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高温超伝導電力機器の電気絶縁設計技術と高電圧絶縁設計法の確立

高温超导电力设备电气绝缘设计技术及高压绝缘设计方法的建立

基本信息

批准号：
03J07743
负责人：
栗原隆史
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

電力機器のコンパクト化や処理エネルギーの高密度化を実現する高温超伝導電力機器を電力系統に導入するためには、常温機器にはない1)極低温環境、2)超伝導体の常伝導転移、3)常伝導部分のジュール発熱による液体冷媒の相変化を新たに考慮し、電気絶縁設計法とその信頼性を保証する高電圧試験法を確立しなければならない。本年度は、コイル構造の高温超伝導電力機器に注目し、経済的ならびに技術的な理由で、開発・製造・出荷段階における極低温下の高電圧試験を、常温で等価的に実施する常温等価試験法の考え方を初めて提案し、その最重要検討課題となる常温等価試験電圧の決定法を報告した。主な内容を要約すると、以下の通りである。1)常温等価試験電圧は、本研究で媒質係数と命名した換算係数により、同種の常温機器の標準試験電圧から換算できる。2)媒質係数は、電気絶縁系の絶縁弱点部に関する常温と極低温の放電開始電圧の比で与えられる。本研究では、パンケーキ型コイル構造の高温超伝導変圧器を例に取り、極低温冷媒の液体窒素の相変化までを想定し、様々な絶縁弱点部のモデル電極系を使用して、媒質係数の絶縁距離及び窒素ガス温度依存性を明らかにした。3)完成した機器に対する常温等価試験電圧を決定するため、複数の媒質係数から唯一の媒質係数を選択する方法を議論した。すなわち、最も安全サイドの絶縁設計のためには、最大の媒質係数を使用することが望ましいことを指摘した。4)欠陥として混入して絶縁弱点部になる可能性のある固体絶縁物中のガス密閉ボイドに着目し、ボイド内部での放電現象を液体窒素温度と室温で実験的に明らかにし、温度の低下に伴う放電強度の大幅な減少と発生頻度の急増を初めて見出した。1)〜3)に関しては、cryogenics及びアジア放電会議で、4)に関しては、IEEE固体誘電体に関する国際会議で論文を発表し、高温超電導電力機器の実用化のための重要な研究成果であるという高い評価を得た。

The high-temperature superconducting power system is in the ambient temperature, the room-temperature machine is in an extremely low temperature environment, 2) the temperature of the superalloy is often shifted, and 3) the liquid refrigerant phase transformation of the liquid refrigerant in the normal temperature system. The Electrical Engineering Program Act provides for the establishment of a reliable insurance policy and a high-level health care program. This year, we have paid close attention to the production of high-temperature superconducting power machines, the reasons for the development of high-temperature superconducting power machines, and the use of high-temperature testing at extremely low temperatures. Normal temperature and other test methods, such as normal temperature, etc., are used to test the proposal, the most important problems, such as the normal temperature, etc., and the most important problems, such as the normal temperature test and so on. The content of the main content will be discussed, and the following information will be available. The main results are as follows: 1) normal temperature and so on, the number of media in this study, the standard of the same kind of room temperature machine, the standard of the same kind of room temperature machine, the standard of normal temperature machine, and so on. 2) the number of media, the number of electrical equipment, the weak point of the electrical equipment, the normal temperature, the extremely low temperature, the start-up of the power supply, the comparison of the power supply and the start of the power supply. In this study, the use of high temperature superheater, very low temperature refrigerant, liquid asphyxiant, temperature dependence of asphyxiant, temperature dependence of asphyxiant and temperature dependence of asphyxiant were studied. 3) to complete the selection and discussion of the method for determining the number of computers, the number of complex media, the number of unique media, and so on, at room temperature, and so on. The number of users, the maximum number of media, and the maximum number of media are used to criticize the number of users. 4) low temperature, low temperature, large strength, low temperature, low 1) ~ 3) High-temperature superelectric power equipment, cryogenics and other important research results, 4) the international conference on high-temperature superpower machines, IEEE solid-state electronics, and high-temperature superpower machines.

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Takashi Kurihara: "PD Inception Characteristics in Turn-to-turn Model Electrode System for High Temperature Superconducting Pancake Coil"Proceedings of 2003 Japan-Korea Joint Symposium on Electrical Discharge and High Voltage Engineering. 41-44 (2003)

Takashi Kurihara：“高温超导薄饼线圈匝间模型电极系统中的局放特性”2003年日韩放电与高电压工程联合研讨会论文集。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

極低温窒素ガス中における絶縁被膜高温超伝導コイルの部分放電による寿命特性

绝缘涂层高温超导线圈在低温氮气中局部放电的寿命特性

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
平成16年電気学会基礎材料共通部門全国大会論文集
影响因子：
0
作者：
栗原隆史;Masanori Hara;Takashi Kurihara;Takashi Kurihara;西岡孝則;栗原隆史
通讯作者：
栗原隆史

Determination Method of Equivalent Insulation Test Voltage at Room Temperature for High Temperature Superconducting Power Apparatus with Coil Structure

线圈结构高温超导电力设备室温等效绝缘试验电压的确定方法

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Cryogenics Vol.44, No.4
影响因子：
0
作者：
H.Miyazaki;M.Iwakuma;et al.;Masanori Hara et al.;Masanori Hara et al.;Masanori Hara et al.;Masanori Hara et al.;Masanori Hara et al.;Masanori Hara et al.;Masanori Hara et al.
通讯作者：
Masanori Hara et al.

栗原隆史: "三重点近傍の大気圧空気中における部分放電特性の測定"電学会誌放電研究. Vol.41・No.1. 15-21 (2003)

Takashi Kurihara：“三接点附近大气中的局部放电特性的测量”日本电气工程师协会放电研究所杂志第41卷第15-21号（2003年）。