核电站专用电缆的分类和有关的试验要求
一. 核电站电缆的分类
核电站电缆主要应用于核反应堆厂房、核辅助厂房、汽轮机厂房，电缆敷设方式一般采
用管道或线槽，要求电缆具有可靠的使用寿命、热稳定性、防潮性、化学稳定性和抗辐射性。
为保证系统设计的高可靠性，避免设备损坏导致的严重经济后果，通常采用重复的多路独立线
路系统和装置，通常动力电缆采用两套独立线路系统，控制电缆采用三套独立线路系统。
核电站用1E 级电缆按核电站电气系统设备的安全类别分为三类：K1 、K2 、K3 。
安全类别K1 、K2 、K3 类有如下定义：
K1 类电动执行机构。
安装在核反应堆安全壳以内，在正常环境条件下和在SL2 （安全
停堆地震）载荷以下及在事故期间或事故之后仍能执行其规定的功能。
K2 类电动执行机构。
安装在核反应堆安全壳以内，在正常环境条件下和在SL2 （安全
停堆地震）载荷下仍能执行其规定的功能。
K3 类电动执行机构。
安装在核反应堆安全壳以外，在正常环境条件下和在SL2 （安全
停堆地震）载荷下仍能执行其规定的功能。
三类电缆的运行环境差别很大，其中K1 类的运行环境最恶劣，对电缆的性能要求也最
为苛刻，必须通过模拟冷却剂跑失事故（LOCA ）试验才可以投入运行。
根据电缆的实际运
行环境，核电站发生LOCA 时，安全壳（Containment Vessel ）内外的电缆都将会受到严峻考
验。
有人认为，安装在核反应堆厂房内的电缆都应进行模拟LOCA试验；其次，只有能够生
产1E 级K1 类电缆，才能够证明该电缆厂家完全具备了生产核级电缆的能力，电缆的结构
设计和性能指标的制定最好根据反应堆厂房和核辅助厂房两个运行环境的具体条件进行确定。
核电站电缆常用品种有：6/ 10 kV 和0. 6/ 1 kV 电力电缆，0. 6/ 1 kV 控制电缆，300/
500 V 仪表电缆，300/ 500 V 补偿导线共5 种。
下表是国内某公司的规格表：
表 1 1E 级核电站电缆的型号名称
型 号 名 称
YJY K3 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类电力电缆
YJY23 K3 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类电力电缆 YJYJ K1 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类电力电缆
YJYJ23 K1 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类电力电缆 KYJY K3 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类控制信号电缆
KYJY23 K3 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟聚烯烃护套核电站用 1E 级 K3 类控制信号电缆
KYJYJ K1 铜芯交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类控制信号电缆
KYJYJ23 K1 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装无卤低烟阻燃热固型护套核电站用 1E 级 K1 类控制信号电缆
二.电缆有关实验标准和要求.
1 、试验内容
（ 1 ）电缆基本性能的型式试验；
（ 2 ）电缆应能通过IEEE383 规定的成束电缆垂直燃烧试验；
（ 3 ）烟浓度试验；
（ 4 ）成品电缆护套材料燃烧时释放气体的试验；
（ 5 ）电力电缆电老化试验；
（ 6 ）绝缘和护套材料的长期耐热性评定试验；
（7 ）等效50 年运行的热老化模拟试验；
（8 ）等效50 年运行的放射线照射老化模拟试验；
（9 ）模拟抗震试验；
（10 ）等效50 年运行LOCA 时的放射线照射试验、模拟LOCA 试验（高温、高压的水
蒸汽）；
（11 ）性能检查试验。
其中，(1)~(3) 为型式试验，(7)~ (10) 为环境模拟试验，(8) 和(10) 两项试验都是经
过第7 项试验后进行的。
性能检查试验包括电压试验、燃烧试验、绝缘和护套的抗拉强度、
断裂伸长率的测量等。
对运行环境的具体条件进行确定。
2 、试验方法
a. 电力电缆5000 h 电老化试验电力电缆应通过5000 h 的电老化试验，试验按lEC 60502 规
定进行测试。
试验条件为:
（ 1 ）电缆试样的长度：不小于30m ；
（ 2 ）施加电压：相与相之间施加电压 2 （μ 为电缆导体间的额定工频电压）；
（ 3 ）施加电流：电流通过电缆，要使导体温度达到95~ 100℃；
（ 4 ）一个循环的持续时间：8h 加热，然后16h 冷却；
（ 5 ）试验持续时间不少于5000h （即209 个温度循环) 。
试验结果：试验期间电缆应不击穿。
试验电压和试验时间是依据电缆绝缘的寿命指数n 来确定的，并留有一定的安全裕度，电老化寿命方程式为：Unt=C[(1) 式中，U 为电缆上施加的电压；n 为寿命指数；t 为电击穿时间； C 为常数( 与结构等有关)] 。
若采用的交联聚乙烯的寿命指数n≥9 ，核电站要求电缆使用寿命为50 年，可利用式(1) 来推算电压与时间的关系。
例如：工作电压U= 10 kV ，则要求工作时间t = 348000 h ( 50 年) ；试验电压=20 kV ，则要求试验时间= 5000 h 。
将上述参数代入式（ 1 ）可得：
求解可得n = 6. 45 ，小于9 ，说明该试验方法有安全裕度。