核電站電纜作為核安全系統(tǒng)的重要組成部分，其技術要求遠高于常規(guī)工業(yè)電纜，需滿足極端環(huán)境下的可靠性、安全性和長期穩(wěn)定性。以下從技術指標、環(huán)境適應性、材料性能、試驗驗證等維度進行系統(tǒng)闡述：

一、基礎技術特性要求

無鹵低煙阻燃特性

根據(jù)GB/T22577標準，核電站用1E級電纜必須采用無鹵、低煙、低毒材料，燃燒時煙密度（Dm值）需≤150，鹵酸氣體釋放量≤5mg/g，氧指數(shù)≥30%。例如，某國產(chǎn)電纜的護套材料實測煙密度為123（有焰）和136（無焰），毒性指數(shù)僅1.7。

耐輻照與熱老化性能

輻照耐受：K1類電纜需通過550kGy鈷-60γ射線輻照測試，相當于核反應堆安全殼內(nèi)40年累計輻射劑量（K3類要求較低）。

熱老化壽命：采用阿倫紐斯模型推算，電纜需模擬50年等效運行壽命（138℃加速老化300小時對應40年壽命）。例如，交聯(lián)聚乙烯絕緣材料在136℃熱老化336小時后，拉伸強度變化率需≤±25%。

電氣性能

電力電纜需通過5000小時電老化試驗（2倍額定電壓+95-100℃導體溫度循環(huán)），且介電強度≥29kV/mm，體積電阻率≥1×10^15Ω·cm。

二、環(huán)境適應性分類（K1/K2/K3類對比）

注：LOCA（冷卻劑喪失事故）試驗需在噴淋pH=10.5的硼酸溶液（34.2L/min·m2）條件下進行，模擬極端事故場景。

三、材料與結構設計要求

導體：采用絞合圓形銅導體，符合GB/T3956標準，導體運行溫度≤90℃（事故時允許短期250℃）。

絕緣層：交聯(lián)聚乙烯（XLPE）為主材，需通過200℃熱延伸試驗（載荷伸長率≤175%，永久變形≤15%）。

護套：熱固性聚烯烴或乙丙橡膠，需兼具耐輻照（550kGy）與機械強度（拉伸強度≥9MPa，斷裂伸長率≥160%）。

屏蔽與填充：采用玻璃纖維帶屏蔽和非吸濕性填充物，增強抗電磁干擾及機械保護。

四、試驗驗證體系

五、國產(chǎn)化進展與挑戰(zhàn)

目前國內(nèi)已有江蘇上上電纜等8家企業(yè)獲得核電纜制造許可證，但高端材料（如耐550kGy輻照的護套料）仍需進口。國產(chǎn)電纜成本較進口產(chǎn)品低30-40%，但在LOCA試驗通過率（僅60%）和長期壽命驗證（50年）方面仍需突破。

綜上，核電站電纜的核心要求可概括為：極端環(huán)境下的功能性保障（阻燃、耐輻照、抗LOCA）+全生命周期可靠性（50年壽命驗證）+嚴格的質(zhì)量控制體系（從材料到成品的三級試驗）。