極低温領域の固体/冷媒界面における放電特性

低温区域固体/制冷剂界面的放电特性

• 批准号: 13750291
• 负责人: 箕田 充志
• 金额: $ 1.41万
• 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 Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750291/
• 关键词: 絶縁材料; 複合系; 高電圧; 極低温; 放電現象; 電荷; 荷電粒子

超伝導ケーブルや超伝導マグネットなどの超伝導電力機器の絶縁には冷媒と固体の複合絶縁構成が有力であると考えられる。機器の正常な動作を確保するために,極低温複合絶縁を研究することが重要かつ急務であると考えられた。本研究では,下記の項目について研究を実施し,複合絶縁系の破壊メカニズムを検討した。得られた成果は学会にて発表した。平成13年度は主に,低温用高分子(FRPスペーサ)と冷媒(主に液体窒素)の複合絶縁系にて放電実験を行い,固体と冷媒界面を有する複合絶縁系で問題となる,冷媒異空間での異物挙動が絶縁破壊に与える影響と冷媒との関連について検討した。結果,商用周波数領域の成分をもつ電圧印加において,導電性異物の挙動は破壊に大きな影響を与える可能性が示唆された。平成14年度は,液体窒素に比べ粘度の低い液体ヘリウムにて同様の実験を行った。その結果,異物の挙動は大きく,絶縁破壊に与える影響が液体窒素に比べ高くなることが示された。初年度で得られた結果をさらに検討するため,高分子への蓄積電荷の影響に着眼した結果,複合絶縁系では絶縁破壊に負極性電荷の影響を受けやすいことがわかった。さらに,冷媒および固体高分子を分離して帯電状況を観測した結果,極低温冷媒および固体高分子表面の帯電量は小さいことがわかった。また,複合絶縁系では直流に比べ交流において絶縁破壊電圧が低下し破壊しやすく周波数が上昇するとその影響も強くなることが示唆された。

Superconductivity is the most important factor in the formation of composite insulation for electrical machinery. To ensure the normal operation of the machine, extremely low temperature composite insulation research is important. This study is based on the implementation of the project, and the research of the composite insulation system. The results of the study are as follows: In 2013, the composite insulation system of polymer (FRP) and Freon (main liquid) for low temperature was studied. The composite insulation system of solid Freon interface was studied. As a result, the commercial frequency range of the composition of the electric voltage, conductive foreign matter movement and damage to the large impact and possibility of interference. In the 14th year of Pingcheng, the liquid viscosity was low and the liquid viscosity was low. As a result, the movement of foreign matter is very large, and the influence of liquid on it is very high. In the first year, the effect of polymer accumulated charge was studied. The effect of polymer accumulated charge was studied. In addition, the separation of Freon and solid polymer has been measured. As a result, the surface charge of Freon and solid polymer at very low temperature has been reduced. The composite insulation system has a lower voltage than the AC system and a higher frequency.

项目成果

箕田充志: "極低温領域における複合絶縁破壊に及ぼす周波数の影響"電気学会全国大会. 59 (2002)

Mitsushi Minota：“频率对低温区域复杂介电击穿的影响”日本电气工程师学会全国会议 59 (2002)。

石塚岳弘: "液体窒素中におけるスペーサの帯電が微小ギャップの放電に及ぼす影響II"電気学会全国大会. 54 (2002)

Takehiro Ishizuka：“液氮中隔离物充电对微间隙放电的影响 II”日本电气工程师学会全国会议 54 (2002)。

平畑良幸: "極低温複合絶縁空間における針状異物が破壊特性に及ぼす影響"東海支部連合大会. 255 (2001)

Yoshiyuki Hirahata：“针状异物对低温复合绝热空间断裂特性的影响”东海分会联盟会议255（2001）。

箕田充志: "固体絶縁方式超電導電力ケーブルの開発"電気学会産業応用部門大会論文集. Vol.2. 935-936 (2001)

Mitsushi Minota：“固体绝缘超导电力电缆的开发”日本电气工程师学会工业应用分部会议论文集，第 2 卷 935-936（2001 年）。

箕田充志: "複合絶縁系における異物挙動の解析"電気・情報関係学会中国支部連合大会. 261 (2001)

Mitsushi Minota：“复合绝缘系统中异物行为的分析”中国电气和信息相关学会分会261（2001）。