竹-氷複合系を用いた極低温電気絶縁構成の可能性

使用竹冰复合系统进行低温电绝缘配置的可能性

• 批准号: 16651041
• 负责人: 清水 教之
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Meijo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16651041/
• 关键词: 竹-氷複合系材料; 固体電気絶縁材料; 超電導機器; 低環境負荷材料; GFRP代替材料; 超伝導機器

本研究の目的は、含水冷却固化させた竹繊維(竹-氷複合系)をガラス繊維強化プラスチック(GFRP)の代替材料として極低温超電導機器の電気絶縁システムに適用する可能性を検討することにある。従来から、超電導電力機器に必要とされる極低温領域の電気絶縁材料としてはもっぱらGFRPが使われてきた。しかし、GFRPは廃棄の際に環境に与える負荷が大きいことが問題視されている。これに対して、竹と氷で構成した竹-氷複合系は廃棄の際に環境に与える負荷は著しく小さい。竹材は、構造上水分を吸収するために、竹材に水分を含浸させた後、極低温冷媒中(液体窒素)に含浸し竹-氷複合絶縁系を形成させることを考えた。この複合系を試料として絶縁破壊特性を観測し、極低温領域における新しい複合材料の電気絶縁構成の可能性を評価した。本年度は、竹-氷複合絶縁系における交流絶縁破壊特性に及ぼす竹の異方性の影響を取り除くために竹をパルプにし、竹パルプ-氷複合系として実験を実施し、検討を行った。その結果、竹が持つ構造上の異方性を取り除くことができ、交流絶縁破壊特性に及ぼす異方性の影響も小さくすることができた。交流絶縁破壊特性においては、GFRPのものと同等程度の値を得ることができた。さらに竹をパルプ化することで形状を変化させることが可能となった。これらの結果より竹パルプ-氷複合系は、低環境負荷の極低温電気絶縁材料であることが実証され、今後、GFRPの代替材料として実機への応用の可能性が示された。

The purpose of this study is to investigate the possibility of application of water-cooled cured bamboo fiber (bamboo-carbon composite system) as a substitute material for carbon fiber reinforced polymer (GFRP) to electrical insulation systems in cryogenic superconducting machines. The electric insulation materials in the field of ultra-low temperature are necessary for the development of ultra-high conductivity electric machines. The GFRP has a large impact on the environment. The environment and load of the bamboo complex system are small. Bamboo structure moisture absorption, bamboo moisture immersion, extremely low temperature freon (liquid nitrogen) immersion bamboo composite insulation system formation To measure the dielectric properties of these composites, and to evaluate the possibility of new dielectric compositions for composites in extremely low temperatures. This year, we conducted a review of the impact of the AC insulation characteristics and the heterogeneity of bamboo on the development of bamboo composite insulation systems. As a result, the structural heterogeneity of bamboo is selected from the following factors: AC insulation characteristics, GFRP and the same degree of value. The shape of the film is different from that of the film. The results show that the composite system has the potential to be used as a substitute for GFRP in ultra-low temperature electrical insulation materials with low environmental load.

项目成果

竹材の電気絶縁特性と吸湿の影響

竹材料的电绝缘性能及吸湿性的影响

• 发表时间: 2004
• 期刊: 2004年度電気関係学会東海支部連合大会予稿集 O-088(CD-ROM)
• 作者: 南淳志;米田大輔;藤川陽子;南淳志;米田大輔;Yuhei SHIJI;志治雄平;志治雄平;Yuhei SHIJI;清水教之;志治雄平;志治雄平;志治雄平;志治雄平;志治雄平;志治雄平;志治雄平;Y.Shiji;志治雄平
• 通讯作者: 志治雄平

極低温領域における竹-氷複合系の交流絶縁破壊特性-モウソウチクとマダケの比較-

竹冰复合体系低温区交流击穿特性 - mosochiku 与 madake 的比较 -

• 发表时间: 2005
• 期刊: 平成17年電気学会全国大会 2-075(CD-ROM)
• 作者: 南淳志;米田大輔;藤川陽子;南淳志;米田大輔;Yuhei SHIJI;志治雄平;志治雄平;Yuhei SHIJI;清水教之;志治雄平;志治雄平;志治雄平;志治雄平;志治雄平;志治雄平;志治雄平
• 通讯作者: 志治雄平

竹を利用した低環境負荷極低温電気絶縁材料の開発

利用竹子开发对环境影响较小的低温电绝缘材料

• 发表时间: 2006
• 期刊: 名城大学総合研究所紀要 11
• 作者: 南淳志;米田大輔;藤川陽子;南淳志;米田大輔;Yuhei SHIJI;志治雄平;志治雄平;Yuhei SHIJI;清水教之
• 通讯作者: 清水教之

極低温領域におけるモウソウチク-氷複合系の交流絶縁破壊特性に及ぼす電圧印加方向の影響

电压施加方向对低温区mosochiku-ice复合体系交流介质击穿特性的影响

• 发表时间: 2005
• 期刊: 2005年度電気関係学会東海支部連合大会予稿集 O-145(CD-ROM)
• 作者: 南淳志;米田大輔;藤川陽子;南淳志;米田大輔;Yuhei SHIJI;志治雄平;志治雄平;Yuhei SHIJI;清水教之;志治雄平;志治雄平;志治雄平;志治雄平;志治雄平
• 通讯作者: 志治雄平

極低温領域における竹-氷複合系の交流絶縁破壊特性

深冷区竹冰复合体系交流击穿特性

• 发表时间: 2005
• 期刊: 電気学会誘電・絶縁研究会資料 DEI-05-67
• 作者: 南淳志;米田大輔;藤川陽子;南淳志;米田大輔;Yuhei SHIJI;志治雄平;志治雄平;Yuhei SHIJI;清水教之;志治雄平;志治雄平;志治雄平;志治雄平;志治雄平;志治雄平
• 通讯作者: 志治雄平