(57)【要約】  原子炉環境での使用を対象としたケーブルであって、一つ以上の導体、一つ以上の導体を取り囲む長軸方向に適用された波形のシールド、及び長軸方向に適用された波形のシールドを取り囲む架橋ポリオレフィンジャケット層を含む。ケーブルは、使用中に約５，０００ボルトから約６８，０００ボルトを伝導し、耐放射線性及び耐熱性である。ケーブルは、ＩＥＥＥ  ３２３に従って測定される場合に約４０年以上の寿命を備えている。ケーブルの製造方法及びそのようなケーブルを用いる原子炉も同様に提供される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉環境のためのケーブルであって、
一つ以上の導体、
前記一つ以上の導体を取り囲む長軸方向に適用された波形のシールド、及び
前記長軸方向に適用された波形のシールドを取り囲む架橋ポリオレフィンジャケット層を含み、
前記ケーブルは、使用中に約５，０００ボルトから約６８，０００ボルトを伝導し、耐放射線性及び耐熱性であり、ＩＥＥＥ  ３２３に従って測定される場合に約４０年以上の寿命を備えている、ケーブル。
【請求項２】
使用中に約１５，０００ボルトを伝導する、請求項１に記載のケーブル。
【請求項３】
前記導体は、約９０℃以上の温度で、約４０年以上にわたり、実質的に連続して機能している、請求項１に記載のケーブル。
【請求項４】
冷却剤損失事故をシミュレーションする設計基準事象の後で、ＩＥＥＥ  ３８３の要件に合格する、請求項１に記載のケーブル。
【請求項５】
前記設計基準事象は、約１年の間のホウ酸溶液への浸漬を含み、前記ホウ酸は約５０℃から約２０５℃で維持されている、請求項４に記載のケーブル。
【請求項６】
前記設計基準事象に先立ち、約４０年以上の原子炉寿命をシミュレーションするために、約１００ＭＲａｄ以上の放射線に曝される、請求項４に記載のケーブル。
【請求項７】
前記約１００ＭＲａｄ以上の放射線は、一つ以上のガンマ放射線及びベータ放射線を含む、請求項６に記載のケーブル。
【請求項８】
前記架橋ポリオレフィンジャケットは、ポリエチレン及びエチレン酢酸ビニルを含む一つ以上のエチレン含有ポリマーを含む、請求項１に記載のケーブル。
【請求項９】
ＩＥＥＥ  １２０２の垂直トレイ燃焼試験に合格する、請求項１に記載のケーブル。
【請求項１０】
前記長軸方向に適用された波形のシールドは、銅または銅合金を含む金属材料から形成されている、請求項１に記載のケーブル。
【請求項１１】
前記長軸方向に適用された波形のシールドは、約０．２５インチ以上の重複を含む、請求項１に記載のケーブル。
【請求項１２】
前記長軸方向に適用された波形のシールドは、スズを含む外層をさらに含む、請求項１に記載のケーブル。
【請求項１３】
前記一つ以上の導体を取り囲む絶縁層をさらに含み、前記絶縁層はエチレン−プロピレンゴムを含む、請求項１に記載のケーブル。
【請求項１４】
前記一つ以上の導体を取り囲む導体シールド及び前記絶縁層を取り囲む絶縁シールドをさらに含む、請求項１３に記載のケーブル。
【請求項１５】
前記長軸方向に適用された波形のシールドは、約２４時間、約１８０℃での人工時効の後で、実質的に亀裂がない、請求項１に記載のケーブル。
【請求項１６】
前記寿命が約６０年以上である、請求項１に記載のケーブル。
【請求項１７】
前記ジャケット層は放射線硬化されている、請求項１に記載のケーブル。
【請求項１８】
一つ以上の請求項１に記載のケーブルを含む、原子炉。
【請求項１９】
原子炉環境のためのケーブルであって、
一つ以上の導体、
前記一つ以上の導体を取り囲む絶縁層、
前記絶縁層を取り囲む長軸方向に適用された波形のシールド、及び
前記長軸方向に適用された波形のシールドを取り囲む架橋ポリオレフィンジャケット層を含み、
前記ケーブルは、使用中に約５，０００ボルトから約６８，０００ボルトを伝導し、熱及び約１００ＭＲａｄｓの放射線で前記ケーブルを約４０年以上の年まで人工時効した後で実質的に亀裂のない、ケーブル。
【請求項２０】
原子炉環境のためのケーブルであって、
一つ以上の導体、
前記一つ以上の導体を取り囲む長軸方向に適用された波形のシールド、及び
前記長軸方向に適用された波形のシールドを取り囲む架橋ポリオレフィンジャケット層を含み、
前記ケーブルは、使用中に約５，０００ボルトから約６８，０００ボルトを伝導し、約２４時間の間に約１８０℃で、且つ約１００ＭＲａｄの放射線で前記ケーブルを約４０年以上の年まで人工時効した後で構造的及び機能的な完全性を維持している、ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、「ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＨＥＡＴ  ＲＥＳＩＳＴＡＮＴ  ＣＡＢＬＥＳ（耐放射線及び耐熱ケーブル）」と題する、２０１４年８月１３日出願の米国仮特許出願第６０／０３６，８２９号の優先権を主張しており、同出願は参照によりその全体をここに組み込んでいる。
【０００２】
本開示は、長期間にわたる原子炉環境の損傷条件に抵抗力を有するケーブルの構造に関連している。
【背景技術】
【０００３】
原子炉の格納容器の内部のような原子炉環境において使用されるケーブルは、熱、放射線、圧力及び振動を含む損傷条件を連続的に受ける。そのような損傷環境におけるケーブルは、原子炉の安全な操作にきわめて重大である。従って、そのようなケーブルには、非常に優れた耐久性並びに熱、放射線、振動、湿気及び圧力への抵抗力を有していなければならない。これらの要件は、機能的または構造的劣化を被る前に、ケーブルが４０年以上耐えることを要求するＩＥＥＥ  ３２３ケーブル規格に反映されている。加えて、これらの規格は、ケーブルが冷却材損失のような原子炉事故が発生した場合に、構造的且つ機能的に無傷のままでなければならないことを要求している。原子炉環境での使用を目的とした従来のケーブルは、原子炉の新世代に必要な要求への満足のいく性能を実証しておらず、その他の不利益の間で、酸化及び放射線への感受性、構造欠陥及び約４０年の限られた寿命を逆に示している。従って、原子炉環境において約４０年以上にわたって機能することができる改善されたケーブルに対する必要性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，０８７，４０８号
【特許文献２】米国特許第５，０９６，６５９号
【特許文献３】米国付与前公開第２００７／００９２０５３号
【特許文献４】米国付与前公開第２００９／０３２３８８４号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの実施形態に従って、原子炉環境のためのケーブルは、一つ以上の導体、一つ以上の導体を取り囲む長軸方向に適用された波形のシールド及び長軸方向に適用された波形のシールドを取り囲む架橋ポリオレフィンジャケット層を含む。ケーブルは、使用中に約５，０００ボルトから約６８，０００ボルトを伝導し、耐放射線性及び耐熱性である。ケーブルは、ＩＥＥＥ  ３２３に従って測定される場合に約４０年以上の寿命を有している。
【０００６】
別の実施形態に従って、原子炉環境のためのケーブルは、一つ以上の導体、一つ以上の導体を取り囲む絶縁層、絶縁層を取り囲む長軸方向に適用された波形のシールド及び長軸方向に適用された波形のシールドを取り囲む架橋ポリオレフィンジャケット層を含む。ケーブルは、使用中に約５，０００ボルトから約６８，０００ボルトを伝導する。ケーブルは、約４０年以上の時効まで熱及び約１００のＭＲａｄｓの放射線で人工的時効された後に実質的に亀裂がない。ケーブルは、熱及び約１００ＭＲａｄｓの放射線で、約４０年以上の年まで人工時効した後で実質的に亀裂がない。
【０００７】
別の実施形態に従って、原子炉環境のためのケーブルは、一つ以上の導体、一つ以上の導体を取り囲む長軸方向に適用された波形のシールド及び長軸方向に適用された波形のシールドを取り囲む架橋ポリオレフィンジャケット層を含む。ケーブルは、使用中に約５，０００ボルトから約６８，０００ボルトを伝導し、約２４時間の間に約１８０℃で、且つ約１００ＭＲａｄの放射線でケーブルを約４０年以上の年まで人工時効した後で構造的且つ機能的な完全性を維持している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】特定の実施形態に従う原子炉環境での使用のための中電圧ケーブルの断面図を示している。
【図２】冷却材損失事故をシミュレーションする設計基準事象（Ｄｅｓｉｇｎ  Ｂａｓｉｓ  Ｅｖｅｎｔ）試験を受けるケーブルの試験を例示しているグラフである。
【図３】冷却材損失事故をシミュレーションする設計基準事象試験の後でのケーブルの画像を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
原子炉環境での使用を対象とした電力ケーブルなどのケーブルは、電気的機能及び構造的完全性を維持するために、様々な厳格な設計及び機能要件を満たさなければならない。例えば、原子炉内での使用に適したケーブルは、熱、放射線、湿気、振動または圧力の一つ以上に対して抵抗力を有することができ、約４０年以上の、及び特定の実施形態においては、約６０年以上の寿命を有することができる。原子炉環境での使用に適したケーブルは、中央のコアに一つ以上の導体、一つ以上の導体を取り囲む絶縁層、絶縁層を取り囲む長軸方向に適用されたシールド及び縦方向に適用されたシールドを取り囲むジャケット層を含むことができる。
【００１０】
一つ以上の導体は、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金またはアルミニウム−ジルコニウム合金などのあらゆる適切な導体から形成され得る。当技術分野で知られているように、適切な導体の量及び大きさは、出力伝達及び狭細要件などのような要件に応じて変更することができる。例えば、いくつかの実施形態において、複数の導体は、１／０  アメリカンワイヤーゲージ「ＡＷＧ」導体を形成するために、同心状にツイストされ得る。理解できるように、導体はまた、特定の実施形態において、適当な被覆工程を介して腐食から保護され得る。例えば、特定の実施形態において、導体は、導体の周りにスズの被覆を適用するために、ＡＳＴＭ  Ｂ３３及びＡＳＴＭ  Ｂ８に従うスズメッキ工程を介して保護されることができる。さらに理解できるように、そのような工程は、個々の導体ストランドの各々に実施されることができ、または、そのような工程は、最外側の導体などのような選択された導体上にのみ実施されることができる。
【００１１】
理解できるように、一つ以上の導体は、ケーブルのために支持体を提供すると同時に、必要な出力要求を伝導することができるあらゆる適当な配置に配置されることができる。特定の実施形態によれば、１／０  ＡＷＧ  １５ｋＶケーブルの導体は、ケーブルの表面温度より暖かい約１５℃から約３０℃で機能することができる。
【００１２】
絶縁層は、望ましい絶縁特性、誘電特性、並びに熱、放射線及び振動などの様々な環境条件に対する適切な抵抗力を提供するあらゆる適当な絶縁体から形成され得る。例えば、特定の実施形態において、絶縁層は、エチレンプロピレンゴムまたは架橋ポリエチレン（「ＸＬＰＥ」）などの１つ以上のポリマーから形成され得る。絶縁層は、ケーブルの定格電圧に応じて大きさを変更することができ、例えば、約１５ｋＶの定格電圧を有する１／０  ＡＷＧケーブルに対して約０．１０インチから約０．２５インチの厚さであり得る。当業者であれは、他の適切な材料及び構造はまた、絶縁層を形成するのに使用され得ることを理解するであろう。
【００１３】
特定の実施形態に従って、原子炉環境での使用のためのケーブルは、長軸方向に適用されたシールドを含むことができる。長軸方向に適用されたシールドの使用は、そのようなシールドがないか、または、代わりのシールド設計を有する同一のケーブルと比較したとき、原子炉環境の高熱及び放射線に起因したストレスを受けるケーブルの構造的及び機能的な完全性を改善することができる。例えば、原子炉の異常な高熱は、らせん状に適用されたテープシールドを有するケーブルに、早すぎる分裂、または破裂を引き起すことができ、ケーブルの内部を損傷するように暴露する。そのような損傷は、ケーブルの構造及び機能を弱めることができ、追加のデブリを生み出すことによる原子力事故の事象において特に危険であり得る。加えて、分裂したテープの鋭い端部は、ジャケットまたは周囲の環境をさらに損傷し得る。これに対して、長軸方向に適用されたシールドは、原子力環境の放射線及び熱に安定であり得、ケーブルの期待される４０年以上の寿命にわたってさえ劣化及びテープの分裂に抵抗することができる。追加の利点は、長軸方向に適用されたシールドは、酸化がケーブルを細くすることを防ぐ連続的な表面領域を含むことができるということである。
【００１４】
長軸方向に適用されたシールドは、例えば、銅または銅合金などの非磁性（または反磁性）材料などのあらゆる適当な材料から構成されることができる。長軸方向に適用されたシールドの重複は、導体の標準寸法に応じて変更することができる。重複は、シールドがケーブルの導体及び絶縁層に対して包まれるときに、長軸方向に適用されたシールドの一端部が反対端部にわたって通過する量によって、一般的に定義される。例えば、１／０  ＡＷＧケーブルに対して適切な重複は、特定の実施形態において約０．１５インチ以上、特定の実施形態において約０．２０インチ以上または特定の実施形態において約０．２５インチ以上であり得る。理解できるように、長軸方向に適用されたシールドは、特定の実施形態において、適切な被覆工程を介して酸化及び腐食からさらに保護され得る。特定の実施形態において、長軸方向に適用されたシールドは、例えば、シールドへの腐食及び酸化の損傷を防ぐために、外層としてのスズの薄層をシールドへ適用するスズメッキ工程を介して保護され得る。これは、ケーブルの狭細及び損傷を避ける助けとなり得る。
【００１５】
特定の実施形態において、長軸方向に適用されたシールドは、長軸方向に適用された波形のシールドを形成するように波形をつけることができる。そのような波形は、非波形の長軸方向に適用されたシールドに対して、増大した柔軟性及び機械的強度を含むさらに改善された特性を提供することができる。
【００１６】
特定の実施形態に従って、適切なジャケット層は、長軸方向に適用されたシールドを取り囲むように含まれ得る。ジャケット層は、原子炉環境で見出される高熱、放射線及び圧力への抵抗を支援することができる。特定の実施形態において、ジャケット層は、例えば、ポリエチレン（低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度、高分子量ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレンなどを含む）、エチレン酢酸ビニルなどのエチレン含有ポリマー、及びポリプロピレン、マレイン化ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリヘキサレン（ｐｏｌｙｈｅｘａｌｅｎｅ）、ポリオクタン（ｐｏｌｙｏｃｔｅｎｅ）並びにそれらの共重合体、混合物またはブレンドを含む架橋ポリオレフィンから形成され得る。
【００１７】
ポリオレフィンジャケット層の架橋は、放射線架橋工程を介して、または、湿気硬化架橋工程を介して引き起こすことができる。そのような架橋工程の適切な実施例は、電子線架橋、シラン架橋及び過酸化物硬化を含む。適切なシラン硬化工程は、Ｓｉｏｐｌａｓ、Ｍｏｎｏｓｉｌ、Ｖｉｓｉｃｏ（登録商標）及びＡｍｂｉｃａｔを含み得る。
【００１８】
理解できるように、原子炉環境での使用に適したケーブルは、特定の実施形態に従って他の構成要素をさらに含むことができ、例えば、一つ以上の導体シールド及び絶縁シールドを含む。そのような導体及び絶縁シールドは独立して、架橋ポリマーから形成された半導体ポリマー層であり得る。半導体ポリマーは、カーボンブラック、黒鉛または金属粒子などのフィラーのポリマーマトリクスへの組み込みを介して形成され得る。半導体ポリマーの架橋は、例えば、湿気、化学、熱、ＵＶ及び電子線硬化法を含むあらゆる適切な方法を介して引き起こすことができる。架橋剤は、液体、半固体または粉形態において、水酸、酸、エポキシド、アミン、シアン酸塩含有モノマー、または主鎖に若しくはグラフトされたウレタン、フッ素、シラン、フッ化シラン、フッ化シリコーン、シルセスキオキサン、ポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）、エポキシ、フェノール類、エーテル、シリコーンまたはアクリル基を単独で、または他の官能基と組み合せて有するオリゴマーまたはポリマーに反応性である架橋剤を含むが、これらに限定されるものではない。適切な化学的架橋剤（例えば、反応型エージェント）は、架橋可能なフッ化共重合体と混合される場合、組成物の硬化を促進することのできるモノマー性またはオリゴマー性高分子樹脂を含むことができる。適切な架橋剤の特定の実施例は、アクリル酸塩、フッ化シラン、フッ化シリコーン、メタクリル酸エステル類、シラン、金属触媒、トリアリルイソシアヌレート（「ＴＡＩＣ」）、過酸化物またはそれらの組合せを含み得る。特定の実施形態において、フッ化共重合体は、例えば、ヘキサメチレン−６，６−ジイソシアネート（「ＨＤＩ」）などのポリイソシアネート架橋剤と架橋され得る水酸基を有し得る。そのようなＨＤＩ剤は、芳香族系または脂肪族系でもあり得る。特定の実施形態において、触媒は、架橋反応を加速させるために追加的に含まれ得る。
【００１９】
導体シールド及びテープシールドを含む原子炉環境での使用に適したケーブルが図１に示されている。図１で示すように、ケーブル１００は一つ以上の導体１０１、導体シールド１１５、絶縁層１２０、絶縁シールド１２５、長軸方向に適用されたシールド１３０及びジャケット層１３５を含む。特定の実施形態に従って、そのようなケーブル１００を製造する方法は、一つ以上の導体１０１を提供するステップ、一つ以上の導体１０１に沿って長軸方向のシールド１３０を適用するステップ、長軸方向に適用された波形のシールドを形成するために長軸方向のシールド１３０に波形をつけるステップ、長軸方向に適用された波形のシールドのまわりにジャケット層１３５を適用するステップ、及びジャケット層１３５を硬化させるステップを含み得る。
【００２０】
特定の実施形態において、原子炉環境での使用に適したケーブルは、中電圧ケーブルとすることができ、約５，０００ボルトから約６８，０００ボルトを伝導することができる。理解できるように、ケーブルの標準寸法は電圧及び電流に応じて変更することができる。例えば、原子炉環境での使用に適した１５，０００ボルトのケーブルは、１／０  ＡＷＧケーブルであり得る。
【００２１】
原子炉での使用に適したケーブルは、原子炉の製造要件に従って約４０年以上の寿命を有することが要求される。ケーブルの寿命は、例えば、ＩＥＥＥ  ３２３標準を用いて人工時効の工程を介して比較的短い時間で評価することができる。そのような人工時効は、熱及び／または放射線を介して引き起こすことができる。そのような熱的時効の方法は、昇温する熱の適用を介してケーブルを人工的に時効させるアレニウス時効（Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ  Ａｇｉｎｇ）である。そのような昇温する熱は、将来時点で構成要素に見られることが予期される劣化に類似した方法で、個々の構成要素を時効させる。特定の実施形態において、原子炉環境での使用に適したケーブルは、約１００ＭＲａｄ以上の放射線、特定の実施形態においては、約２００ＭＲａｄ以上の放射線への暴露と共に、２４時間、約１８０℃の熱時効の後で、構造的完全性及び機能的完全性を維持することができる。そのような人工時効は、ＩＥＥＥ  ３２３（２００３）及びＩＥＥＥ  ３８３（２００３）標準に従って６０年の寿命をシミュレーションすることができる。理解できるように、そのような放射線は一つ以上のガンマ放射線またはベータ放射線であり得る。
【００２２】
構造的完全性とは、ケーブルが物理的に無傷のままであり、及び爆発、漏れ、あるいは周囲の環境をデブリに暴露し得るか、またはケーブルの内部が原子炉環境からの熱または放射線を受け得る他の構造的損傷を被らないことを意味し得る。その上、そのようなケーブルは、その柔軟性を保持することができる。機能的完全性とは、例えば、望ましい電流または信号を減衰なく伝導することなどのケーブルが期待された方法で機能し続けることを意味し得る。
【００２３】
理解できるように、原子炉環境での使用または機能を目的とするケーブルはまた、冷却材損失事故（「ＬＯＣＡ」）などの原子炉事故の間に、構造的及び／または機能的完全性を維持しなければならない。ＩＥＥＥ  ３８３標準に従って、設計基準事象（Ｄｅｓｉｇｎ  Ｂａｓｉｓ  Ｅｖｅｎｔ）試験は、原子炉の冷却材損失事故をシミュレーションするように策定された。策定された設計基準事象試験は、ケーブルが、構造的に無傷であり且つ電気的に機能的であることを維持すると同時に、熱ホウ酸溶液への１年の浸漬に耐えることができることを要求している。ＩＥＥＥ  ３８３は、非時効ケーブル及び人工時効ケーブルの両者が設計基準事象を合格することをさらに要求している。特定の実施形態に従って、原子炉環境での使用に適した非時効ケーブルは、約１年間、約１２５°Ｆから約４００°Ｆの温度を有するホウ酸溶液への浸漬後、機能的に動作可能であり及び／または構造的に無傷であることを維持することができる。同様に、約６０年の寿命まで人工的に時効され、約３５０ＭＲａｄの放射線に暴露されたケーブルは、約１年間、約１２５°Ｆから約４００°Ｆ（約５０℃から約２０５℃）の温度まで加熱されたホウ酸への浸漬後、構造的且つ機能的な完全性を維持することができる。理解できるように、そのような年まで人工的に時効されたケーブルは、より低量の放射線でより短い寿命まで時効されることができ、構造的且つ機能的な完全性を維持することもできる。
【００２４】
原子炉環境におけるケーブルは、例えば炎または火などのケーブルの機能または原子炉環境への重大な安全脅威を引き起こし得る様々な他の事故も受け得る。特定の実施形態において、原子炉環境を対象としたケーブルは、難燃性であり得、ＩＥＥＥ  １２０２（１９９１）またはＮＦＰＡ  ２６２（２００２）に列挙されたトレイテーブル垂直燃焼の要件に合格することができる。向かい合うバーナーと共に水平から２０°で組み込まれたバーナーを受けるケーブルがバーナーの１．５ｍ内のみで炭にするとき、ケーブルはＩＥＥＥ  １２０２の標準を満たすことができる。
【００２５】
理解できるように、ＩＥＥＥ  ３２３の要求の全てに合うケーブルは、クラス１Ｅケーブルと考慮することができ、例えばＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ３、Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ３＋またはＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ４の原子炉での使用に適することができる。そのような原子炉の適切な実施例は、例えば、Ｗｅｓｔｉｎｇｈｏｕｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＡＰ６００原子炉、Ｗｅｓｔｉｎｇｈｏｕｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＡＰ１０００原子炉、ＧＥ改良型沸騰水型軽水炉（ＡＢＷＲ）、三菱重工業改良型加圧水型炉（ＡＰＷＲ）及び改良型ＣＡＮＤＵ炉（ＡＣＲ−１０００）を含む。原子炉のさらなる詳細は、各々がその全体が参照により組み込まれる以下の特許文献、米国特許第５，０８７，４０８号、米国特許第５，０９６，６５９号、並びに米国付与前公開第２００７／００９２０５３号及び米国付与前公開第２００９／０３２３８８４号において見出すことができる。特定の実施形態において、原子炉は、放射線格納容器において、原子炉環境での使用に適した少なくとも１つのケーブルを含むように構成され得る。特定の実施形態において、原子炉環境での使用に適したケーブルは、クラス１Ｅケーブルの要件に合うことができる。原子炉におけるケーブルは、約５，０００ボルトから約６８，０００ボルトの間で伝導することができる。
【００２６】
［実施例］
図２は、冷却材損失事故をシミュレーションする設計基準事象（「ＤＢＥ」）試験を説明しているグラフを示している。グラフは、複数の導体、導体シールド、絶縁層、絶縁シールド、長軸方向に適用された波形のシールド及び架橋ポリオレフィン（ＸＬＰＯ）ジャケット層を含む原子炉環境での使用に適した１５ｋＶ  ケーブルの試験を示している。ケーブルは事前に、約６０年の寿命まで人工的に時効され、２３０ＭＲａｄの放射線または３５０ＭＲａｄの放射線を受けた。図２で示されたように、ホウ酸溶液に浸漬されると同時に、ケーブルは高温及び圧力を受ける。試験後、ケーブルは構造的且つ機能的に動作可能に維持されている。
【００２７】
表１は、ケーブルジャケット層で使用される様々なポリマーの特性を示している。表１は、本願開示のジャケット層に適した架橋ポリオレフィン層を用いた本発明実施例及び従前の中電圧原子炉ケーブルで使用されるクロロスルホン化ポリエチレン（「ＣＳＰＥ」）ジャケットを用いた比較実施例を含む。クロロスルホン化ポリエチレンャケットは、約４０年の最大寿命、並びに熱及び放射線時効後に亀裂を有する点で比較できる。本発明実施例は、架橋ポリオレフィンから形成されたジャケットを使用しており、対照的に、優れた特性を実証し、並びに試験を通して構造的且つ機能的に動作可能のままである。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
図３は、図２で評価された１５ｋＶ  ケーブルを示しており、ＤＢＥ試験後のケーブルの構造的安定性を視覚的に実証している。図３に示されたケーブルは、銅の長軸方向に適用された波形のシールド及びＸＬＰＯジャケット層を含む。図３からも明らかなように、長軸方向に適用された波形のシールドまたはジャケット層のいずれもあらゆる視認可能な亀裂を示していないので、評価されたケーブルは、構造的完全性を保持している。ケーブルはまた、ＩＥＥＥ  ３８３に従って機能性を維持している。
【００３０】
この明細書を通して与えられるあらゆる最大の数値限定は、あらゆる下の数値限を含み、そのような下の数値限定はあたかもここで明確に記載されているようであることを理解すべきである。この明細書を通して与えられるあらゆる最小の数値限定は、あらゆる上の数値限定を含み、そのような上の数値限定はあたかもここで明確に記載されているようなものである。この明細書を通して与えられるあらゆる数値範囲は、そのようなより広い数値範囲内に収まるあらゆるより狭い数値範囲を含み、そのようなより狭い数値範囲はすべてあたかもここで明確に記載されているようなものである。
【００３１】
明確に除外されるか、さもなければ制限されない限り、あらゆる相互参照または関連する特許または出願を含む、ここで引用されるあらゆる文献は、ここでは参照によってここに組み込まれる。あらゆる文献の引用は、承認するものではなく、それは、ここで開示されたか、または請求されたあらゆる発明に対して、または、あらゆるそのような発明を教示、提案または開示しているあらゆる他の参照の単独またはいかなる組み合わせにおける先行技術である。さらに、この文献における用語のあらゆる意味または定義が、参照によって組み込まれた文献における同一用語のあらゆる意味または定義と矛盾する限りにおいて、文献においてその用語に割り当てられた意味または定義が優先する。
【００３２】
実施形態及び実施例の前述の説明は、説明のために示されている。それは、説明した形態に徹底されるか、または制限することを目的としていない。多数の変更が上記の教示に照らして可能である。それらの変更のいくつかが議論され、その他は当業者によって理解されるであろう。その実施形態は、当業者の理解のために選択され説明された。むしろ、ここでは予定される範囲は、様々な実施形態を添付した特許請求の範囲によって定義される。その範囲はもちろん、ここで説明された実施例または実施形態に限定されておらず、多くの応用及びここでのそれらによる等価の論文において採用され得る。
【符号の説明】
【００３３】
１００  ケーブル
１０１  一つ以上の導体
１１５  導体シールド
１２０  絶縁層
１２５  絶縁シールド
１３０  長軸方向に適用されたシールド
１３５  ジャケット層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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