هناك مجموعة واسعة من الكابلات الخاصة لمحطات الطاقة النووية. حسب التقديرات, محطة طاقة نووية بسعة مليون كيلووات تتطلب أكثر من 100 أنواع مختلفة من الكابلات, بطول إجمالي يقارب مليوني متر وقيمة حوالي مليار يوان.
إذا تم تصنيفها حسب وظيفتها, تنقسم الكابلات المستخدمة في محطة الطاقة النووية إلى خمس فئات رئيسية: كابلات الطاقة الكهربائية, كابلات التحكم, كابلات القياس, كبلات الاتصال وكابلات النار. لا ينبغي أن تتمتع فقط بالخصائص العامة للكابلات العادية, ولكن يجب أن يكون لها أيضًا خصائص محددة, كما انخفاض انبعاث الدخان, خالية من الهالوجين, مثبطات اللهب ومقاومة بيئية محددة (كمقاومة للإشعاع و LOCA).
متطلبات الكابلات الخاصة لمحطات الطاقة النووية
بالمقارنة مع الكابلات الصناعية العامة, الفرق الأكبر بين الكابلات المستخدمة في الطاقة النووية يكمن في أداء المواد المستخدمة في محطة الطاقة النووية. يجب أن تتكون المواد العازلة والغلاف لهذه الكابلات الخاصة من كابلات منخفضة الدخان., غير سامة وغير قابلة للتآكل, ويجب أن تكون مثبطة للهب وخالية من الهالوجين. علي سبيل المثال, فقط المواد البلاستيكية الحرارية المثبطة للهب الخالية من الهالوجين أو المواد المتشابكة المثبطة للهب الخالية من الهالوجين يمكنها تلبية متطلبات السلامة النووية الخاصة.
متطلبات LSZH
تستخدم كابلات LSZH البوليمرات الخالية من الهالوجين كمواد أساسية. في حالة نشوب حريق, هذه الكابلات تنبعث منها كمية قليلة جدًا من الدخان., بدون سمية أو تآكل. يمكن أن تلعب مكونات مثبطات اللهب دورًا فعالاً في منع انتشار الحريق.
يمكن ملء البوليمرات الخالية من الهالوجين بكميات كبيرة من مواد الحشو مثل هيدروكسيد الألومنيوم أو هيدروكسيد المغنيسيوم. لذا, سوف يطلقون مياهًا صافية تمامًا عند حرقها, امتصاص كمية كبيرة من الحرارة. من هنا, يمكن قمع ارتفاع درجة حرارة البوليمر, تأخير التحلل الحراري وخفض معدل الاحتراق.
بجانب, يمكن لبخار الماء الناتج عن التحلل والجفاف أن يخفف الغازات القابلة للاحتراق وينتج تأثيرًا مثبطًا للحريق. يتم تقييم مثبطات اللهب البوليمرية عمومًا بواسطة مؤشر الأكسجين. يشير إلى الحد الأدنى من كمية الأكسجين المطلوبة لحرق العينة في خليط من الأكسجين والنيتروجين. كلما ارتفع هذا المؤشر, كلما انخفضت القابلية للاشتعال وكان تأثير مثبطات الحريق أفضل. مؤشر الأكسجين (يا) يجب أن يكون على الأقل 28 لإظهار خاصية مقاومة للحريق.
مقاوم النار
عند استخدام الكابلات في المناطق عالية الخطورة, يجب أن يكون لديك القدرة على مقاومة النار. في حالة نشوب حريق, يجب أن تكون هذه الكابلات قادرة على الاستمرار في العمل بأمان لفترة زمنية معينة, توفير الطاقة لإنقاذ الأشخاص والمعدات.
ال مقاومة الحريق للكابلات وتنقسم الطاقة النووية إلى متطلبات عامة ومتطلبات خاصة, وفقا لمتطلبات الاستخدام. تتضمن المتطلبات الخاصة اختبار احتراق 1000% خلال 5 دقائق تحت ظروف التأثير, تليها 5 دقائق إضافية من التأثير ونفث الماء عالي الضغط, مع شرط أن يتمكن الكابل من الاستمرار في توفير الكهرباء طوال فترة الاختبار.
منذ الموافقة على معيار الكابل IEEE383 في 1974 في الولايات المتحدة, لقد أولى الناس المزيد والمزيد من الاهتمام لصرامة معايير اختبار مقاومة الحريق. للكابلات الخاصة لمحطات الطاقة النووية, المنتج مطلوب لاجتياز اختبار احتراق الشعاع وفقًا للمواصفة IEC332-3, مع تركيز دخان الاحتراق الذي يلبي المتطلبات الفنية للمواصفة IEC1034-2 وغازات المداخن المسببة للتآكل التي تلبي القيم الموصى بها في IEC754-2. بجانب, يجب أيضًا أن يجتاز عزل قلب الكابل اختبار الاحتراق الرأسي وفقًا للمواصفة IPCEAS-19-81.
مقاومة الحرارة
غالبًا ما تعمل كابلات محطات الطاقة النووية في بيئات ذات درجات حرارة عالية, لذلك من الضروري أن تتمتع بقدرة على مقاومة الحرارة على المدى الطويل. إن اختيار البوليمرات ذات المقاومة الحرارية المناسبة يمكن أن يسمح للكابلات بأن يكون عمرها الافتراضي أكثر من 40 سنوات.
مقاومة الإشعاع
تتسبب البيئة القاسية لمحطات الطاقة النووية في تعرض الكابلات لكميات كبيرة من الإشعاع. قد يؤدي ذلك إلى هشاشة مواد العزل والكسوة وفقدان خواصها الميكانيكية.. لذلك, مواد العزل والطلاء المستخدمة في الكابلات الخاصة في التطبيقات يجب أن تتمتع محطات الطاقة النووية بمقاومة إشعاعية ممتازة.
تتمتع البوليمرات المختلفة بقدرات مختلفة على مقاومة الإشعاع.. كل عادة, تضاف عوامل مقاومة الإشعاع إلى البوليمرات لتحسين قدراتها على المقاومة. متطلبات مقاومة LOCA (حادث فقدان المبرد) تختلف الكابلات باختلاف محطات الطاقة النووية.
سيرة ذاتية
باختصار, يجب أن تتمتع الكابلات الخاصة بمحطات الطاقة النووية بخصائص مثل كونها خالية من الهالوجين, انخفاض انبعاث الدخان ومقاومة للحريق, بالإضافة إلى تلبية متطلبات الأداء العادية في منطقة التثبيت الخاصة بك. ويجب أن تفي هذه الكابلات أيضًا بمتطلبات الاستخدام في المواقف الخاصة مثل الزلازل والحوادث. (إشعاع, حوادث LOCA/HELB).