標題關于電氣裝備用電線電纜發展趨勢的探討

　　核電站建設的審批權，我國高度集中，預計到2020年以前，將新建27座到32座百萬千瓦級的核電機組。也就是說，從2004年算起，在16年中，新增核發電裝機容量將達3000萬千瓦左右，每年有二到三個核電機組開工建設。到2020年核電在總發電容量中的比重將從目前1.8%上升到4%。

　　由于目前核電站的運轉要大量水源，所以規劃核電站主要布局是考慮東南沿海省份。關于核電建設的投資問題，國外經濟專家認為要完成這樣大規模的核 電工 程建設，按保守的估計，投資也在400億美元以上。中國核工業集團公司，希望新建核電站的平均國產化率能夠達到60%，估計有240億美元（約2000億人民幣）的貨物可能國產化。

　　從我國電線電纜行業分析，在目前電纜制造技術水平上再進一步改進設備和產品開發，電線電纜的國產化率可達到95%以上。我國目前建設的核電站主要是壓水堆系統。 

　　2.K3類電纜四十年使用壽命的確認  

　　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。新材料壽命評定試驗是一項研究工作，不應是標準考核指標，40年時間很長，用相對較短時間加速老化試驗，推算結果，也不會剛好等于40年，可能為20～60年之間，這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、批量試樣材質均勻性、試樣壽命終止參數以及烘箱換氣量等等，均對推算結果有影響。設計一個比較完美的方案，需要經過多次的前期驗證工作，才能得到比較滿意的結論。 

　　我國生產的1E級K3類電纜已有多年，通過鑒定的產品，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。其實只要最終用戶認可，才是最實在的。我廠生產的電纜符合國家鑒定標準�？稍谖锢韷勖�試驗的結論中得到證實。

　　該結論內容如下：《在電纜設計壽命期間，電纜工作中所出現情況，在實驗室內找不到完全等效施加物理條件的加速試驗方法，只得應用阿累尼烏斯技術或其他實驗室技術。加速熱壽命試驗只能提供材料的相對熱壽命數據，進一步看，由丁基橡膠絕緣電纜推測的結果說明，采用阿累尼烏斯技術的加速壽命試驗數據，外推法所導出的壽命時間，比實際壽命低。雖然這樣的數據，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，與這種新絕緣已經得到充分確認具有優越的長期服務記錄，二者的對比是這種新絕緣能夠長期使用的有利的證明》。從這個結論得到啟發，用于低壓電纜的正常質量的非阻燃交聯聚乙烯絕緣，自發明至今最長的輻照交聯已超過50年，化學交聯和硅烷交聯也超過40年，從長期90℃熱壽命來看，達到40年的運行壽命國際上已沒有懷疑。但是用于低壓電纜的正常質量的高填充物無鹵阻燃交聯聚乙烯絕緣，自發明至今最長的材料未超過30年，實際使用中未發生熱老化而失效，當然要證明達到40年運行壽命的理由還不夠充分。 

　　但是應用相對溫度指數對比試驗，仍可以說明它的本質問題。 

　　3.無鹵低煙阻燃熱塑型聚烯烴護套的開裂 

　　無鹵低煙電纜料的三角形概念，至今仍有效。電氣、機械、阻燃性能三足鼎立，一只角度大了。另二只角度就減小了。無鹵低煙護套的開裂是比較嚴重的缺陷，進口電纜也有發生開裂。為此材料和電纜廠都費盡心機，也不都有把握。護套開裂問題，并不只發生在核電站，其他產品也出現這類事故。以下提出了一些注意的問題，有助于降低護套開裂的幾率： 

     （1）選擇斷裂伸長率較高熱塑護套料，如200%，但成本增加，氧指數也降低。 

     （2）采用較大的擠塑機，控制較小的擠出量。 

     （3）采用低壓縮比螺桿，用目數小的濾網，選擇適配護套料。 

     （4）加強控制各段螺桿溫度、機頭和�？跍囟�。 

     （5）采用交聯型無鹵低煙護套，成本增加，設備需改造。 

     （6）還有其他途徑，假設采用EVM橡膠，VA含量40-80%，情況又如何？ 

     4.無鹵低煙護套電纜的抗開裂性檢驗的嘗試 

     現行標準的抗開裂試驗方法，不能有效的檢驗護套的抗開裂性，至還今沒有標準的檢驗法。在試樣上造成預應力，是能促使開裂的主要因素。 

     （1）取4或8段成品電纜作為試樣，分別在四個方向彎曲試樣，試樣二端綁在一起固定，圓圈的內徑取電纜外徑的4～8倍。使電纜在四個方位有拉伸預應力。 

     （2）將試樣進行冷熱循環處理，高溫點不高于電纜工作溫度，低溫點不低于零下10℃，高溫持續2h，室溫2h，低溫2h，室溫2h,這樣作為一個冷熱循環，循環次數自定，不同材料的循環次數不一定相同。 

     （3）所有樣品的護套應無開裂。 

     （4）也可剝下護套，沿圓周四個部位切取4或8個條形試片，取直徑為3～6倍試片厚度的銅棒，條形試片纏繞在銅棒上，并加以固定，進行上述冷、熱循環試驗。循環次數自定，試片無裂紋。 

     要完全解決無鹵低煙護套的開裂，確實有一定難度，假如換一種思路，走低煙低鹵橡膠型技術路線，問題就能迎刃而解。最近美國介紹核電站用電纜，并不強調無鹵低煙，建議采用低煙氯磺化聚乙烯護套。如果我國從美國引進核電站技術，也許會改變唯一認可無鹵低煙技術路線。 

     5.關于K1類電纜 

     K1類電纜的用量比K3類電纜少得多，而開發成本高出數倍，因此研發K1類電纜廠也相對少得多。目前少數電纜廠的一部分K1類品種電纜通過了技術鑒定。 

     根據經驗，K1類電纜采用乙丙橡膠絕緣和乙丙橡膠護套結構，比較有把握通過泄漏事故試驗。交聯聚烯烴絕緣和交聯聚烯烴護套結構，相對不易通過泄漏事故試驗。當然不是排斥采用交聯聚烯烴。 

　　目前國內的泄漏事故試驗，在原則上參考IEEE383－1974進行，該標準本身也說明試驗條件允許變動，前幾年國內試驗設備不完善，試驗方法未規范化。 

　　據說現在的試驗條件比較好，并與核工業設計院結合。目前還不能完整地進行泄漏事故試驗。關于泄漏事故試驗的具體程序，國外、國內都不完全相同。就是同一個國家，現在和過去的程序也不完全相同�？偟膩碚f，由于試驗經驗不夠，目前要肯定哪一種程序，最為正統，最有權威性，還需要進一步研討。 

     國內通過K1類電纜鑒定的企業，尚為數很少，但全面完成國產化為期不遠。