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直流絶縁破壊と空間電荷特性で解き明かす電気絶縁材料の新たな積層界面影響メカニズム

通过直流击穿和空间电荷特性阐明电绝缘材料的新型层状界面影响机制

基本信息

批准号：
21K04011
负责人：
光本真一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Technology, Toyota College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

再生可能エネルギー社会の実現および電力需要の増加に対応するため，電力ケーブルをはじめとする電力機器の大容量化および高信頼化が進められている.また現在主流となっている交流電力送電をHVDC送電に置き換えることができれば，充電電流等による損失が払拭され，エネルギー損失を小さくすることが可能になる.しかし電力機器に使用される固体絶縁材料では，HVDC印加時に空間電荷が材料界面等の欠陥に蓄積し局所電界が集中する箇所が弱点になる可能性がある.最近，3Dプリンタ技術がさまざまな材料を成形できるようになり注目を集めている．3Dプリンタを用いて複雑な形状の電気絶縁材料の製作が行われた場合,これらの有効性を検討するため,空間電荷蓄積および直流絶縁破壊に及ぼす影響を解明することが重要である．今年度は，試料の材料として，アクリル樹脂を用いた．試料厚さは1 mm程度であり，積層した一層の高さは0.1 mmおよび0.05mm である．積層方向は，シート面に対して水平（試料H）である．また積層面を含まない試料も作成した（試料N）．試料N，試料H-0.1（ピッチ0.1mm）および試料H-0.05（ピッチ0.05mm）の3種類の試料に，10kV/mm以下の電界を印加することで，空間電荷蓄積の効果を調査した．試料Nにおける空間電荷分布から，試料内の陽極側付近に僅かな正極性の空間電荷が形成されていることが確認できた．一層が0.1mmの試料H-0.1，一層が0.05mmの試料H-0.05における空間電荷分布は，正極性の空間電荷が同様に観測されたが，それらは試料全体に広く分布していることが確認された．

The possibility of regeneration is due to the society's current situation and the increase in electricity demand. Electric power equipment, large-capacity electric power equipment, high-definition technology, advanced technologyられている.またThe current mainstream is AC power transmission and HVDC power transmission. Replacement, replacement, and loss of charging current, etc. The loss is small due to the use of solid insulated materials in electric machines, and space charges and material interfaces when applying HVDC. The concentration of the power of the area and the weakness of the area and the possibility of it. Recently, 3DリンタTechnologyがさまざまなMaterialsできるようになりAttentionをSETめている. 3D printing is made of the same shape as the electric material and the material is made of the same material, so it is effective.検说するため, space charge accumulation およびDC absolute break に and ぼす influence を Explain the importance of することがである. This year, the materials used for the test materials are the same, and the materials used for the test materials are the アクリル resin. The thickness of the sample is about 1 mm, and the thickness of the layer is 0.1 mm, and the thickness is 0.05 mm. The lamination direction is the same, and the surface is horizontal (sample H). The sample layer containing the same layer is made of the same sample (Sample N). Sample N, sample H-0.1（ピッチ0.1mm）およびSample H-0.05（ピッチ0.05mm）の3 types of samples, 10kV/mm or less electrical boundary control, investigation on the effect of space charge accumulation. The sample N has a space charge distribution, and the anode side of the sample has a space charge close to the positive polarity. The space charge is formed and confirmed. One layer of 0.1mm sample H-0.1, one layer of 0.05mm sample H-0.05, space charge distribution , the positive polarity of the space charge is measured and the distribution of the entire sample is confirmed.