JP2001255262A - ケーブルの加速試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ケーブルの加速試験における試験期間を短縮す
る。 【解決手段】ケーブルの試験体に対して１００℃以上の
加熱温度で一次加速試験を実施する。一次加速試験で得
られた試験体の任意の伸びとなる経過時間を各温度条件
に対して求め、各温度条件下でのアレニウスプロットを
作成する。各アレニウスプロットの傾きである活性化エ
ネルギーを求める。試験体の伸びと活性化エネルギーと
による相関式を作成する。１００℃未満の加熱雰囲気で
試験体に対する二次加速試験を実施する。試験体の寿命
時点に達する前で二次加速試験を終了する。二次加速試
験終了時点での活性化エネルギーを求める。この活性化
エネルギーを上記の相関式に代入し、試験体の寿命時点
での活性化エネルギーを求める。この活性化エネルギー
より求めた試験条件により環境試験を実施する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ケーブルの加速試
験方法に係り、特に原子力発電所に用いられるケーブル
の健全性を確認するケーブルの加速試験方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ケーブルを新規に開発，製造する際には
認定試験を実施し、この認定試験を合格したケーブルを
原子力発電所にて使用している。初期に建設された原子
力発電所では、ＪＩＳに規定されているケーブルの認定
試験を実施していた。その後、ＩＥＥＥ−３２３及びＩ
ＥＥＥ−３８３に準拠した電気学会技術報告(II部)第１
３９号「原子力発電所用電線・ケーブルの環境試験方法
ならびに耐延焼性試験方法に関する推奨案」（以後電気
学会推奨案と略す）が昭和５７年に報告され、それ以降
では本推奨案に基づいてケーブルの環境試験が行われて
いる。この環境試験に合格したケーブルが原子力発電所
内で布設されている。

【０００３】ケーブルの寿命判断は、一般的に、ケーブ
ルの絶縁体材料の伸びの値の低下度合に基づいて行われ
ている。環境試験では、アレニウス則により実機環境条
件相当分の加速試験を実施する。この加速試験において
運転年数と同等の環境条件の健全性を満足できたケーブ
ルが原子力発電所内に布設される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現在、上記のように電
気学会推奨案にて環境試験を実施している。環境試験の
実施には、ケーブルの寿命となる際の活性化エネルギー
を用いて加速条件を求める必要がある。この加速条件を
求めるには活性化エネルギーが必要である。活性化エネ
ルギーを求めるには、少なくとも加速温度の異なる３条
件でケーブルを熱劣化させることにより、ケーブルの寿
命となる値（一般的に絶縁体の伸び５０％）までケーブ
ルを劣化させ、その伸びの値における加速温度と試験期
間との関係式であるアレニウスプロットを作成する。

【０００５】アレニウスプロットの直線の傾きが活性化
エネルギーと呼ばれるものである。ケーブルの環境試験
を実施する際には、運転期間（４０年又は６０年）に対
してアレニウス則及び上記活性化エネルギーを用いて加
速条件を求めている。この加速条件にて環境試験を実施
し、この環境試験に合格したケーブルを使用している。

【０００６】従来、活性化エネルギーを求める際には、
試験期間が短期間で終了するようにかなり高温（１００
℃以上）にてケーブルを熱劣化させる。高温の加熱によ
りケーブルの劣化が加速される。この劣化の加速により
寿命となるケーブルの伸びの値におけるアレニウスプロ
ットを作成し、活性化エネルギーを求めてきた。

【０００７】ただし、最近の知見によると熱・放射線環
境下においては、アレニウスプロットによる活性化エネ
ルギーが加速温度条件により異なるとの報告もあり、よ
り実機に即した環境試験とするには、できるだけ実機に
近い環境条件（１００℃未満）での加速温度が望ましい
とされている。しかしながら、低温度条件での加速試験
を実施する場合には、なかなか劣化しなく、ケーブルが
寿命となる伸びの値まで低下するのに５年以上もの年数
が必要となってしまう。このため、新たなケーブルの開
発、及び既存のケーブルの再試験において、膨大な試験
期間が必要となってしまっていた。

【０００８】原子力発電所に布設されているケーブルは
熱及び放射線に晒された特殊環境にあり、特に実機環境
を模擬した環境試験の実施が重要であり、また、原子力
という点で安全上の観点から特に健全性の評価が重要と
されている。

【０００９】本発明の目的は、試験期間を短縮できるケ
ーブルの加速試験方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の特徴は、高温雰囲気においてケーブルの試験体に
よる一次加速試験を行い、一次加速試験にて得られたデ
ータを用いて第１活性化エネルギーを求め、１００℃未
満の雰囲気においてケーブルの試験体を用い、この試験
体の寿命期間よりも短い設定期間で二次加速試験を行
い、二次加速試験で得られたデータを用いて第２活性化
エネルギーを求め、一次加速試験での試験体の伸びと第
１活性化エネルギーの相関関係、及び第２活性化エネル
ギーに基づいて、１００℃未満の雰囲気における試験体
の寿命時点付近での第３活性化エネルギーを求め、この
第３活性化エネルギーを用いて環境試験での試験条件を
求め、この試験条件で環境試験を実施することにある。

【００１１】一次加速試験での試験体の伸びと第１活性
化エネルギーの相関関係、及び第２活性化エネルギーに
基づいて、求められた、１００℃未満の雰囲気における
試験体の寿命時点付近での第３活性化エネルギーを用
い、環境試験の試験条件を求めているので、二次加速試
験の試験期間を著しく短縮できる。このため、ケーブル
の加速試験の期間を短縮できる。更に、実機における使
用雰囲気でのケーブルの健全性を適切に評価できる。

【００１２】具体的には、以下の活性化エネルギーの導
出による方法を実施する。最初に該当する線種のケーブ
ルの試験体に対して１００℃以上の高温度条件に対する
熱劣化試験（一次加速試験）を実施する。時間の経過と
共に試験体（ケーブル絶縁材料）の伸びが低下する。こ
こで、任意の伸びの値（３００％，２００％，１００％
等）となる経過時間を各温度条件に対し求め、各温度条
件下でのアレニウスプロットを作成し、その傾きである
活性化エネルギーを計算する。ここで各試験体の伸びと
その伸びでの活性化エネルギーとによる相関式を作成す
る。再び、実機環境に近い低温度条件での加速試験（二
次加速試験）を実施する。試験体の伸びが３００％程度
まで低下した時点でその加速試験を終了し、その伸びの
時点での活性化エネルギーを求める。この活性化エネル
ギーの値を先に高温度条件により作成した相関式に代入
し、試験体の伸び３００％の活性化エネルギーに基づい
て試験体の伸びが５０％になるときの活性化エネルギー
を計算する。この活性化エネルギーから導出した供用期
間中に相当する試験条件（加速条件）を求め、その求め
た試験条件により環境試験を実施する。この方法により
環境試験に満足したケーブルを製造する。

【００１３】これにより、実際には実機環境に近い条件
下で５年以上掛かる加速試験を実施する必要があった
が、上記の具体例により１年程度での加速試験を実施す
ることで、加速期間を短縮できしかも環境試験を満足し
たケーブルを製造することが可能になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の好適な一実施例であるケ
ーブル加速試験方法を、図１を用いて以下に説明する。
本実施例の加速試験方法は、電気学会推奨案の環境試験
を行う際の試験条件を得るためのものである。

【００１５】加速試験の実施に際して、絶縁体を予め加
速試験後における伸び試験を実施しやすいように伸び試
験の形状に合わせて試験体である試験用ケーブルが製作
される。約１５cmの長さに加工されたその試験体が恒温
槽内の回転テーブル上に設置される。試験用ケーブル
は、実際に原子力発電所内に布設される実際に原子力発
電所内に布設される新品のケーブルと同じものである。
恒温槽は一辺が１ｍ程度の大きさであり、ヒータが恒温
槽内の側面に設置されている。そのヒータは恒温槽内を
均一の温度に加熱できる。恒温槽は試験体に放射線を照
射するために放射線照射設備内に設置する。放射線照射
設備の放射線源と恒温槽との間に放射線遮蔽板を配置
し、恒温槽内の試験体への放射線照射量を調節する。例
えば、その放射線遮蔽板の枚数を調節することによっ
て、原子力発電所内での各ケーブル布設場所でケーブル
に照射される放射線量に対応した放射線量を、加速試験
においても恒温槽内の試験体に照射することができる。

【００１６】上記の試験体を恒温槽内に入れ、ケーブル
の一次加速試験を実施する（ステップ１）。ケーブル
は、電気を伝える導線を絶縁体で被覆したものである。
劣化特性曲線の作成のために加速期間の異なる複数のデ
ータを得るために、１５本のケーブル（同じ種類）の試
験体が恒温槽内の回転テーブル上に置かれる。恒温槽に
設けられたヒータに電流を流し、試験体を加熱する。一
次加速試験は加速期間が短くなるように高温度（１００
℃以上）で実施される。すなわち、高温度の設定温度に
恒温槽内が保持され、試験体もその温度に加熱される。
恒温槽内の温度を設定温度に調節するためには、恒温槽
内の温度を測定し、ヒータに流す電流を調節することに
より行われる。

【００１７】この加速試験では、密封容器内の放射線源
から開口部を介して試験体に放射線を照射する。一次加
速試験において、放射線照射と加熱は一緒に行われる。
試験体の加熱が終わった後に、放射線の照射を行っても
よい。放射線照射における放射線の線量率は、恒温槽内
で測定する。線量率は、実機の環境条件に比べて十分大
きく試験期間での積算線量が少なくとも実機環境で６０
年相当の積算線量を網羅する値とする。放射線が試験体
に均一に照射されるように、一次加速試験期間中は、試
験体を載せた回転テーブルを回転させる。ただし、作業
員が定期的に恒温槽内での試験体の位置を変えてもよ
い。

【００１８】一次加速試験を開始した後は、異なる長さ
で予め設定された加速期間（設定加速期間）経過毎に恒
温槽より一部の試験体（本実施例では３本）を取り出し
て、試験体の伸びを伸び測定器により測定する。一次加
速試験の開始前に試験体表面（絶縁体の表面）の中央部
で試験体の軸方向に標線を記しておく。一次加速試験開
始前の標線の長さを、標線の初期長さ（１００％）とす
る。恒温槽から取り出した試験体を、伸び測定器によっ
て所定速度で伸ばしていき、試験体が破断した時点での
標線の伸び（伸びた長さの絶対値）を測定する。以下に
示す標線の伸び（または試験体の伸び）は、伸び測定器
によって試験体が伸ばされて破断したときにおける標線
の長さである。測定された標線の伸びは、標線の初期長
さからの標線の伸びを、標線の初期長さに対する割合で
示す。例えば、伸び３００％とは、試験体が標線の初期
長さより標線の範囲内でさらに３倍伸びたことを示す。
これは、標線の全長が標線の初期長さの４倍の長さにな
ったことを意味する。標線の伸びの測定の際には、同じ
設定加速期間について試験体を３本取り出し、それぞれ
についてその伸びを測定する。３本の試験体における標
線の伸びの平均値を求めることにより、伸びのバラツキ
が少なくなる。

【００１９】標線の伸びの測定に際しては、恒温槽から
試験体を取り出すまでの設定加速期間（任意の加速期間
で取り出した場合はその加速期間）、及び取り出した試
験体における標線の伸びの測定値を、その都度、記録す
る。標線の伸びは、長さが異なる少なくとも５つの設定
加速期間のそれぞれが終了した時点でその伸びを測定す
る。例えば、長さが異なる５つの設定加速期間に対して
標線の伸びを測定するためには、１つの設定加速期間で
３つの試験体を用いて伸びを測定すると仮定すると、最
初に恒温槽内に１５本の試験体を入れる必要がある。最
も長い加速期間は、標線の伸びが約５０％程度まで低下
する期間とする。標線の伸びは試験体であるケーブルの
伸びである。一次加速試験における同じ種類の試験体の
伸びの測定結果を用いて、図２に示すような、その種類
の試験体に対する劣化特性曲線１１を作成する。劣化特
性曲線１１は加速期間と試験体の伸びとの関係を示すも
のである。種類の異なるケーブルの試験体を恒温槽内に
入れて、加熱及び放射線照射することによって、種類の
異なる試験体に対して一次加速試験を同時に実施するこ
とができる。種類の異なる試験体における標線の伸びの
測定値を用いることによって、種類の異なる試験体に対
する劣化特性曲線１１をそれぞれ作成することができ
る。

【００２０】実際には、３台の恒温槽を用い、各々の恒
温槽内に前述のように１５本の試験体を入れ、前述と同
様に試験体を放射線を照射しながら加熱する。各恒温槽
での加熱温度は、１００℃以上でかつ１つの恒温槽を基
準に１０℃以上毎に高くなる温度に設定される。１つの
恒温槽から取り出された試験体における標線の伸びの測
定値を用いて劣化特性曲線を作成する。３台の恒温槽を
用いているので、３本の劣化特性曲線１２，１３、及び
１４が作成される（図３）。これらの劣化特性曲線は、
結果として加熱温度が異なっており加熱温度をパラメー
タとした曲線となる。

【００２１】以上がステップ１の一次加速試験の内容で
ある。この一次加速試験終了後に、活性化エネルギーを
求める（ステップ２）。活性化エネルギーを求めるに当
って、アレニウスプロットを作成する。ケーブルの寿命
は、ケーブルの絶縁体の伸びが５０％になった時点（以
下、ケーブルの寿命時点という）である。図３及び図４
を用いて、アレニウスプロットの作成を具体的に説明す
る。劣化特性曲線１２，１３及び１４のそれぞれに対
し、寿命時点１５に達するまでの加速期間１６，１７及
び１８を求める。劣化特性曲線１２，１３及び１４に対
する各加熱温度（３台の恒温槽における試験体の各加熱
温度）と加速期間１６，１７及び１８とを用いて、加熱
温度と加速期間の相関を示す直線１９を作成する（図
４）。この直線１９がアレニウスプロットと呼ばれるも
のである。直線１９の傾きが活性化エネルギーとなる。
この活性化エネルギーはケーブルに使用される材料によ
って異なる。実際には、図４のように１本の直線１だけ
ではなく、図６に示すように加熱温度と加速期間の相関
を示す複数のアレニウスプロットの直線２４，２５，２
６及び２７を作成する。これらの直線は、劣化特性曲線
１２，１３、及び１４において試験体の伸びが伸びの値
２０，２１，２２及び２４（図５）になる時点までの加
速期間と各試験体の加熱温度とを用いて得られる。各活
性化エネルギーは、試験体の伸びの値によって異なり、
直線２４，２５，２６及び２７におけるそれぞれの傾き
である。

【００２２】活性化エネルギーを求めた後に、ケーブル
の伸びと活性化エネルギーとの相関式を求める（ステッ
プ３）。すなわち、一次加速試験により加速劣化させた
試験体であるケーブルの伸びの値２０，２１，２２及び
２４とそれぞれの伸びの値に対応した活性化エネルギー
とを整理することにより、ケーブルの伸びと活性化エネ
ルギーとの関係式である直線２８を得る（図７）。この
直線２８は、活性化エネルギーをＹ，ケーブルの伸びを
Ｘとしたとき、Ｙ＝αＸ＋Ｃで表される。ここで、αは
直線２８の傾きであり、Ｃは定数である。

【００２３】次に、ケーブルの二次加速試験が実施され
る（ステップ４）。二次加速試験にも、前述の恒温槽を
用いる。二次加速試験における加熱温度は、原子力発電
所の実際の環境温度(４０℃程度）以上で１００℃未満
の範囲の低温度である。二次加速試験も、加熱しながら
試験体に放射線を照射する。二次加速試験でも、加熱温
度が約１０℃ずつ異なる３台の恒温槽を用いる。それら
の加熱温度は、当然、実際の環境温度以上で１００℃未
満の範囲にある。二次加速試験で用いられる試験体であ
る試験用ケーブルは、一次加速試験で用いた試験体であ
る試験用ケーブルと同じ種類であり、新しく製造された
ものである。一次加速試験と同様に、標線が試験体の表
面に記される。３本の試験体が３台の恒温槽内の回転テ
ーブル上にそれぞれ置かれる。回転テーブルを回転させ
ながら、各々の恒温槽内で各試験体に放射線を照射しな
がらそれらの試験体を加熱する。二次加速試験における
加熱は、試験体の伸びが２００〜３００％までに低下し
たときに終了する。新品のケーブルの伸びは４００〜６
００％程度あるので、二次加速試験において設定された
加速期間は新品のケーブルの伸びが半分になるまでの期
間である。試験体の伸びが２００〜３００％になる期間
は予め想定できる。本実施例では第二次加速試験におけ
る設定された加速期間は試験体の伸びが３００％になる
までの期間である。設定された加速期間に達した恒温槽
から、順次、試験体を取り出して、伸び測定器により試
験体の伸びを測定する。試験体の伸びの測定値と加速期
間とを用いて、３台の恒温槽に対応した、すなわちそれ
ぞれの加熱温度に対応した劣化特性曲線２９，３０及び
３１を作成する（図８）。

【００２４】二次加速試験結果を用いて活性化エネルギ
ーを求める（ステップ５）。劣化特性曲線２９，３０及
び３１を用いて、劣化特性曲線２９，３０及び３１のそ
れぞれに対し、図８に示す試験体の伸びの値３２（３０
０％）になる時点の実際の加速期間３３，３４及び３５
を求める。劣化特性曲線２９，３０及び３１の各加熱温
度と、求められた加速期間３３，３４及び３５とを用い
て、加熱温度と加速期間の相関を示すアレニウスプロッ
トと呼ばれる直線３６を作成する（図９）。直線３６の
傾きが活性化エネルギーである。

【００２５】ケーブルの寿命時点での活性化エネルギー
を計算する（ステップ６）。すなわち、ステップ３で求
めた相関式Ｙ＝αＸ＋Ｃに、試験体の伸び３００％、及
びステップ５で求めた活性化エネルギーａを代入して、
定数Ｃ（＝ａ−３００α）を求める。この定数をステッ
プ３で求めた相関式に代入して得られた式Ｙ＝αＸ＋ａ
−３００αを用いて、ケーブルの寿命時点での活性化エ
ネルギーを計算する。この活性化エネルギーＹは５０α
＋ａ−３００α（数値５０は上記寿命時点でのケーブル
の伸び５０％を示す）となる。

【００２６】次に、環境試験が実施される（ステップ
７）。ここで求められたケーブルの伸び５０％に対する
活性化エネルギーＹ（＝５０α＋ａ−３００α）を用い
て原子力発電所の運転期間（４０年または６０年）相当
分の加速条件を求める。この加速条件を用いて環境試験
を実施する。この環境試験は、前述した電気学会奨励案
の環境試験である。

【００２７】これにより、原子力発電所内での温度条件
において、従来は、環境試験を実施する場合に、通常、
ケーブルの寿命である伸びが５０％まで低下した状態
（図１０での期間ｔ２までの加速期間）までの加速期間
が必要であったのに対し、本実施例によれば、試験体の
伸びが３００％程度まで低下した状態（図１０での期間
ｔ１）までの加速試験を実施すればよい。本実施例は、
活性化エネルギーと試験体の伸びとの相関式を用いて、
伸び３００％の二次加速試験結果から伸びが５０％とな
るときの活性化エネルギーを計算し、この活性化エネル
ギーを用いてケーブルの供用期間相当の加速条件を求
め、その加速条件下で環境試験を実施する。このため、
本実施例は、ケーブルの試験期間を大幅に短縮できる。
具体的には、（ｔ２−ｔ１）の期間が短縮される。具体
的には、従来例では原子力発電所内の実記環境に近い条
件下で５年以上にわたってケーブルの試験体に対して加
速試験を行う必要があったが、本実施例の加速試験方法
を適用することによって加速試験の期間を１年に短縮す
ることができる。本実施例は、短期間ではあるが二次加
速試験を行ってその試験結果を環境試験の加速条件の決
定に反映するため、ケーブルを布設する実機環境下にお
けるケーブルの健全性を評価を適切に行うことができ
る。ケーブルの製造においては環境試験に合格したケー
ブルが出荷される。本実施例においては、ケーブルの試
験期間が著しく短縮されるので、ケーブルの試験期間を
含めたケーブル製造期間が大幅に短縮できる。また、新
規にケーブルを開発する場合でも、本実施例の加速試験
の適用により開発期間が大幅に短縮される。

【００２８】更に、現在布設されているケーブルについ
て、改めて実機条件下での健全性確認試験を実施する場
合にも、本実施例の加速試験方法を適用することができ
る。すなわち、過去に実施した高温条件下での劣化特性
曲線を利用してケーブルの伸びと活性化エネルギーの相
関式を作成することにより、通常ケーブル寿命とされる
伸びを得る加速試験期間でのケーブル健全性評価が、ケ
ーブルの伸びが３００％程度の時点までの加速期間での
試験結果を用いて可能となり、試験期間が大幅に短縮で
きる。

【００２９】次に、難燃ＰＮケーブルに対して適用した
本発明の実施例である加速試験方法の具体的な内容につ
いて説明する。

【００３０】最初に、難燃ＰＮケーブルの試験体を作成
する。試験体は、難燃ＰＮケーブルの絶縁体をチューブ
状で１５cm程度に加工したものである。３台の恒温槽を
用意し、試験体を各々の恒温槽内に１０本程度を入れ
る。恒温槽は放射線照射設備内に設置する。恒温槽内で
の放射線量率は放射線遮蔽板を用いて約１００Gy／ｈに
なるように調節した。一次及び二次加速試験の期間中、
上記の放射線量率の値が保たれた。この条件下で３台の
恒温槽の加熱温度をそれぞれ１４０，１５０，１６０℃
の異なる温度に保持し、それぞれの恒温槽内で、放射線
を照射しながら試験体に対する一次加速試験を実施した
（ステップ１）。加熱温度が１４０℃の恒温槽内の試験
体については、1回／1ヶ月程度の頻度で恒温槽から取り
出して伸び測定器を用いて試験体の伸びを測定した。加
熱温度が１５０℃、及び１６０℃の各恒温槽内の試験体
については、１回／２０日程度の頻度で恒温槽から取り
出して同様に試験体の伸びの値を測定した。これらの測
定結果から各々の加熱温度条件下での劣化特性曲線を作
成した。図１１に示された、加熱温度１４０℃に対する
劣化特性曲線３７，加熱温度１５０℃に対する劣化特性
曲線３８、及び加熱温度１６０℃に対する劣化特性曲線
３９が得られた。

【００３１】ステップ２の具体的内容を説明する。上記
の各劣化特性曲線を用いて、試験体の伸びがそれぞれ５
０％，１００％，２００％，３５０％，５００％となる
時点の加速期間を求め、それぞれの加熱温度条件での試
験体の伸びと加速期間との関係を表１にまとめた。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１に示された試験体の伸び（５０％，１
００％，２００％,３５０％,５００％）と加速期間との
相関を示す直線、すなわちアレニウスプロットを作成し
た（図１２）。これらの直線の傾き、すなわち活性化エ
ネルギーを計算した。各試験体の伸びに対して求められ
た活性化エネルギーを表２に示す。

【００３４】

【表２】

【００３５】これらの活性化エネルギーを用いてステッ
プ３における活性化エネルギーと試験体の伸びとの相関
式を求める。この時の直線を図１３に示す。これより、
難燃ＰＮケーブルの加速劣化した伸びの値と活性化エネ
ルギーの相関式としてＹ＝−０.０３８Ｘ＋Ｃを得る
（Ｃは定数）。

【００３６】今度は実機のケーブル布設環境に近い温度
条件でステップ４の二次加速試験を実施する。ステップ
１の一次加速試験と同様に、３台の恒温槽内に難燃ＰＮ
ケーブルの絶縁体を加工した試験体を１０本程度を恒温
槽に入れ、それぞれの恒温槽内の試験体を３つの異なる
加熱温度（６０，８０，１００℃）で加熱する。この加
熱は放射線を照射しながら行う。試験体の初期の伸びが
７００％であったので、それぞれの恒温槽において、試
験体の伸びがその初期値の半分の伸び（伸び３５０％）
まで低下した時点で加熱を終了する。加熱を終了した恒
温槽から、順次、試験体を取り出して伸び測定器により
各試験体の伸びを測定する。試験体の伸びの測定値を用
いて図１１と同様な劣化特性曲線を各加熱温度毎に作成
する。

【００３７】各特性曲線を用いて、ステップ５の各伸び
が３５０％になったときにおける各加速期間を求める。
加速温度と加速期間の相関を示す直線、すなわちアレニ
ウスプロットを作成する。この直線の傾きである活性化
エネルギーを求める（ステップ５）。次に、ステップ６
のケーブルの寿命時点での活性化エネルギーを計算す
る。すなわち、ステップ５で求めた活性化エネルギーが
５.０ となった場合、この値をステップ３にて得られ
た、Ｙ＝−０.０３８Ｘ＋Ｃに代入し、Ｙ＝-0.038X＋１
８.３ を得る。この式に試験体の伸び５０％を代入する
ことにより、試験体の伸びが５０％のときにおける活性
化エネルギーＹ（＝１６.５）が得られた。

【００３８】環境試験が実施される（ステップ７）。原
子力発電プラントの運転期間相当の環境試験を実施する
には、この活性化エネルギー１６.５を利用する。アレ
ニウス則から、環境試験の加速試験条件は以下の式で表
わすことができる。

【００３９】 ｌｎｔ２＝ｌｎｔ１＋Ｅ／Ｒ（１／Ｔ２−１／Ｔ１） …（１） ただし、ｔ１は実環境条件での運転年数、Ｔ１は実環境
温度、ｔ２は加速期間、Ｔ２は加熱温度、Ｅは活性化エ
ネルギー、及びＲは定数である。

【００４０】（１）式を用いて原子力発電プラントの運
転期間中の加速条件を計算し、この条件により環境試験
を実施する。運転年数ｔ１が４０年、実環境温度Ｔ１が
４０度、加熱温度Ｔ２が１００度で加速試験を実施した
場合、活性化エネルギーが１６.５ であるので、加速期
間ｔ２は２１０日となる。従って難燃ＰＮケーブルの環
境試験は加速温度１００度、加速時間２１０日にて実施
し、この環境試験を満足した場合に４０年相当の実機環
境においてケーブルの健全性が確認されたことになる。
これにより、当初、試験体の伸び５０％までの加速試験
の実施を必要とするが、本実施例によれば、せいぜい試
験体の伸びが３００％程度まで低下した状態で必要な活
性化エネルギーを求めることができ環境試験を実施に伴
う時間の大幅な短縮が可能となる。

【００４１】他の線種（例えば難燃ＣＶケーブル）の場
合には、新たに高温度条件により試験体の伸びと活性化
エネルギーとの相関式を作成し、実環境下での環境試験
を実施する。その相関式を他の線種に適用し、試験体の
伸び５０％のときにおける活性化エネルギーを計算して
もよい。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、試験期間を短縮でき、
しかも実機における使用雰囲気でのケーブルの健全性を
適切に評価できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な一実施例であるケーブルの加速
試験方法のフローチャートである。

【図２】一次加速試験で得られた結果をもとに作成され
た劣化特性曲線を示す特性図である。

【図３】温度条件の異なる一次加速試験で得られた結果
をもとに作成された劣化特性曲線を示す特性図である。

【図４】図３の劣化特性曲線に基づいて作成されたアレ
ニウスプロットを示す説明図である。

【図５】温度条件の異なる一次加速試験で得られた結果
をもとに作成された劣化特性曲線を示す特性図である。

【図６】図５の劣化特性曲線に基づいて作成されたアレ
ニウスプロットを示す説明図である。

【図７】図６のアレニウスプロットにより求められた活
性化エネルギーと、試験体の伸びとの相関関係を示す説
明図である。

【図８】二次加速試験で得られた結果をもとに作成され
た劣化特性曲線を示す特性図である。

【図９】図８の劣化特性曲線に基づいて作成されたアレ
ニウスプロットを示す説明図である。

【図１０】図1の実施例における試験期間の短縮を示す
説明図である。

【図１１】図１の実施例を難燃ＰＮケーブルに適用した
場合における、一次加速試験で得られた結果をもとに作
成された劣化特性曲線を示す特性図である。

【図１２】図１１の劣化特性曲線に基づいて作成された
アレニウスプロットを示す説明図である。

【図１３】図１２のアレニウスプロットにより求められ
た活性化エネルギーと、試験体の伸びとの相関関係を示
す説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高温雰囲気においてケーブルの試験体によ
   る一次加速試験を行い、前記一次加速試験にて得られた
   データを用いて第１活性化エネルギーを求め、１００℃
   未満の雰囲気においてケーブルの試験体を用い、この試
   験体の寿命期間よりも短い設定期間で二次加速試験を行
   い、前記二次加速試験で得られたデータを用いて第２活
   性化エネルギーを求め、前記一次加速試験での前記試験
   体の伸びと前記第１活性化エネルギーの相関関係、及び
   前記第２活性化エネルギーに基づいて、前記１００℃未
   満の雰囲気における前記試験体の寿命時点付近での第３
   活性化エネルギーを求め、この第３活性化エネルギーを
   用いて環境試験での試験条件を求め、この試験条件で前
   記環境試験を実施することを特徴とするケーブルの加速
   試験方法。
2. 【請求項２】前記高温雰囲気は１００℃以上の雰囲気で
   ある請求項１のケーブルの加速試験方法。