超高感度な二次元電子密度分布測定センサによる真空アークの消弧メカニズム解明研究

利用超灵敏二维电子密度分布测量传感器阐明真空电弧熄灭机理的研究

• 批准号: 26889017
• 负责人: 稲田 優貴
• 金额: $ 0.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-08-29 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26889017/
• 关键词: 電力工学; 電気機器工学; アーク放電; 電子密度

真空遮断器の大容量化を実現するためには、真空遮断器内に発生する真空アーク放電がどのように消滅してゆくのか、その挙動を2次元電子密度分布の観点から詳細に検討し、真空アークの効果的な消滅手法を創出する必要がある。そこで本研究では、10の19乗m-3程度と推定される真空消弧アーク内の2次元電子密度分布を測定すべく、高感度型センサの開発を行った。開発にあたってはピンホールアレイと呼ばれる光学素子を従来型センサに実装する必要がある。そのため開発に際してはまず、ピンホールアレイの最適形状を明らかにする目的で、波面分割法を用いた数値解析手法により、150umの穴径と300umのピッチを有するピンホールアレイが本センサに最も適しているとの結論を得た。その後、高出力レーザを用いた微細ドリリング加工技術を採用することで、ピンホール輪郭の歪みを最小限に抑え、高い加工精度を有する上記ピンホールアレイを作成した。現在は、ピンホールアレイ領域の端部効果を抑制すべく、理論と実験の双方から高感度型センサの最終仕上げに取り組んでいる。また高感度型センサの開発と並行し今年度は、電極材料による2次元電子密度分布の差異を従来型センサにより測定した。Cu電極とCuCr電極を対象に、真空消弧アーク内の2次元電子密度分布、および2次元金属蒸気密度分布の測定を行った。その結果、CuCr電極間に点弧させた真空アークの方が電子密度は高くなっていた一方、金属蒸気密度はCu電極の方が高くなっていた。CuCr電極の方が電子密度が高くなっていた原因としては、電気伝導率の高いCu部分に電流および電力が集中することで、電極表面が局所的に加熱され、熱電子放出が盛んになったためであると考えられる。

High-capacity vacuum interrupters, vacuum interrupters, vacuum In this study, the vacuum arc suppression system is used to determine the density distribution of two-dimensional electrons, and the high-sensitivity vacuum arc suppression system is used to determine the density distribution in the vacuum arc suppression system. You need to make sure that you need to pay more attention to the use of optics. In this paper, we use the method of numerical analysis, the method of wavefront segmentation, the method of numerical analysis, the method of wave surface segmentation, the method of numerical analysis, the method of wave surface segmentation, the method of wave surface segmentation, the method of numerical analysis, the method of wave surface segmentation, the method of numerical analysis, the method of wave surface segmentation, the method of numerical analysis, the method of wave surface segmentation, the method of numerical analysis, the method of wave surface segmentation, the method of numerical analysis, the method of wave surface segmentation, the method of numerical analysis, the method of wave surface segmentation, the method of wave surface segmentation, the method of numerical analysis, the method of wave surface segmentation, the method of wave surface segmentation, the method of numerical analysis, the method of wave surface segmentation, the method of numerical analysis, the method of wave surface segmentation, the method of wave surface segmentation, the method of numerical analysis, and the After that, the high-output system uses the micro-processing technology to reduce the minimum limit and improve the machining precision. At present, in the field of information system, the end of the field is effective in the suppression of the high-sensitivity type of the system. The two-dimensional electron density distribution of this year's high-sensitivity equipment and cathode materials has been tested for different types of electronic density distribution. The density distribution of 2-D electrons in the vacuum arc suppression apparatus, the density distribution of 2-D electrons and the density distribution of 2-D metal vapour in the vacuum arc suppression chamber were measured by Cu cathode, CuCr cathode and vacuum arc suppression apparatus. The results of the test, the CuCr temperature point arc, the vacuum temperature, the electron density, the high temperature, the metal vapor density, the Cu, the high temperature, the high temperature. The reasons for the high density of CuCr electricity, the high density of electricity, the high frequency of electricity, the part of the current, the concentration of electricity, the increase of electricity, and the emission of electricity, the power supply of the cathode surface bureau is very high, and the power supply is very high.

项目成果

真空アーク放電内における電子および金属蒸気の2次元密度分布測定

真空电弧放电中电子和金属蒸气二维密度分布的测量

• 发表时间: 2014
• 作者: 稲田優貴;神谷朋輝;松岡成居;熊田亜紀子;池田久利;日高邦彦
• 通讯作者: 日高邦彦

Talbot Interferometory for Imaging Two-Dimensional Electron Density Distribution over Vacuum Arc Discharge

用于真空电弧放电二维电子密度分布成像的塔尔博特干涉测量法

• 发表时间: 2015
• 作者: Y. Inada;T. Kamiya;S. Matsuoka;A. Kumada;H. Ikeda;K. Hidaka
• 通讯作者: K. Hidaka

Two-Dimensional Electron Density Imaging over Vacuum Arc Discharge Generated in 3-mm Gap between Cu Electrode

铜电极之间 3 毫米间隙中产生的真空电弧放电的二维电子密度成像

• 发表时间: 2015
• 作者: Yuki Inada;Tomoki Kamiya;Shigeyasu Matsuoka;Akiko Kumada;Hisatoshi Ikeda;Kunihiko Hidaka
• 通讯作者: Kunihiko Hidaka