2011 Fiscal Year Annual Research Report
高温超電導ケーブルへの適用を目指した絶縁紙-氷複合絶縁システムの確立
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22656068
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
長尾 雅行 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30115612)
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| Keywords | 極低温 / 紙-氷絶縁 / PPLP / 絶縁破壊 |
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| Research Abstract |
現在開発が進められている高温超電導ケーブルの課題の一つに電気絶縁がある.電気絶縁方式としては,従来技術の延長である絶縁紙-液体窒素複合絶縁系が用いられているが,気泡の発生により電気絶縁性能および長期信頼性の低下が懸念される.そこで,申請者らは極低温領域において優れた絶縁性能をもつ固体絶縁方式に着目し,室温では絶縁の天敵である水が低温では絶縁物である氷になることを利用して,電気的弱点である液体窒素を様々な利点を持つ氷に置き換えた絶縁紙-氷複合絶縁系を開発した.本研究では,この絶縁紙-氷複合絶縁系の電気絶縁特性を解明し,高温超電導ケーブルにおける新しい極低温電気絶縁構成の開発を促進することを目的とした.
絶縁紙一氷複合絶縁系の極低温領域における静電容量特性および誘電損特性を評価した.その結果,クラフト紙(KP)-氷複合絶縁系は,KP単体よりも低静電容量化することがわかった.またポロプロピレン(PP)フィルム-氷複合絶縁系はPP単体と同等の静電容量であることがわかった.これらのことから,KP内部に氷が充填されていることが確認されるとともに,KP-氷複合絶縁系は,低静電容量性な絶縁系になることが示された.また,PP内部はKPと異なり,緻密な材料構造であるため,LN2の侵入や氷の生成も起こらないため,静電容量に違いが現れなかったと考えられる.
同様の方法で作製したKP-氷複合絶縁系の交流破壊電圧は従来めKP-液体窒素複合絶縁系よりも高い絶縁破壊の強さを有することが確かめられたため、KP-氷複合絶縁系は低静電容量性かつ高耐圧な絶縁系であることが確かめられた。
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