低圧ケーブル絶縁体への酸素・水分の侵入経路と 被覆材および芯線のバリア効果

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: DEI22094,EWC22024

グループ名: 【A】基礎・材料・共通部門 誘電・絶縁材料/【B】電力・エネルギー部門 電線・ケ－ブル合同研究会

発行日: 2022/11/22

タイトル(英語): Intrusion paths of oxygen and moisture into low-voltage cable insulation and barrier effects of the sheath and cores

著者名: 大木　 義路(早稲田大学),平井　 直志(早稲田大学),岡田 漱平(千代田テクノル)

著者名(英語): Yoshimichi Ohki(Waseda University),Naoshi Hirai (Waseda University),Sohei Okada(Chiyoda Technol)

キーワード: 絶縁劣化|酸化|加水分解|冷却材喪失事故|重大事故|高分子絶縁ケーブル|Insulation degradation |oxidation|hydrolysis| loss of coolant accident|severe accident|polymer-insulated cable

要約(日本語): 原子力発電所で用いられている樹脂には，事故の際などに酸化と加水分解による樹脂構造の崩壊が起ることが懸念される。そこで，原子力発電所からの撤去ケーブルや新規製造ケーブルなどから導体を取り出し，絶縁材料であるFR-EPDMの管状供試体を得た。様々な処理を施され供試体の内面と外面について各種の機器分析を行い，ケーブル絶縁体への酸素や水分の侵入経路を探るとともに，ケーブルの被覆材および芯線が酸素や水分の侵入に対するバリア効果を有するかについての検討を行った。その結果，酸素については，難燃クロロスルホン化ポリエチレンシースが侵入に対する相対的なバリア効果を示し，撚り合わされた導体素線の隙間を通って侵入して来る酸素が多い。一方，水蒸気は，素線の隙間を通るよりも，シースを通って拡散して来る割合が多く，芯線導体は相対的に水分侵入に対するバリアとして働く。また，LOCA模擬劣化の水蒸気曝露後のEPDMの劣化は，重大事故模擬劣化の水蒸気曝露後の劣化より厳しいことが確認された。

要約(英語): Polymeric insulation used in nuclear power plants has a risk of molecular breakage due to oxidation and hydrolysis in the event of an accident. In this regard, tubular specimens of FR-EPDM insulation were obtained by taking their conductors out of the cables removed from a nuclear power plant and newly manufactured one, and various treatments were given. The inner and outer surfaces of each tubular specimen were subjected to various instrumental analyses to examine the oxidation, moisture uptake, and cross-linking. As a result, with regard to oxygen, the flame-retardant chlorosulfonated polyethylene sheath shows a relative barrier effect against the invasion of oxygen. That is, oxygen penetrates the inside of cables through the gaps between the twisted conductor strands. On the other hand, water vapor diffuses more often through the sheath than through the gaps between the conductor strands. It was also confirmed that the degradation of EPDM induced by steam exposure of the LOCA-simulating aging treatment is more severe than that of the severe-accident-simulating aging treatment.

本誌: 2022年11月25日誘電・絶縁材料/電線・ケ－ブル合同研究会

本誌掲載ページ: 39-46 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 2,024 Kバイト