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第三代核电站用电缆绝缘热寿命试验研究

2011-06-26王怡瑶贺金红陈媚玉武宇波魏莹莹范克俭

电线电缆 2011年6期

王怡瑶, 贺金红, 陈媚玉, 武宇波, 魏莹莹, 范克俭

(上海电缆厂有限公司,上海200093)

0 引言

AP 1000是美国西屋公司开发的第三代百万千瓦级压水堆核电机组,与二代核电技术有显著区别。AP 1000通过采用非能动专设安全系统,提高系统的可靠性,简化系统,并采用模块化建造技术缩短建造周期,以此来达到核电厂安全性和经济性的有机协调。第三代核电站用电缆的运行寿命要求60年[1],远远高于二代核电40年的要求,其所用的绝缘材料,除了要具备良好的电气性能和机械物理性能,更要具备优良的长期耐热性能。因此,开展第三代核电站电缆绝缘60年热寿命评定试验研究是十分必要的。

1 试验原理

电缆绝缘所采用的高分子材料,在一定温度范围内热老化时大多符合化学反应动力学的热老化寿命方程,即阿累尼乌斯(Arrehenius)线性关系[2]:

式中,τ为产品在温度T条件下的工作寿命;T为工作温度(绝对温度K);a、b为与材料热老化本质有关的系数。

利用这一原理,选择无卤低烟阻燃辐照交联聚烯烃为绝缘材料,将其试样暴露在高于预估温度指数的至少3个、最好是4个老化温度下进行热老化试验。通过测定试样老化后的评定性能来确定试样的终点时间,得到终点时间的对数和热力学老化温度之间的阿累尼乌斯方程,绘制热寿命曲线,得到90℃下无卤低烟阻燃辐照交联聚烯烃绝缘的使用寿命。

2 试验方法

有关热寿命评定试验方法主要有UL 746B、IEEE Std 98、IEC 60216和GB/T 11026(等同于IEC 60216)。通过研究比较可以看出:它……

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