2022 Fiscal Year Annual Research Report
部分放電波形の特徴量解析に基づく高電圧絶縁系の絶縁劣化メカニズムの解明
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20K04416
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
川島 朋裕 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70713824)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 義信 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10342495)
穂積 直裕 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30314090)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 部分放電 / 波形特徴量 / 電気トリー / 電子なだれ / 状態診断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電気トリーは，複数のトリーチャネル（放電点）を有するため，形状が複雑である。フィラーを添加した場合には，トリーチャネル内の電荷挙動も変化するため，計測された波形にはトリー形状の効果とフィラーの効果の両方の情報が反映されるが，それらを分離することは困難である。形状の効果を極力排除するために，単一の模擬トリー管を用いて放電点を限定し，広帯域計測したPD電流波形の特徴量を統計的に解析することで，トリー管中の電子なだれの挙動を評価した。また，フィラー添加による電子なだれ進展抑制の効果を考察した。更に，2022年度は放電特徴量を時系列的に解析すると共に，その特徴量変化を等価回路モデルを用いて定量的に考察した。
構築した広帯域PD計測システムを時系列解析が可能な系に改良し，模擬トリー試料を用いて，PD波形を取得した。等価回路モデルにおいては，抵抗とダイオードを用いて，トリー管壁面のトラップ深さの違いを表現し，放電による残留電圧の影響も考慮した。解析上でダイオードの順方向電圧を調整することにより，フィラー添加によるPD波形の半値幅のばらつきの増加が再現された。これは，フィラー添加によって表面電気伝導特性が変化し，残留電圧の影響にばらつきが生じることを示唆している。
1発目のPDによってトラップの深さが変化することを，ダイオードの順方向電圧を変化させることでシミュレートすると，2発目のPD波形の半値幅が伸びることが再現された。更に，回路の時定数とダイオードの順方向電圧を調整することで，多数ピークを有する波形も再現された。以上の結果は，2021年度までに報告してきたフィラーサイズによる波形特徴量の違いとも一致している。等価回路モデルを用いてPD波形特徴量の変化を考察することで，トリー管壁面におけるフィラーの効果が定量的に示せるものと考えられる。
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