(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211156793.7 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 中国核动力研究设计院 地址 610000 四川省成 都市双流区长顺大 道一段328号 (72)发明人 刘杰　徐长哲　聂常华　湛力　 张林　刘志龙　史天蛟　 (74)专利代理 机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 专利代理师 李朝虎 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种铠装电加热元件的加速寿命试验评估 方法 (57)摘要 本发明涉及电加热元件性能测试技术领域， 具体涉及一种铠装电加热元件的加速寿命试验 评估方法， 包括以下步骤： 基于氧化镁层和镍铬 丝层的表 面温度计算模型， 计算正常工况下氧化 镁层和镍铬丝层的基准温度； 建立加速模型和计 算活化能； 基于氧化镁层和镍铬丝层的表面温度 计算模型， 计算试验工况下对应的氧化镁层和镍 铬丝层的试验温度； 根据氧化镁层和镍铬丝层的 基准温度、 活化能和氧化镁层和镍铬丝层的试验 温度， 计算铠装电加热元件各层材料对应的加速 因子； 对多根铠装电加热元件开展定数截尾加速 寿命试验， 根据材料对应的加速因子， 计算各铠 装电加热元件的等效寿命。 本发 明能够获得铠装 电加热元件的等效寿 命。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115470642 A 2022.12.13 CN 115470642 A 1.一种铠装电加热 元件的加速寿命试验评估方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S10、 根据铠装电加热元件的结构特性， 基于氧化镁层和镍铬丝层的表面温度计算模 型， 计算正常工况 下氧化镁层和镍铬丝层的基准温度； S20、 根据影响铠装电加热元件加速寿命试验的影响因素， 建立加速模型和计算活化 能； S30、 基于氧化镁层和镍铬丝层的表面温度计算模型， 计算试验工况下对应的氧化镁层 和镍铬丝层的试验温度； S40、 根据氧化镁层和镍铬丝层的基准温度、 活化能和氧化镁层和镍铬丝层的试验温 度， 计算铠装电加热 元件各层材 料对应的加速因子； S50、 对多根铠装电加热元件开展定数截尾加速寿命试验， 根据材料对应的加速因子， 计算各铠装电加热 元件的等效寿命。 2.根据权利要求1所述的铠装电加热元件的加速寿命试验评估方法， 其特征在于， 氧化 镁层表面温度计算模型为 式中： 为发热段长度为 l的铠装电加热 元件的导热 热流量， Tm0为正常工况 下氧化镁层的表面温度， Tj0为正常工况 金属套管的外壁温， λ1为氧化氧化镁的热导 率， R2为氧化镁层外侧的半径， R3为金属套管外侧的半径。 3.根据权利要求2所述的铠装电加热元件的加速寿命试验评估方法， 其特征在于， 发热 段长度为 l的铠装电加热 元件的导热 热流量的计算模型为 式中： U为铠装电加热 元件的工作电压， R为铠装电加热 元件的直 流电阻。 4.根据权利要求2所述的铠装电加热元件的加速寿命试验评估方法， 其特征在于， 镍铬 丝层表面温度计算模型为 式中： Tn0为正常工况 下氧化镁层的表面温度， λ2为镍铬丝的热导 率， R1为镍铬丝的半径。 5.根据权利要求4所述的铠装电加热元件的加速寿命试验评估方法， 其特征在于， 所述 加速模型为 η＝AeΔE/kT， 式中： η为特征寿命， A为常数， ΔE为活化能，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115470642 A 2k为玻尔兹曼常数， T为绝对温度值。 6.根据权利要求5所述的铠装电加热元件的加速寿命试验评估方法， 其特征在于， 所述 活化能根据两组铠装电加热 元件， 在两温度不同的环境下进行定数截尾摸底试验获得。 7.根据权利要求6所述的铠装电加热元件的加速寿命试验评估方法， 其特征在于， 所述 活化能计算模型为 式中： MTBF1为第一组试验 件的平均故障间隔时间， MTBF2为第二组试验 件的平均故障间隔时间， 为第一组试验 件中第i个试验 件的故障时间， 为第二组试验 件中第i个试验 件的故障时间， T1为第一组试验 件的试验温度， T2为第二组试验 件的试验温度。 8.根据权利要求5所述的铠装电加热元件的加速寿命试验评估方法， 其特征在于， 铠装 电加热元件各材料对应的加速 因子计算模型为 式中： Aj、 Am和An依次为铠装电加热 元件的金属套管、 氧化镁层和镍铬丝层对应的加速因子， Tj1、 Tm1和Tn1依次为铠装电加热元件的金属套管、 氧化镁层和镍铬丝层对应的试验工况 下的温度。 9.根据权利要求8所述的铠装电加热元件的加速寿命试验评估方法， 其特征在于， 在加 速寿命试验评估中， 根据三个加速因子中最小的一个进行评估。 10.根据权利要求1～9中任意一项所述的铠装电加热元件的加速寿命试验评估方法， 其特征在于， 还包括步骤S60、 根据铠装电加热元件的等效寿命， 计算多根铠装电加热元件 的平均故障间隔时间。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115470642 A 3