在重要版面刊登上上报道,上上品牌影响力与日俱增。
50年来,上上坚守主业、实业实干。“十三五”期间,上上继续实施“精、专、特、外”发展战略,站在新起点,迈向新高度,坚持“改革、创新、争先”,不断提高企业**竞争力,向着**电缆制造业的**者不断迈进。
江苏上上电缆集团创建于1967年,是国家技术创新**企业,拥有国家认定企业技术中心和博士后科研工作站。上上电缆获得首届“中国线缆行业较具竞争力企业”**名,**绝缘线缆企业规模排名中国**,***七,2018年企业实现销售**200亿元。企业还荣获中国工业界“奥斯卡”——“中国工业大奖”,并荣获*二届、*三届“中国质量奖提名奖”,董事长丁山华被中宣部、国家**联合评为全国“诚信之星”。“上上”品牌当选为“中国机械工业较具影响力品牌”、“中国电器工业**品牌”。上上电缆获评“装备中国功勋企业”、“中国质量诚信企业”、“中国出口质量安全**企业”、“国家技术创新**企业”、“中国工业榜样企业”、“全国守合同重信用企业”、“全国质量管理**企业”、“全国**绩效模式**企业”等称号。上上始终专注于电线电缆产品的研发、制造和服务,产品涉及新能源、输配电、海工及船舶、建筑工程、矿用、工业制造、轨道交通、机场等领域。