新型極低温管路気中送電方式における絶縁特性の基礎研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455126
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 日高 邦彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90181099)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松岡 成居 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (10114646) ; 千葉 政邦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20011140)
• Keywords: 極低温 / 放電 / 高電圧 / 空気 / 窒素 / 絶縁 / 送電路 / 電荷量

Research Abstract

極低温空間の絶縁特性を明らかにし、高温超電導送電線路や機器のガス絶縁に対する基礎資料を提供することを目的として研究を行っている。クライオスタットによって実現できる極低温空間(-180℃)を利用して、その中に各種電極を配置して、火花電圧や放電過程の測定を行った。本年度は、代表的な不平等電界ギャップである棒対平板電極を取り上げ、その雷および開閉インパルス電圧に対する火花電圧特性を測定した。印加電圧の極性は、火花電圧が低く絶縁特性で弱点となりうる正極性である。結果は以下の通りである。
1.空気中の火花電圧は、室温時において、雷インパルス、開閉インパルス、直流の順に高くなり、一方、極低温時においては全く逆の順番になる。
2.窒素中の火花電圧は、室温時と極低温時の差がそれほど大きくなく、また、雷インパルス、開閉インパルス、直流の電圧による差もあまり顕著でない。火花電圧は棒電極先端の曲率半径の大きさに依存している。
5.雷インパルス電圧印加時の火花電圧は、ストリーマ誘発火花電圧とストリーマ発生電圧のいずれか高い電圧によって支配されている。
6.雷インパルス電圧印加時の放電電荷量の測定結果から、火花放電が生じるために必要なコロナ放電電荷量臨界値が存在することを見出した。その値は、ギャップ長が2cmにおいて、空気中0.5μC、窒素中0.8μCであり、それらは温度に依存しない特徴がある。
7.開閉インパルス電圧印加時の空気中では、放電電荷量の明確な臨界値は認められない。
8.開閉インパルス電圧印加時の窒素中の火花電圧は、雷インパルス電圧と同様にストリーマ誘発火花電圧とストリーマ発生電圧のいずれか高い電圧によって支配されている。また、コロナ放電電荷量臨界値も存在するが、室温時0.6μC、極低温時0.1μCと温度に依存する特徴がある。

Research Products

• [Publications] 伊藤裕介: "極低温不平等電界中のインパルス破壊電圧特性" 電気学会プラズマ・放電合同研究会資料. EP-96-53,ED-96-112. 85-93 (1996)
• [Publications] 伊藤裕介: "極低温不平等電界中のインパルス破壊電圧特性(その2)" 電気学会放電研究会資料. ED-96-227. 79-87 (1996)