Page 119 - 核电厂电气技术与设备管理

▼ 第四章 核电厂电气系统设计

环境条件的非能动核电站，LED灯具的使用寿命以及所需的功能照明设备和核电
站的成本，将60年累积剂量的射线剂量转化为LED使用寿命的LED照明本身生命
周期内积分剂量。这是最合理、最经济的方法，将其作为识别测试的输入条件。

.温度
由于温度因素的作用，温度上升引起的材料性能的变化称为热老化。由于热

老化的影响，具有较小活化能的材料将会有更大的性能变化。温度越高，材料的
老化速度越快。这一小节简要介绍了非高分子材料和高分子材料的热老化性能。
非高分子材料，如碳钢、铜、不锈钢、银等金属以及氧化铝陶瓷等，对温度效应
不太敏感，其材料特性的变化与温度没有密切的关系，因此认为非高分子材料没

有热老化机理。LED灯具通常应用的高分子材料主要是热缩套管材料（聚烯烃）
和交联聚乙烯。结合IEEE627-2010中显著老化机理判定准则对聚合类材料分析

如下：
辐照环境下LED灯具散布于安全壳内各处，属严酷环境，在经历寿期内的热
老化、辐照老化后，聚合类材料的硬度、抗拉强度、弹性模量等性能将存在一定
程度的下降，叠加其他老化机理如压力、地震等作用下，LED灯具的性能是否会

降低，由于数据不足，不能保证材料热老化不会削弱所属设备的性能，为保守起
见，认为满足判据1；

在热老化温度下，材料的微观分子能量增加，当分子获得足够的能量后（即
分子的活化能），分子中的原子重排，及发生化学反应。热老化温度越高，发生
化学反应的速率就越大；同时，活化能越小，反应的速率就越快。材料的宏观特
征即发生改变，如脆性、抗拉强度、延伸性、弹性模量、绝缘电阻，以及材料的

吸水性等，所以热老化会显著影响LED灯具在寿期内执行其功能，满足判据2；
LED设备上的非金属材料主要被用作绝缘、密封或支撑材料，热老化对这些

材料的机械性能和电性能均有一定的损害。由于LED灯具安装于安全壳内各处，
所处的辐照环境非常严酷，部分区域检修人员较难以涉及，在不对LED灯具进行
拆卸、分解情况下，在现场难以测试相关材料的电性能和机械性能，故满足判
据3；

综上可得出高分子材料能够满足IEEE627-2010中所述的显著老化机理判据，
故认为其具有显著热老化机理。

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