直流送電電力ケーブル用高分子材料の絶縁性能向上に関する研究

提高直流输电电缆高分子材料绝缘性能的研究

基本信息

批准号：
09750370
负责人：
福間眞澄
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Matsue National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

次世代の電力輸送技術として直流送電システムが注目されている。本研究の今年度の目的は、電力輸送に用いられる可能性のある直流電力ケーブル用の絶縁材料である架橋ポリエチレンの絶縁破壊までの空間電荷分布測定を100℃以上の高温まで測定する測定装置を開発することであった。具体的な研究は、パルス静電応力法測定装置のセンターを高分子であったポリフッ化ビニリデンから温度に対して安定であるニオブ酸リチウムのセンサーに替え,かつ、高位置分解能の空間電荷分布測定を可能することが目的であった。この目標に対して、高精度な温度調節器の購入と分解能を向上させる目的で、研磨し薄膜化したセンサーの開発、および、そのセンサーの変更に伴う装置の改良を行い、目的の性能の装置を開発することができた。この開発した装置を利用して、ポリエチレンフィルムの絶縁破壊発生までの空間電荷分布測定を低温から100℃の高温までの空間電荷分布測定を行った。測定結果からは、室温で、これまで電力ケーブルの導体近くに施される半導電材料部分からの不純物が高電界(数MV/cm)でポリエチレン内部に侵入することによるものと考えられる正極性の電荷の塊が陰極近傍に移動し、電界歪みを形成する段階で絶縁破壊に至る過程が観測された。100℃近い高温では、正の電荷塊の移動は、高電界でも観測されなかったが、半導電材料部分から連続的に注入される両極性の電荷による電界の歪みが絶縁破壊発生に関係していると考えられる現象が観測された。今後は、当初予定した来年度の目的である直流電力ケーブルの絶縁材料として開発されつつある他の高分子材料について評価を行い絶縁破壊と空間電荷分布の関係についての研究を遂行したいと考えている。

DC电力传输系统作为下一代动力传输技术引起人们的注意。在本研究中，今年的目的是开发一种测量设备，该设备可测量最高的空间电荷分布测量，直至100°C或更高的温度，直到交联聚乙烯的绝缘崩溃，这是一种用于电源运输的DC电源电缆的绝缘材料。特定的研究旨在将脉冲静电应力测量装置的中心从聚合物聚合物（聚合物）到温度稳定的Niobate传感器，并启用高位置分辨率空间电荷分布测量。为了响应这一目标，我们能够开发出抛光的薄膜传感器，目的是购买高精度温度控制器并改善分辨率，并根据传感器的变化来改进设备，并开发具有所需性能的设备。使用此开发的设备，从低温到100°C的高温测量空间电荷分布，直到聚乙烯膜中的介电分解产生。 From the measurement results, it was observed that at room temperature, a process in which a mass of positive charge, which is thought to be caused by impurities from the semiconducting material part that has been applied near the conductor of the power cable, penetrates into the inside of polyethylene at a high electric field (several MV/cm), moves to the vicinity of the cathode, leading to dielectric breakdown at the stage where field strain is formed.在100°C接近100°C的高温下，即使在高电场处也没有观察到正电荷簇的运动，但是观察到一种现象，其中由于双极电荷引起的双极电荷的失真，被认为与半导体材料部分不断注入的双极电荷被认为与介电分解的产生相关。将来，我们想评估正在开发的其他聚合物材料，这些材料被开发为DC电源电缆的绝缘材料，这是明年最初计划的目的，并对绝缘分解和太空电荷分布之间的关系进行研究。