Elucidation of degradation mechanisms and development of remaining life estimation methods for polymer insulating materials at high temperatures under high electric fields

• Project/Area Number: 24K07581
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Tokyo City University
• Principal Investigator: 田中 康寛 東京都市大学, 理工学部, 教授 (30227186)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三宅 弘晃 東京都市大学, 理工学部, 教授 (60421864)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: パルス静電応力法 / 電流積分電荷法 / 絶縁材料 / 高温・高電界 / 絶縁寿命

Outline of Research at the Start

電力機器用電子デバイスに使用されるエポキシ樹脂の絶縁性劣化の過程を調査することにより、絶縁材料の余寿命を把握する手法を開発する。調査には、簡便で精度が高い測定が期待できる電流積分電荷（Q(t)法）を用いることで、汎用性を高くする。また、これに加えて、パルス静電応力法を用いた空間電荷分布測定による材料内部の電界変歪を考慮することで、予測が困難であった絶縁破壊現象を、把握する事を試みる。この手法の確立により、デバイスの余寿命を把握できれば、定期的な電子デバイスの保守点検により、未然に事故を防ぐことが期待でき、さらには優れた絶縁材料の開発にも役立つものと思われる。