核电站的“心脏”是核反响堆，而稳压器则是“心脏”的“起搏器”。稳压器是压水堆核电站（Nuclear Power Plant，NPP）的闭节摆设，起着保卫编造压力的效率。环球核电厂稳压器电加热器供应商闭键有THERMOCOAX、VULCANIC、WATLOW、GENERAL ELECTRIC、重庆川仪等。

　　稳压器电加热器元件电缆随稳压器加热元件同机进口，用量不大，价钱高贵、采购周期漫长，其研发、组织安排、临蓐工艺、试验评估等各个枢纽都拥有必然的难度和相当的作事量，属于少批量、高技艺含量产物。供货商供应的闭连技艺参数比力混沌，反响较迟钝，迥殊是质料正在耐热性、耐辐照机能目标参数上存正在技艺上的“黑匣子”。以至个别核电工程因电缆的题目无法办理而徘徊了稳压器团体摆设的国产化经过。鉴于此，本作事对CAP系列稳压器电加热器元件电缆举办安排并验证，办理电加热器电缆的国产化题目。

　　因高温电缆的作事境遇存正在核辐射、湿热境遇方面的央求，电缆应有精良的电气机能、阻燃机能可通过单根燃烧试验以及B类的成束燃烧试验、历久浸水试验。

　　稳压器电加热器元件电缆的组织示图谋见图1。依照闭连央求，稳压器电加热器元件电缆正在CAP1000核电站中，接连运转温度起码为124℃，作事寿命愿望60a；正在CAP1400核电站中，接连运转温度起码为132℃，作事寿命愿望60a，同时须耐受γ射线kGy。因而，电缆的线芯导体、绝缘层、防护层均须知足庄敬的技艺目标央求。

　　为了造止导体正在高温条款下发作氧化，平凡需求挑选有镀层的导体。本技艺的行使场面闭键是CAP系列稳压器电加热器，因为其特此表作事境遇，依照用户方的央求，试验选用27级镀镍圆铜线行为本技艺导体行使质料。本技艺包括多个规格的导体，采用不大于0.30mm的单丝导体多股复绞的格式，以抬高导体自身的柔弱性，办理镀镍导体自身柔弱性不够的题目。

　　（1）基料挑选。依照项目央求以及工程实践需求：答应作事温度为124℃、132℃时，其行使年限央求均为60a。依照行使工况央求，须选用耐高温、耐辐照的无卤质料。本作事选用硅橡胶行为本技艺的基料举办绝缘质料的研造。（2）绝缘质料的研造。试验选用的甲基乙烯基苯基硅橡胶（PMVQ-1、PMVQ-2和PMVQ-3）、耐热剂（HR-1、HR-2和HR-3）、氢氧化镁（MH）、改性三聚氰胺氰尿酸盐（PNFR）、增添剂（SMP）、有机硅树脂中心体(FR-60)和硫化剂（MM）为市售工业产物。铂金阻燃剂（PtFR）购自市售产物后举办实践室调配。

　　（2）历久耐水性。绝缘质料通过14d加快吸水老化试验，14d的电容增量大于10%，后7d的电容增量不大于3%， 丈量结果适合技艺央求。

　　（3）抗辐照本事。试验对绝缘质料举办累计312kGy的γ射线辐照后，其死板电气机能连结优越。

　　（5）热寿命验证。通过124℃以及132℃下60a的寿命验证；通过对苯基硅橡胶基材发展耐辐照和耐热老化试验并举办选型咨询，通过配合纳米耐热剂，对增添剂举办疏水效力化改性，配合铂金阻燃剂，最终原委捏合、开炼等工艺，研造出新型阻燃耐高温耐辐照硅橡胶绝缘质料。经考验，硅橡胶绝缘质料的死板物理机能、电气机能和阻燃机能均精良，硅橡胶绝缘质料可使用于CAP1400电加热器高温电缆。

　　本作事采用硅橡胶行为绝缘质料，其加工进程分两步：①绝缘挤出工艺：正在试临蓐进程中，行使挤压式摸具，同时行使正在线测偏仪及时监控，庄敬把持电缆的一心度95%以上；行使正在线测径仪对表径举办及时监控，确保厚度偏差正在±0.05mm以内，庄敬把持绝缘厚度；包管电缆的连气儿长度；②硫化工艺：绝缘挤出后，接着即是硫化工艺，正在硫化管道内，需求把持好每段硫化管道的温度，把持绝缘质料的热延长正在50%~150%之间，收盘时，包管其不被收线履带压变形。

　　由表2能够看出：稳压器电加热器元件电缆各项电机能目标均适合技艺目标央求。高温下，绝缘电阻常数比常温下绝缘电阻常数低重了不到1个数目级，比预期的低重3个数目级的目标央求要理思良多，绝缘机能是电缆可以运转的首要技艺目标，这项机能的优异出现声明电缆可正在高温132℃条款下举办平常作事。稳压器电加热器是压水堆核电站的紧要部件，是独一历久处于汽、水两相形态的主摆设，表2中加快吸水试验表白，绝缘层质料除最起先时对水汽有汲取以表，后期根本不再汲取水分（0.3%，远幼于央求的不大于3%），由此，可以确保正在电缆历久运转进程中，不会由于质料吸水导致绝缘机能低重，可以安定有用地举办作事。

　　项目组将电缆的线芯从电缆中取出，取两根线芯做比对试验，将电缆线次电缆的绝缘机能，监测电缆的绝缘机能改变，线芯历久绝缘电阻测试结果见图2。

　　由图2可知：电缆线芯正在失落了护套的包庇效率之后，电缆线℃的盐水溶液的效率下，正在最初的28d内，其绝缘电阻急迅低重了3个数目级，但正在随后的很长一段期间内连结着慢慢的低重趋向，196d的绝缘电阻只低重了一个数目级，照旧连结绝缘机能完美，可以平常运转。试验声明绝缘线芯具有优越的耐热和耐水机能，能够历久运转。

　　遵照GB/T 26168.2-2010的规则举办了累计计量312kGy的γ射线辐射（辐照剂量率lkGy·h-1），模仿老化试验后机能验证见表3。

　　由表3可知：电缆正在举办了热老化和辐照老化后，电缆仍具备必然的柔韧性，而且可以通过AC3150V·mm-1 ，5min的耐压试验，老化后的电缆能通过单根和成束燃烧的机能央求，声明电缆可以知足安排的寿命央求。

　　这种稳压器电加热器电缆正在技艺秤谌上处于国际的优秀秤谌，正在实践使用中可以知足CAP系列稳压器电加热器电缆的行使需求，避免了由于电缆的题目无法办理而影响稳压器团体摆设的国产化经过。该电缆通过了CAP核电央求的事件工况效力验证试验，可以一般合用于CAP核电站内或许的使用场景，同时能够使用于近似场景的历久高温、高辐照剂量的特别境遇。