2007 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノチューブを用いた電力設備診断用ガスセンサの開発と応用
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18560279
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
今坂 公宣 Kyushu University, 大学院・システム情報科学研究院, 助教 (40264072)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末廣 純也 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (70206382)
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| Keywords | カーボンナノチューブガスセンサ / 電力設備 / ガス絶縁機器 / 部分放電 / SF6分解ガス / コロナ風 / 濃度分布 / ガス圧力依存性 |
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| Research Abstract |
カーボンナノチューブガスセンサをSF6ガスを封入したガス絶縁機器模擬タンクの内部に配置し、故障点を模擬した部分放電(PD)により発生するSF6分解ガスを検出する。また、CNTガスセンサをGIS設備診断へ適用する際、CNTガスセンサ応答に寄与するSF6分解ガスの同定やセンサの設置場所、安定性などは重要な検討課題である。そこで、実用化への検討課題を含めて以下のテーマについて研究を行った。 [1]CNTガスセンサ応答のSF6圧力依存性について検討カーボンナノチューブガスセンサ応答に対するSF6ガス圧力依存性を調査した結果、センサ応答はSF6ガス圧力に比例して増加し、高圧力ほど検出が容易であることがわかった。 [2]GISタンク内部のSF6分解ガスの輸送過程ついての検討SF6分解ガスの濃度分布は従来指摘されている濃度勾配による拡散現象による分布と異なり、部分放電発生に伴うコロナ風に著しく影響されることを明らかにした。コロナ風によるSF6分解ガスの輸送過程を定量評価した。その結果、部分放電がタンク内で定常的に発生する場合には、SF6分解ガスはコロナ風によって濃度勾配による拡散よりも速く輸送されることを明らかにした。 [3]SF6分解ガス種の同定GIS内で発生しているSF6分解ガス成分は、実験的及び理論的検討の結果、SF4、SOF2、HFの3種類で、SF4寄与が最も大きいことがわかった。 [4]CNTガスセンサの実用化へ向けての検討GISタンク内部へのガスセンサの設置が困難な場合を想定して、SF6の導入・回収路配管へのガスセンサ設置を検討した。配管内にガスセンサを設置した場合、コロナ風の影響が及ばない位置であるため応答量も減少したが、外部配管内でも部分放電によるSF6分解ガスの検出が可能であることを示した。
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