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ポリエチレンを絶縁材料として用いた直流用電力機器の適用に関する基礎的研究

聚乙烯作为绝缘材料在直流电力设备中应用的基础研究

基本信息

批准号：
12750252
负责人：
光本真一
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Ube 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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、直流用電力ケーブルにおける固体高分子電気絶縁への可能性を示唆するため、交流用電力ケーブル材料の一つであるポリエチレン系樹脂に注目し、高温および絶縁破壊直前における高電界電気物性を評価すると共にその中でも未知の部分が多く存在する絶縁破壊特性(絶縁破壊機構の解明を含める)を実験的に評価し、それらの結果から電力ケーブルにおける電気絶縁設計に基本的指針を与え、機器の絶縁性能の向上を目的とする。また交流用電力ケーブルが直流用ケーブルにそのまま移行できればコスト面においても有益であり、本研究は高温環境下における直流用電力ケーブルの絶縁設計上極めて重要な情報を提供でき得るものと考えられる。本研究においては架橋剤分解残渣の一つであるアセトフェノンが、架橋ポリエチレンXLPEの高電界電気物性に与える影響を調べることを目的として、アセトフェノンを低密度ポリエチレン(LDPE)フィルムに塗布した試料を用い、交流電圧印加時におけるtanδ、交流絶縁破壊特性及びLDPE内に形成される空間電荷形成に与える影響について調査した。その結果、高温、高電界領域におけるアセトフェノン塗布試料のtanδは電界の大きさとともに増加する傾向を示した。またアセトフェノンを塗布した試料における交流絶縁破壊の強さが大きく低下する結果が得られた。空間電荷測定結果より、アセトフェノン塗布試料の場合のみ正極性の空間電荷が形成された。以上の結果から、アセトフェノン塗布側電極より注入された正極性の電子性キャリアの増加による導電損失の増大がtanδを増加させ、絶縁破壊の強さを低減させている可能性が考えられた。

This study is aimed at demonstrating the possibility of electrical insulation of solid polymers for DC power applications and AC power applications. It is aimed at evaluating the electrical properties of high-voltage polymers at high temperatures and high temperatures. The basic guidelines for the design of electrical insulation and the improvement of the insulation performance of the machine are as follows: AC power supply for DC power supply is beneficial to the design of DC power supply in high temperature environment. In this study, the effects of bridging agent decomposition residues on the electrical properties of XLPE at high potential were investigated. The effects of bridging agent decomposition residues on the electrical properties of XLPE at low density were investigated. The results show that the tan delta of the coating sample increases in the high temperature and high electric field. The results of the AC insulation test were satisfactory. Space charge measurement results show that space charge formation occurs in the case of coating samples. The above results show that the conductivity of the coated electrode increases, the tan delta increases, and the dielectric strength decreases.