核电站电缆基本要求是什么？有哪些？

核电站电缆作为核安全系统的重要组成部分，其技术要求远高于常规工业电缆，需满足极端环境下的可靠性、安全性和长期稳定性。以下从技术指标、环境适应性、材料性能、试验验证等维度进行系统阐述：

一、基础技术特性要求

无卤低烟阻燃特性

根据GB/T22577标准，核电站用1E级电缆必须采用无卤、低烟、低毒材料，燃烧时烟密度（Dm值）需≤150，卤酸气体释放量≤5mg/g，氧指数≥30%。例如，某国产电缆的护套材料实测烟密度为123（有焰）和136（无焰），毒性指数仅1.7。

耐辐照与热老化性能

辐照耐受：K1类电缆需通过550kGy钴-60γ射线辐照测试，相当于核反应堆安全壳内40年累计辐射剂量（K3类要求较低）。

热老化寿命：采用阿伦纽斯模型推算，电缆需模拟50年等效运行寿命（138℃加速老化300小时对应40年寿命）。例如，交联聚乙烯绝缘材料在136℃热老化336小时后，拉伸强度变化率需≤±25%。

电气性能

电力电缆需通过5000小时电老化试验（2倍额定电压+95-100℃导体温度循环），且介电强度≥29kV/mm，体积电阻率≥1×10^15Ω·cm。

二、环境适应性分类（K1/K2/K3类对比）

注：LOCA（冷却剂丧失事故）试验需在喷淋pH=10.5的硼酸溶液（34.2L/min·m²）条件下进行，模拟极端事故场景。

三、材料与结构设计要求

导体：采用绞合圆形铜导体，符合GB/T3956标准，导体运行温度≤90℃（事故时允许短期250℃）。

绝缘层：交联聚乙烯（XLPE）为主材，需通过200℃热延伸试验（载荷伸长率≤175%，永久变形≤15%）。

护套：热固性聚烯烃或乙丙橡胶，需兼具耐辐照（550kGy）与机械强度（拉伸强度≥9MPa，断裂伸长率≥160%）。

屏蔽与填充：采用玻璃纤维带屏蔽和非吸湿性填充物，增强抗电磁干扰及机械保护。

四、试验验证体系

五、国产化进展与挑战

目前国内已有江苏上上电缆等8家企业获得核电缆制造许可证，但高端材料（如耐550kGy辐照的护套料）仍需进口。国产电缆成本较进口产品低30-40%，但在LOCA试验通过率（仅60%）和长期寿命验证（50年）方面仍需突破。

综上，核电站电缆的核心要求可概括为：极端环境下的功能性保障（阻燃、耐辐照、抗LOCA）+全生命周期可靠性（50年寿命验证）+严格的质量控制体系（从材料到成品的三级试验）。