サーモグラフによる電力コンデンサ用高分子絶縁フィルム中の絶縁欠陥の非破壊検出

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650299
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 長尾 雅行 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (30115612)
• Keywords: 高分子材料 / 電気絶縁 / 絶縁欠陥 / 油浸絶縁 / 局所発熱 / 非破壊検出

Research Abstract

本研究は、オールフィルムタイプ電力用コンデンサの高性能化・小型化および長期信頼性の向上に対する基本的指針を得ることを目的として、高分子絶縁フィルムが絶縁破壊直前に示す局所発熱現象をサーモグラフにより観測し、フィルムに内在する絶縁欠陥の性質を解明するとともに、これらの絶縁欠陥とも関連においてフィルムの絶縁破壊機構、高電界電気伝導機構を明らかにする事を目的としている。今年度に得られた主な結果を以下に示す。
1.代表的高分子フィルムであるポリエチレンに直流電圧を印加した場合において、絶縁破壊直前に局所発熱現象が観測され、その部分で絶縁破壊が発生した。このことより、サーモグラフによりフィルムの絶縁欠陥の非破壊的検出が可能であることがわかった。
2.局所発熱が現われる以前はフィルムの漏れ電流は時間とともに減衰しているのに対し、局所発熱が現われると電流が時間とともに上昇するようになる。これらは、絶縁欠陥における温度上昇が電流の増加に関与していることを意味し、電流の多くの部分は絶縁欠陥部を中心に流れていると示唆された。
3.周りへの熱放散を増加させるとフィルムの局所発熱は減少し、それにともなって絶縁破壊の強さも高くなり、熱破壊過程が絶縁破壊に関与していることが示唆された。
4.フィルムの熱処理により、局所発熱や絶縁破壊電圧も変化し、絶縁欠陥にはフィルムのモルフォロジーが関与していることがわかった。
5.ポリプロピレンフィルム等の比較的に硬いフィルムにおいては絶縁破壊直前の局所発熱現象は観測されにくいことがわかった。
6.高分子フィルムの絶縁欠陥が関与する絶縁破壊機構として、熱破壊と電気機械的破壊機構の複合破壊過程が重要であることがわかった。

Research Products

• [Publications] 長尾雅行.他: "酸化LDPEフィルムの局所発熱と絶縁破壊" 電気学会全国大会講演論文集. (1993)
• [Publications] 長尾雅行 他: "ポリエチレンフィルムの局所発熱に及ぼすアセトフェノンの影響" 電気学会全国大会講演論文集. (1993)
• [Publications] 長尾雅行.他: "二軸延伸ポリプロピレンフィルムの絶縁破壊までの高電界tanδ" 電気学会全国大会講演論文集. (1993)