ベーパーミストによる気体誘電体の絶縁耐力上昇機構に関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01460127
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 田頭 博昭 北海道大学, 工学部, 教授 (10001174)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 孝 北海道工業大学, 工学部, 教授 (90048025) ; 下妻 光夫 北海道大学, 医療技術短期大学部, 助教授 (70041960) ; 金子 良松 北海道大学, 工学部, 助手 (90001271) ; 酒井 洋輔 北海道大学, 工学部, 助教授 (20002199)
• Keywords: ベーパーミスト誘電体 / 絶縁材料 / ファインパウダー / 交流破壊電圧 / 絶縁ガス / 平等電界 / ガス絶縁材料 / SF_6

Research Abstract

ベーパーミスト誘電体(Vaporーmist dielectrics)絶縁法は、絶縁カス中にC_8F_<16>Oなどの絶縁液体のベーパー(蒸気)とミスト(微細液滴)を分散させたもので、優れた絶縁耐力、優れた冷却能力、優れた放電抑制能力およびコロナ抑制能力を持つものである。平成元年度の研究結果は、C_6F_<14>,(C_4F_9)_3N,FC77,FC40,FC70およびFC84をベーパーミスト誘電体として用い、バッファーガスである空気、SF_6、cーC_3F_8などの絶縁特性を向上させる結果を得た。このこのことからベーパーミスト誘電体絶縁法の有効性が確認された。今年度は、ベーパーミスト誘電体による気体の絶縁耐力上昇機構のうちミストによる上昇機構を、絶縁性粉体(固体微粒子:ファインパウダー)でシミュレートすることを考え、ファインパウダーを空気中に浮遊させ、その交流破壊電圧値の測定、およびファインパウダーの絶縁耐力への影響について検討し、以下のような結果を得た。
1)平等電界下で、SiO_2ファインパウダー誘電体が電極間にブリッジを形成すると破壊電圧値は飛躍的に上昇することが確認された。
2)平等電界下で、SiO_2ファインパウダー誘電体が電極間に浮遊していれば、破壊電圧値は上昇することが確認された。
3)不平等電界下においても、SiO_2ファインパウダー誘電体が電極間に浮遊していれば、破壊電圧値は上昇することが確認された。
4)SiO_2ファインパウダー誘電体が電極間に浮遊すると破壊電圧値が上昇する原因として粘性抵抗力が影響していると考えられる。
5)SiO_2ファインパウダー誘電体でミスト単独の効果をシミュレートできる可能性があることが示唆された。
これらの結果と前年度の結果を成果報告書としてまとめ、ベーパーミスト誘電体絶縁法の基礎データとして公表する。

Research Products

• [Publications] 長浜 義博: "ベーパーミスト絶縁に関する研究(XVIII)SiO_2粉体誘電体と空気との混合絶縁材料の交流絶縁破壊特性" 平成2年度電気関係学会 北海道支部連合大会予稿集. H.2. 208-208 (1990)
• [Publications] F.Ishizuka: "Measurement of the effective ionization coefficient in Ar and C_3F_8 Mixtures" 電気学会論文誌A. 111ーA. (1991)
• [Publications] Y.Nagahama: "BREAKDOWN VOLTAGE MEASUREMENT OF FINE POWDER DIELKECTRICS SUSPENDED IN THE ATMOSPHERIC AIR" Proc.20th Int.Conf.on Phenomena in lonized Gases. 20. (1991)
• [Publications] 長浜 義博: "ベーパーミスト絶縁に関する研究(XIX)ファインパウダと空気との混合絶縁材料の交流絶縁破壊特性" 第26回応用物理学会北海道支部学術講演会予稿集. 26. 63-63 (1991)
• [Publications] 長浜 義博: "ベーパーミスト絶縁に関する研究(XX)ファインパウダと空気との混合絶縁材料の交流絶縁破壊特性" 平成3年度電気学会全国大会予稿集. H.3. (1991)