電纜系統在核電站的正常運行及安全停堆方面起著非常重要的作用。設備供電、信號測量、控制、連鎖及各種通訊系統都需要通過電纜系統的連接才能實現其功能。核電站的電纜系統主要分布于核反應堆廠房、核輔助廠房、氣輪機廠房,大多數電纜都匯集在核輔助廠房主控制室內的控制配線架CDF上。
1.電纜的性能要求
核電站對電纜的使用條件有十分嚴格的要求。電纜應可通過電纜管和地下管道直接埋地,也可通過電纜托盤、電纜管和布線管道等架空安裝,同時應能在干、溫環(huán)境下工作:
(1)使用壽命。重水堆核電站的設計壽命一般為40年,電纜的使用壽命至少為40年。
(2)熱穩(wěn)定性。在處于{zg}環(huán)境溫度和其自身發(fā)熱的情況下,電纜應能保持運行條件要求的絕緣性能。動力電纜和控制電纜的最小連續(xù)絕緣運行溫度為90℃。
(3)防潮性。在事故狀態(tài)下發(fā)生消防噴淋水濺射時,電纜應能在{bfb}的相對濕度環(huán)境中正常工作。
(4)防火。為減少因電纜著火而引起的潛在影響和損壞,電纜應是阻燃性的。
(5)化學穩(wěn)定性。安裝在化學環(huán)境(如油、臭氧、酸堿等腐蝕劑)中的電纜應保持所要求的絕緣性能。
(6)抗輻射性。電站運行期間,電纜應能連續(xù)接受10rad/h的輻射劑量,40年內累積劑量約為0.4×107rad,在事故狀態(tài)下輻射劑量可達5×107rad。在承受總的累計輻射劑量后,電纜應仍保持電氣性能不變。
2.電纜分類
電力電纜除用于120V~13.8kW的電機和其它設備(測量控制儀表、閥門、盤、空調器等)的配電外,還可用作照明系統供電電纜;控制和儀表電纜用于儀表和控制裝置供電和信號控制、聯鎖和監(jiān)測等,在電站電纜總量中所占比例較大;通訊系統電纜從電壓分類上仍屬于控制電纜,主要用于電話通訊系統、廣播和撤離報警系統、火災報警系統等。
(1)電力電纜。電力電纜是帶絕緣層的銅芯絞線,多采用阻燃材料。電纜外護套應防潮、耐酸、耐油、耐堿,最小連續(xù)運行溫度為90℃。中壓電纜為屏蔽型,并在末端做屏蔽接地。絕緣電壓15kV的電纜用于13.8kV系統;5kV的電纜用于4.16kV:1kV的軟鋁鎧裝電纜用于480VAC系統;600kV的電纜用于480VAC、250VAC、208VAC系統。
(2)控制和儀表電纜。用于控制邏輯、儀表信號和儀表電源的電纜采用單芯導體,多股絞和屏蔽或多股絞合同軸電纜用于輸送儀表信號。電纜允許的連續(xù)絕緣運行溫度為90℃。控制電纜一般采用雙絞線、屏蔽和加泄露線等措施來減少電氣噪音。絕緣電壓為300V的控制電纜用于小于200VAC的系統;絕緣電壓為600V的控制電纜用于200~400VAC的系統。
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