Abstract
由於能源價格不斷高漲，美國許多運轉中的核能機組已申請獲准延長其使用年限，以達最佳的經濟效益，而機組延壽最關鍵的就是設備劣化問題。目前核電廠電纜劣化為主要的老化評估項目之ㄧ，而以非破壞方式監測電纜劣化行為，並評估其剩餘壽命為重要課題。本研究藉由橡膠電纜在熱與輻射、長期高溫浸水、LOCA環境模擬等老化環境條件，並輔以絕緣材料水分分析及SEM觀察顯微組織，以探究橡膠電纜劣化現象與監測技術。研究顯示，電纜在熱老化環境，絕緣材料老化至某種程度時，其伸長率會快速下降現象，表示材料抗氧化劑已逐漸用盡；而在濕熱老化環境，絕緣材料內部空孔大小及密度變化，與材料耐水性及電纜電性劣化有密切的關係；另在輻射與LOCA老化環境，因絕緣材料更容易受水分子侵入，導致絕緣電阻特別低。在監測技術方面，乃藉由電性、機械性、化學性及感官檢查等方法，檢測電纜在不同老化環境條件的劣化行為。同時探討合理的允收準則，並應用Arrhenius公式，估算其剩餘壽命。再者，經由電纜壓痕模數、伸長率及耐壓強度三者關係，顯示電纜在不同老化環境，其壽命評估準則也應該有所不同。電纜在熱老化環境時，絕緣材料伸長率降低速度最快，所以適用伸長率作為允收準則，來評估電纜壽命較適合；在濕熱老化環境時，由於絕緣材料耐壓強度低速速度最快，故適用耐壓強度作為允收準則，來評估電纜壽命。最後，本研究發現，對於無法碰觸（inaccessible）橡膠電纜劣化行為，適用非破壞性的絕緣電阻與散逸因素來監測；而對於可碰觸（accessible）橡膠電纜劣化行為，適用壓痕模數來監測，並藉由適當的允收準則，據以評估電纜剩餘壽命。