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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Towards the construction of world's first CF3I gas-insulated pipeline transmission-line

Research Project

Project/Area Number 16H02323
Research InstitutionTokyo Denki University

Principal Investigator

日高 邦彦  東京電機大学, 工学部, 特別専任教授 (90181099)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 熊田 亜紀子  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20313009)
松岡 成居  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (10114646)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords電気機器 / SF6代替ガス / CF3Iガス / ガス絶縁送電線路
Outline of Annual Research Achievements

電気絶縁ガスとして広く用いられているSF6(六フッ化イオウ)ガスは地球温暖化に与える影響が大きく、使用量の削減が求められている。SF6代替ガスとして、高い絶縁性能を持ち地球温暖化係数が小さいCF3I(ヨウ化トリフルオロメタン)ガスを有効活用すべく、実用化の第一歩となる管路ガス絶縁送電線路(GIL)、特に可撓性があるフレキシブルGILの試作を世界に先駆けて行うことを目指している。
本年度は、CF3I/CO2 混合ガスを用いた22 kV 級フレキシブルガス絶縁送電線路(FGIL)(長さ2m)を製作し、完成したFGILを直線状態および曲げ状態において電気絶縁性能の評価、およびFGIL内部の電界計算から部分放電開始電圧の予測を行った。
その結果、直線状態にあるFGIL は22 kV 級GIL としての絶縁耐圧基準を十分に満たしていることがわかった。一方、曲げ状態においては、50%火花放電電圧が直線状態に比べて30%低下し絶縁耐圧基準を満たさなかった。また、電界計算により、電界シールド構造を持たない内部導体・絶縁スペーサ間の三重点においては、部分放電開始電圧は絶縁耐圧基準の50%程度であることが予測された。
これらの結果から今回製作したCF3I 混合ガスを用いたFGIL は、直線状態において22 kV 級GIL として実用可能であることが世界で初めて検証された。今後の課題として、曲げ状態での絶縁性能の改善、および部分放電を抑制するための最適な電界シールドを有する絶縁スペーサの開発が必要であることを明らかにした。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Breakdown phenomena across micrometer scale surface gap under negative voltage application2019

    • Author(s)
      Iwabuchi Hiroyuki、Oyama Tsutomu、Kumada Akiko、Hidaka Kunihiko
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation

      Volume: 26 Pages: 1377~1384

    • DOI

      10.1109/TDEI.2019.007921

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical Analysis and Experiments on the Electromechanical Behavior of Wired-Shape Conducting Particles2018

    • Author(s)
      Techaumnat Boonchai、Huynh Viet Q.、Hidaka Kunihiko
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Magnetics

      Volume: 54 Pages: 1~5

    • DOI

      10.1109/TMAG.2017.2734742

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Observation of Electrical Treeing in Micro-filled Epoxy Resin by X-ray Phase Contrast Imaging2018

    • Author(s)
      Nakamura Takahiro、Tokuhiro Makoto、Kumada Akiko、Hidaka Kunihiko、Kato Tatsuro、Yamagiwa Tokio
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials

      Volume: 138 Pages: 497~504

    • DOI

      https://doi.org/10.1541/ieejfms.138.497

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] CF3I混合ガスを用いたフレキシブルガス絶縁送電線路の実現可能性の検討2020

    • Author(s)
      小林拓人, 日高邦彦, 熊田亜紀子, 松岡成居, 塩入 哲
    • Organizer
      誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧合同研究会, DEI-20-046, EPP-20-024, HV-20-060
  • [Presentation] Effects of temperature on electrical treeing in epoxy/silica nanocomposites2019

    • Author(s)
      hin Nakamura, Akiko Kumada, Kunihiko Hidaka, Hiromitsu Hirai, Takahiro Imai, Takahiro Nakamura, Tetsuo Yoshimitsu
    • Organizer
      2019 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Plenary Talk: Power engineering development for the future2019

    • Author(s)
      Kunihiko Hidaka
    • Organizer
      14th The University of Tokyo - Seoul National University Joint Seminar on Electrical Engineering
    • Invited
  • [Presentation] Tree Propagation and Partial Discharge Phenomena of Nanocomposite Epoxy2018

    • Author(s)
      T. Nakamura, T. Yokoi, A. Kumada, K. Hidaka, H. Hirai, T. Imai, and T. Yoshimitsu
    • Organizer
      2018 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 特別講演「神秘的な放電現象に魅せられて」2018

    • Author(s)
      日髙邦彦
    • Organizer
      2018年放電学会年次大会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-01-27  

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