報告書番号

H10014

タイトル（和文）

熱・放射線ストレスによるXLPE絶縁体の機械特性の劣化－酸化防止剤濃度の影響－

タイトル（英文）

Mechanical Strength Degradation of Crosslinked Polyethylene Insulation by Radiation and Thermal Stress- Effect of Antioxidant Concentration -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

原子力発電所が高経年化する中，高経年化対策の一環として機器監視・制御用ケーブルの絶縁材料の経年劣化評価が課題となっている。 我が国では（独）原子力安全基盤機構(Japan Nuclear Energy Safety Organization, JNES)により各種ケーブル試料を用いて熱と放射線ストレスによる加速劣化試験等が2002年～2008年に掛けて実施され2009年に原子力発電所用ケーブルの耐環境性試験ガイドラインが発行された。このガイドラインの中で通常運転条件で高経年使用に耐えられないケーブルがあることが指摘されるとともに加速劣化試験データを用いた通常運転条件での材料寿命評価ついては解明すべき点があることが指摘されている。そのため当所ではこの材料劣化評価手法の適用性を検証する研究の一環として、代表的なケーブル絶縁材料である架橋ポリエチレン材料の熱•放射線劣化特性を解明している。本報告では高経年を想定して酸化防止剤の配合量を変えた試料を用いて，室温から100℃までの熱・放射線同時加速劣化試験を行い，酸化防止剤の濃度低下や材料酸化度と機械強度低下特性を明らかにした結果を述べる。

概要 （英文）

In Japan, the integrity of the cables installed in nuclear power plants is confirmed by the environmental qualification test in accordance with "Recommended Practice of IEEJ", which is based on IEEE Std. 323 -1974 and 383-1974. The project of "Assessment of Cable Aging for Nuclear Power Plants" was carried out from FY2002 to FY2008 by Japan Nuclear Energy Safety Organization to establish the highly reliable cable evaluation method, which is based on the studies on the suitable accelerated aging tests, the appropriately assumed environmental condition and the integrity judgment method considering operating condition and aging in actual plants. The test materials for the cable included XLPE, EPR, silicone rubber (SIR), and more. As a result, "Guide for Cable Environmental Qualification Test for Nuclear Power Plant" was issued in July 2009. In order to clarify the deterioration mechanism under thermal and radiation environment, specimens made of XLPE insulating material for typical cable insulation have been aged in acceleration conditions with elevated temperature and high dose radiation condition. To simulate long term aging, the antioxidant concentration has been changed. The oxidation rate and antioxidant concentration of the specimen have been measured as well as the mechanical breakdown strength of the specimens. We found the clear relationship between the mechanical strength and material property change as a step toward the sophistication of the evaluation method with accelerated aging test.

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