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1、电缆护套开裂是产品质量事故， 正常产品在规定的环境温度范围内不会出现开裂， 同时 按规定弯曲半径进行电缆敷设也不会造成开裂。上世纪 80 年代中期，广东大亚湾核电站进 口电缆中有大批电缆护套开裂，经过调研和取样试验分析，弄清了以下情况： （1）取样发 现开裂的护套均属热塑型无卤低烟阻燃材料，取样未发现交联型无卤低烟阻燃材料开裂。 （2）国外提供的原材料检验报告，一切性能在允许范围之内。 （3）国外未提供护套挤出工 艺条件，工艺问题无法深入了解。 （4）从进口电缆剥取护套，切成碎片，用双辊热塑展压 出片，再在标准条件下模压成片，而后切取哑铃片进行试验，试验数据均在允许范围之内。 （5）从进口电缆
2、护套上直接切取哑铃片试验，断裂伸长率大大低于合格指标。 （6）电缆在 最小允许弯曲半径下成圈固定， 进行冷热循环试验， 多根试样在第三循环后护套开始出现细 小裂纹，以后裂纹深度和长度很快扩展，最后与现场电缆护套开裂情况完全相仿。综合以上 情况，开裂原因可归纳为二点，其一是原材料检验虽然合格，但性能水平不高；其二是护套 挤出工艺不适应材料要求，护套存在隐患，经过冷热温度周期变化后出现开裂。近几年中国 内产品也出现类似护套开裂事故。 防止护套开裂有三种途径： （1）采用交联型护套，但不一定是上策，此举增加了原材料 成本和加工成本。对护套有三种交联方法，其一为辐照交联，该工艺只适用于小直径电缆， 对
3、于中、大直径电缆，总体上不一定达到交联均匀，反会产生隐患。其二为化学交联，该工 艺的设备太复杂，并在通过蒸汽管道时，有可能造成绝缘变形。其三为硅烷交联，该工艺虽 不产生缺陷，但时间较长。 （2）采用高性能热塑型护套材料，除满足阻燃要求外，最好材 料的原始断裂伸长率 E250，同时在低温条件下也应保持一定的断裂伸长率，具体指标 有待验证和协商（表 9 的数据相当具有优势） 。中国不同地区的低温要求有差异，低温伸长 率指标暂时不能确定。 （3）调整护套挤出工艺，对于第一代材料必须采用低压缩比螺杆， 挤出速度适当放慢，切忌使用塑化螺杆。对于目前已商品化的高性能无卤低烟阻燃护套料， 应按其说明书进行加
4、工， 不要轻易更改工艺条件。 目前国内外材料已有较好的产品， 如 Dow 化学公司 DFDA- 1643 NT 阻燃无卤热塑型护套料，不含有任何对环境有害的物质，挤出工 艺不必用特殊螺杆，挤出护套表面平整，无焦粒子。性能典型值见表 10表 12。 俄罗斯提供规范原始稿的护套规定为交联型无卤材料，其原始抗张强度较小，可能为乙 丙橡胶系列，参见表 13。该规范规定安全壳外部，环境温度为5050；当环境 温度到 35时湿度为 98；安全壳内部，温度为550；空气湿度达 98，40 年累计辐射剂量：不超过 0.5MGy 。 表 10 物理和电气性能 序号 试验项目 试验条件 试验结果 试验方法 1 低
5、温冲击 2516 h 无损坏 IEC60811- 1- 4 2 高温冲击 130 1h 无开裂 IEC60811- 3- 1 3 断裂伸长率 2516 h 180 IEC60811- 1- 4 4 环境应力 10Igepl F20 500 h 无损坏 IEC60811- 4- 1/B 5 耐磨性 600 周 0.4 Dow method 6 体积电阻率 室温 1.391015 - cm ASTM D 257 7 介电常数 室温 60Hz 3.35 ASTM D 150 8 耗散因素 室温 60Hz 0.014 ASTM D 150 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创
6、建 表 11 空气热老化性能 试验结果（按 ASTM D 638） 序号 试验条件 抗张强度保留率 断裂伸长率保留率 1 100 168h 100 85 2 100 240h 99 86 3 110 168h 101 87 4 110 240h 98 94 5 121 48h 95 88 6 121 96h 92 90 7 121 168h 90 94 表 12 性能汇总 序号 试验项目 试验结果 试验方法 1 卤素含量 0 - - 2 外观 白色 - - 3 密度（g/cc） 1.49 - - 4 氧指数 37 ASTM D 2863 5 垂直燃烧(V- 0) 通过 UL- 94(3.2 m
7、m) 6 烟密度（DS Max）无焰法 108 ASTM E 662 7 抗张强度（MPa） 12.6 ASTM D 638 8 断裂伸长率(%) 230 ASTM D 638 9 抗撕强度（N/mm） 7.8 ASTM D 470 10 低温脆化（40） 通过 ASTM D 746 11 热变形 90 （） 1 Dow method 12 弯曲模量（MPa） 271 ASTM D 790 13 硬度（肖氏 D） 45 ASTM D 2240 14 耗散因素 0.014 ASTM D 150 15 介电常数 3.35 ASTM D 150 表 13 护套机械和理化性能 PDF 文件使用 “pd
8、fFactory Pro“ 试用版本创建 序号 试验项目 单位 性能指标 1 老化前机械性能 抗张强度 N/mm2 6 断裂伸长率 % 150 2 空气老化后机械性能 处理条件：135 7d 抗张强度 N/mm2 3.5 断裂伸长率 % 100 3 耐矿物油（ASTM 2 号油）试验 处理条件：油温 100浸 24h 抗张强度保留率 60 4 热延伸试验 负荷 0.2N/mm2 温度 20015min 负荷下伸长率 175 5 氧指数（按 ASTM D2863- 77） 25 6 卤素气体释出量（按 IEC754- 1） 或 mg/g 0.5 或5 7 毒性指数 按 NES 713 2.5 按
9、 FC C 20- 454 5 表 14 正常环境条件 项目 反应堆厂房 核辅助厂房 温度 049 040 相对湿度 3085 3085 最大累计剂量 2.0105Gy 4.0104Gy 正常压力 0.0860.106MPa 0.0860.106MPa 表 15 事故环境条件（仅对反应堆厂房内的电缆） 项目 反应堆厂房 温度 153 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 相对湿度 100 为 8104Gy 累计辐射剂量 一次 LOCA 试验后 30 天 为 4.5105Gy 压力 0.3 MPa（g） 含硼浓度 2000 ppm 氢氧化钠 0.6% PH 值 10 温度 140 相对湿度 100% 为 8104Gy 累计辐射剂量 事故后 3 天 为 4.5105Gy 严重事故工况下环境条件（需要时） 压力 0.48 MPa（a） PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建
