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Multiscale modeling of degradation of electrical insulating material

电绝缘材料降解的多尺度建模

基本信息

批准号：
20H02140
负责人：
岩田晋弥
金额：
$ 11.65万
依托单位：
Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

高分子電気絶縁材料は、電力インフラを支える重要な要素のひとつであり、その劣化や破壊の原理を解明することが喫緊の課題である。2022年度は、主に以下の項目について研究を実施した。[1]量子化学計算を利用したCOGEF法によって、分子の開裂力を導出した。具体的には、アルカン分子およびその酸化物を対象とし、開裂力を算出しポテンシャルモデルの考察を進めた。[2]架橋ポリエチレンは、もっとも広く使用されている電気絶縁材料のひとつであり、その劣化抑制のために様々な添加剤が導入さる。例えば、ポリエチレンの架橋に用いられるDCP(Dicumyl peroxide)の分解残渣、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などがある。2022年度は、複数の分解残渣分子が混在する系において、分子動力学計算を使用し、分子の拡散を評価した。また、共同研究者が進める電流積分電荷法による高分子絶縁体内を通過する電荷の測定実験とも比較を実施した。[3]部分放電の解析は、絶縁劣化の初期過程の理解に欠かせないだけでなく、劣化診断にも利用される。本研究では、深層学習を用い、位相パターンデータから総当たり的に評価する手法を試みた。また、畳込み深層学習で作成した診断用学習済モデルにSHAPを適用し、学習元の画像において推論への影響度が強いエリアの可視化に成功した。[4]絶縁体内の電気トリーの発生と進展は、絶縁劣化の典型例のひとつであるが、その駆動力については未解明な点が多い。2022年度は、主に電気トリーの多次元構造（例えば分岐構造の形成）についての考察を進め、力学的効果と電場による欠陥まわりのエネルギー解放率について検討した。[1]～[4]に関する成果は、学会発表（主に電気学会）および論文発表を中心に報告した。

The important elements of polymer electrical engineering materials, electrical power equipment and financial support, such as the principle of thermal degradation and thermal degradation, can be used to explain the key problems of thermal engineering. In 2022, the following projects will be studied and implemented. [1] Quantum chemistry calculation is carried out by means of molecular COGEF method and molecular cracking force. The specific molecules and molecules are used to analyze the acidified compounds, and the cracking force is calculated to improve the investigation. [2] the use of thermal and electrical materials for thermal insulation and degradation inhibition of thermal degradation is necessary. For example, DCP (Dicumyl peroxide) was used to decompose residue, interfacial activity, acidification prevention, UV absorption and UV absorption. In 2022, the complex number "decomposition residue molecules" were mixed with the molecular dynamics calculation "use", the molecular dynamics calculation "use" and the molecular "dispersion". The co-researchers and co-researchers have improved the current-current-load-sharing method for the determination of temperature and temperature in vivo through the determination of electric charge in vivo by the method of electric current load sharing. [3] part of the analysis and the initial process of the deterioration process to understand how to make use of the information in the initial stage of the deterioration. The purpose of this study is to test the methods of application and phase analysis in this study. In order to improve the degree of success, you can learn how to use it, and how to use it. [4] the typical examples of the improvement and deterioration of electrical equipment in vivo are due to the failure to understand how many points are not known. In 2022, the multi-component construction of the main electrical engineering plant (for example, the formation of bifurcations) has been investigated and the results of mechanics have not been completed. [1] ~ [4] to review the results, the academic report (the host computer institute), the report center, and the report center.

项目成果

期刊论文数量（23）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Electric Field and Temperature Characteristics of Accumulated Charge Amount in Several Polymeric Insulating Materials Using Q(t) Method and Quantum Chemical Calculation

采用Q(t)法和量子化学计算几种高分子绝缘材料中累积电荷量的电场和温度特性

DOI：
10.1109/ceidp55452.2022.9985349
发表时间：
2022
期刊：
Annual Report - Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, CEIDP
影响因子：
0
作者：
Uehara H.;Okamoto T.;Sekii Y.;Iwata S.;Takada T.
通讯作者：
Takada T.

Q (t)-measurements of electrically deteriorated polymeric materials under environmental testing

Q(t)-环境测试下电劣化聚合物材料的测量