适用于恶劣环境的热缩电缆附件：原理、设计、制造和应用（二）

适用于恶劣环境的热缩电缆附件：原理、设计、制造和应用（二）

阻燃热缩电缆配件的应用

铁路、海洋、政府大楼或发电厂应用等特定环境需要阻燃电缆和电缆附件。电缆需要满足典型的防火安全标准，例如 IEC-60332 和 IEEE-1202。使带有电缆附件的电缆符合这些标准以证明其适用性已成为一种常见做法和行业理解。

在 IEEE-1202 测试期间，将电缆或带有附件的电缆放在火焰上。20 分钟后，火焰熄灭，预计产品由于其自身特性，火焰将熄灭。由该试验引起的损坏区域或火焰传播应限制在 1.5 m 以内。

图 5：垂直托盘排列的阻燃热缩电缆附件。资料来源：G-APEX

配制过程中使用正确的添加剂，再加上热缩管中特定的壁厚，将产生阻燃的热缩管。

防火热缩配件

除了阻燃之外，特定的行业要求还需要耐火性能，其中电缆和附件需要保持系统完整性长达 180 分钟。与阻燃性相比，该要求要严格得多，并且需要不同的设计方法。配件通常被覆盖或与低烟零卤素 (LSZH) 材料结合使用，以获得它们提供的好处。顾名思义，低烟无卤材料在暴露于火中时会散发出低烟和几乎没有卤素气体。然而，低烟无卤特性本身并不会带来热缩电缆附件所需的特性，以实现系统的长期完整性。

图 6：耐火测试之前、期间和之后的耐火接头。资料来源：G-APEX

作为一种解决方案，热缩电缆附件与额外的保护层相结合，作为防火屏障并防止火焰穿透内部绝缘层。IEC-60331 是定义耐火电缆和电缆附件（图 6）测试程序的标准。

用于核反应堆电气系统的热缩电缆附件

电缆附件最恶劣的环境之一是核电站的安全壳区域，这需要电气系统在诸如冷却剂损失事故 (LOCA) 等事故条件下正常运行，这是核电站中最严重的故障形式之一反应堆。

发生事故时，电缆附件应支持应急功能的运行，例如反应堆的紧急关闭、安全壳隔离以及通过为电气系统提供 360° 保护来防止放射性物质的释放。 

完整的 LOCA 资格模拟严重事故条件，因此必须涵盖以下要素：

通过热辐射和伽马辐射模拟老化效应

长期的辐射暴露

高辐射事故模拟

在饱和蒸汽条件下暴露于极端温度和压力曲线

苛刻的化学喷雾测试

最新一代的核电站，如 AP1000 或欧洲压水反应堆 (EPR)，使用寿命为 60 年。因此，鉴定过程的热老化已被选择来模拟 90°C 恒定温度下的 60 年寿命，这通常代表电力电缆中的最高导体温度。

尽管安装在安全壳区域的产品会受到核辐射，但需要模拟 40/60 年的伽马辐射。此外，事故期间可能会发生高辐射，需要在鉴定过程中加以考虑和测试。典型值可以超过 200 毫拉德的伽马辐射。

在事故模拟过程中，将安装在电缆上的热缩电缆附件放入容器中，模拟事故发生时的温度和压力。下面显示了对电缆附件进行 30 天测试的典型曲线，最高温度超过 200°C，最大压力超过正常环境压力 0.8 MPa。

图 7：用于验证核电站环境热缩电缆附件的温度和压力曲线。资料来源：G-APEX

G-APEX的热缩配件可在最恶劣的环境中保持可靠性

G-APEX的热缩技术基于特殊配方的热塑性聚合物材料，针对特殊应用进行了优化。热缩管以其高质量、可靠性和承受风化过程（如污染、紫外线、盐雾和其他恶劣环境）的能力而闻名。 

图 8：G-APEX 的热缩管系列。资料来源：G-APEX

在G-APEX的热缩带、管材、环绕式套管、接头和端子的制造过程中采用复杂的工艺控制，确保产品在货架上保持其形状记忆数十年，并在安装后在现场稳定运行 40 多年. 

结论

热缩电缆附件已成功应用于低、中、高压网络。在具有高紫外线辐射、重污染、腐蚀性盐雾的恶劣环境以及需要阻油、阻燃甚至耐火性能的区域中使用它们是具有挑战性的领域之一。核环境也是当今使用热缩电缆附件并在事故条件下实现安全相关功能的最具挑战性的环境之一。 

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