環境負荷の極小化を目的とした電子付着性ガスを微量混合した新絶縁媒体ガスの研究

研究混合少量电子粘附气体的新型绝缘介质气体，以尽量减少对环境的影响

• 批准号: 14702032
• 负责人: 大塚 信也
• 金额: $ 18.8万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14702032/
• 关键词: SF6代替絶縁ガス; ガス絶縁; 部分放電; 発光スペクトル; 時間分解測定; 混合ガス; ストリークイメージ; 地球温暖化; SF6代替ガス; 絶縁破壊; 分光; ストリーク

SF_6ガスは優れた絶縁・遮断特性を有し、機器のコンパクト化・高信頼性化に大きく貢献するため、高電圧ガス絶縁電力機器の主絶縁媒体として広く導入されている。一方、SF_6ガスは温室効果ガスであるため地球温暖化防止の観点から、大気への漏洩と共に使用量の削減が要請されている。本研究では、これまでの研究で明らかにしてきた電子付着性ガスを微量混合することでSF_6/N_2混合ガスの絶縁破壊電圧が劇的に上昇したメカニズムを明らかにし、環境負荷を極小化するような最適なガス種・混合割合を理論的に導出すること、及び絶縁破壊の前駆現象である部分放電現象を電気・光学的に同期計測することで混合ガス中の放電進展機構や絶縁破壊機構を詳細に検討した。その結果、以下の知見を得ることができた。(1)nsオーダの時間分解能で、放電の電流パルスと発光強度の時間変化および発光進展のストリークイメージとその測定時間内の積算イメージを同期して同時に測定できる装置を構築した。同装置により、連続する多数の放電パルスの一発一発の電気・光学的情報を取得でき、またその各発光を時間分解分光できるようになったため、放電進展のガス種や放電形態の同定が可能となった。(2)不平等電界下でのSF_6やPFC混合ガス、あるいはCO_2ガスの破壊機構並びに破壊に至るまでの部分放電現象を(1)の装置を用い詳細に明らかにすることができた。本実験条件では、10%SF_6使用時には30%N_2、_60%CO_2混合時が最適であり(50%SF_6では49%N_2、1%CO_2混合)、そのような3種混合ガスの部分放電時系列特性は、規格化するとSF_6やSF_6/N_2混合ガスともほぼ同様であることがわかった。また、破壊に寄与する部分放電を明らかにした。(3)CF_4、C_2F_6、C_3F_8、CO_2、N_2、H_2O、O_2、Ar、Xeガスを対象に、遺伝アルゴリズムを用い実効電離係数がゼロとなる電界(臨界電界)が最大となる混合ガス種を検討した結果、2.2%CF_4/73.6%C_3F_8/24.2%N_2混合ガスという理論結果を得た。

The blocking characteristics of the SF_6 system are as follows: high reliability, high reliability. On the one hand, the SF_6 greenhouse is responsible for the prevention of global warming, and the total usage of the greenhouse is required to be cut. The purpose of this study is to determine the effectiveness of the hybrid theory of the most efficient combination of electrical energy, environmental pollution, environmental pollution and environmental pollution. And in front of the equipment, some of the radio signals are displayed as those of the electronic optics system, and the hybrid equipment of the electronic optics system is in the process of being operated by the development mechanism. The results show that the following comments are very useful. The main results are as follows: (1) the time decomposition energy analysis of ns, the emission of power supply, the intensity of radiation, the development of thermal energy, the measurement of temperature and temperature, and the determination of the temperature of the equipment at the same time. In the same device, most of the equipment is used to improve the performance of electro-optical equipment, the optical system, the optical system and the optical system. (2) in the unequal power industry, in the field of unequal power generation, the SF _ 6 PFC hybrid system, the CO _ 2 hybrid system, and the CO _ 2 hybrid system are used in the power system. (2) in the unequal power industry, in the field of unequal power generation, the SF _ 6 and CO _ 2 hybrid system and the CO _ 2 hybrid system are used in the power system. This specification, 10%SF_6 usage time 30%N_2, _ 60%CO_2 mix time cycle (50%SF_6 mix 49%N_2, 1%CO_2 mix), mix time series characteristics of the three mixtures, normalized SF _ 6, SF _ 6/N_2 mixtures, have the same characteristics as those of the same mix. Please send it to me and send it to me in advance. (3) the results of CF_4, C_2F_6, C_3F_8, CO_2, NL2, H2O, OT2, Ar, Xe and so on. The results of the test results of the largest mix of consumer electronics in the world of wireless electronics (world power), The results of the theory of 2.2%CF_4/73.6%C_3F_8/24.2%N_2 mixed with traditional Chinese medicine were satisfactory.

项目成果

大塚 信也: "SF6/N2/CO2混合ガスの部分放電時系列およびインパルス発光特性"平成14年電気学会 電力・エネルギー部門大会論文集. Vol.B No.435. 382-383 (2002)

Shinya Otsuka：“SF6/N2/CO2 混合气体的局部放电时间序列和脉冲发射特性”2002 年 IEEJ 电力和能源分部会议记录，第 B 卷第 382-383 号（2002 年）。

木山和治, 横山信彦, 大塚信也, 趙孟佑, 松本聡, 匹田政幸: "部分放電現象に基づくCO_2ガス中における絶縁破壊特性の検討"放電,誘電・絶縁材料,高電圧合同研究会資料. ED-04-42, DEI-04-49, HV-04-42. 95-100 (2004)

Kazuharu Kiyama、Nobuhiko Yokoyama、Shinya Otsuka、Mengyu Zhao、Satoshi Matsumoto、Masayuki Hida：“基于局部放电现象的CO_2气体中介电击穿特性的研究”放电、介电/绝缘材料和高电压联合研究组资料.ED-04-42、DEI-04-49、HV-04-100 (2004)。

縄田能久, 原野孝幸, 大塚信也, 趙孟佑, 匹田政幸: "アーク遮断時高温ガスを模擬したレーザ生成プラズマのガス密度測定"平成16年電気学会全国大会講演論文集. Vol.1. 104 (2004)

Yoshihisa Nawata、Takayuki Harano、Shinya Otsuka、Mengyu Chao、Masayuki Hida：“电弧中断期间模拟高温气体的激光产生等离子体的气体密度的测量”日本电气工程师学会 2004 年全国会议论文集，第 1 卷。 . 1. 104 (2004)

Examination of Partial Discharge Characteristics by Discharge Light Emission in CO_2 and SF_6 Gases

CO_2和SF_6气体中放电发光检验局部放电特性

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proc.of 12^<th>Asian Conference on Electrical Discharge
• 作者: K.Kiyama

江口 和寿: "CO2混合ガスの交流電圧印加時の絶縁破壊までの部分放電特性"平成15年電気学会全国大会講演論文集. Vol.6. 333 (2003)

Kazutoshi Eguchi：“对 CO2 混合气体施加交流电压时的局部放电特性”，日本电气工程师学会 2003 年全国会议论文集，第 6. 333 卷（2003 年）。