2007 Fiscal Year Annual Research Report
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19560290
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山本 修 Kyoto University, 工学研究科, 講師 (70093333)
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| Keywords | 帯電 / フラッシオーバ / 絶縁円筒 / シールドリング / 真空 |
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| Research Abstract |
真空中で高電圧ないし高電界を用いる機器として電力用の真空遮断器、荷電粒子加速器やX線管、電気通信分野のマイクロ波管などがあり、多様な分野から絶縁設計の確立が求められている。これらの機器にとって高電圧導体を支持する固体絶縁物の沿面放電の抑制が極めて重要である。真空中での沿面放電電圧は絶縁物の表面が正に帯電し、陰極電界を強めることによって低くなると考えられる。したがって、沿面放電を抑制するためには表面状態や形状を工夫して帯電しにくい絶縁支持物を開発するとともに、適切な形状の電界緩和用シールドリングの設計指針を明らかにすることが必要である。真空高電圧機器では絶縁支持物が真空容器を兼ねる場合が多くあり、その場合には従来から陰極接合部の電界を緩和するためのシールドリングを付設することが多い。シールドリングは絶縁物、陰極、真空がなす3重点の電界を緩和し、帯電の元となる電界放出電子の供給を抑制するとともに、絶縁物表面の帯電部領域を3重点から遠ざける効果を持つと期待できる。しかし、これまでの設計は静電界計算のみを基本とし、絶縁物帯電の影響を考慮していない。本研究では特にシールドリングによる帯電・放電の抑制効果について焦点を絞った研究を行っている。平成19年度には、真空ボトルを模擬した高分子製およびガラス製の円筒型絶縁物試料を用い、主としてシールドリングがない状態の帯電基礎特性を陰極電界測定、帯電分布測定およびシミュレーション解析によって明らかにした。20年度にはシールドリングを取りつけた状態での帯電特性を明らかにし、これにより帯電現象を基本として真空沿面放電を基礎的に研究することにより、コンパクトで絶縁性能が高い機器の設計指針を明らかにする予定である
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