大気圧空気中における沿面放電進展機構

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誘電体表面上の沿面放電現象は気中放電に比べて進展しやすく、電力機器や電子素子の絶縁設計上その抑制が重要である。しかし一方で、沿面放電による放電プラズマは、有害ガス処理に有用であるなど工学的応用範囲の広い現象である。沿面放電機構の解明を目的とした実験、シミュレーションを行った例は多数あるが、両者を同時に行って進展機構が論じられることはほとんどなかった。そこで、本研究では実験とシミュレーションから沿面放電機構を解明することを目的とし、実験では、高時間分解能を有する二次元ポッケルスセンサシステムを用いて、大気圧空気、減圧空気、SF6/N2混合ガス、SF6ガス中における誘電体バリア上で発生から沿面に展開までのストリーマ及びリーダの挙動を二次元データとして観測し解析を行った。さらに、高速度フレーミングカメラを用いて、同一の放電におけるストリーマからリーダへの転換、リーダ進展間の発光の観測を行った。また、シミュレーションでは、大気圧空気中における気中ストリーマとポッケルスセンサシステムによる実験と同条件の場合について、沿面ストリーマが誘電体バリア表面を進展する様相のシミュレーションを行い、正負両極性の場合について実験とよく一致する結果を得た。また、SF6中における正極性気中ストリーマのシミュレーションを行い、空気中におけるストリーマとの構造の違いを示した。