極低温液・固体複合電気絶縁の気泡抑制と耐電圧向上に関する研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62460111
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 堀井 憲爾 名古屋大学, 工学部, 教授 (70023223)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水野 幸男 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (50190658) ; 清水 教之 名古屋大学, 工学部, 助手 (20126866)
• Keywords: 極低温 / 液・固体複合絶縁 / 気泡 / 部分放電劣化 / 積層効果 / 低温変圧器 / 中空導体 / モールド絶縁内部冷却方式

Research Abstract

極低温・超電導技術を電力用変圧器に適用する際に電気絶縁は重要課題の一つである. 従来考えられている電気絶縁方式は, 高分子テープと冷媒(液体窒素や液体ベリウムなど)の複合方式であるが, この方式では微弱な発熱や流入熱により気泡が発生した場合電気絶縁性能を著しく低下させる恐れがある. 本研究では極低温における高信頼性電気絶縁方式の開発をめざし検討を行った結果以下のような成果を得た.
1.液・固体複合電気絶縁方式について (1)液体窒素中の部分放電現象は発泡を引く起すため窒素気体中のそれに類似している. (2)液体ヘリウム中の部分放電は, 高分子フィルムに液体窒素中より激しい劣化痕跡を残す. (3)金属電極から発生した部分放電は高分子フィルムを激しく劣化させるのに対して, ボイド中の部分放電では顕著な劣化はみられない. (4)積層試料においては高電圧領域では積層数の少ない方が, 低電圧領域では積層数の多い方が長い寿命を示す. (5)気泡発生を抑制する方式として加圧方式お過冷却方式が提案された. また, 気泡の発生は許すが発生した気泡を高電界領域へ入れない方式が提案された.
2.固体絶縁方式について (1)液・固体絶縁方式では, 気泡発生を原理的に抑制することはできないが, 中空導体に冷媒を流通させる内部冷却方式では冷媒と電気絶縁を完全に分離できる. 内部冷却方式とすれば信頼性の高い固体絶縁が適用できる.

Research Products

• [Publications] Y.MIZUNO: IEEE Transaction on Electrical Insulation. EI-22. 721-727 (1987)
• [Publications] Y.MIZUNO: Proc. 9th International Conference on Conduction&Breakdown in Dielectrid Liquids. 337-342 (1987)
• [Publications] 平野尚彦: 電気学会放電・絶縁材料合同研究会資料. ED-87-133,EIM-87-114. 29-36 (1987)
• [Publications] 内田克己: 同上. ED-87-132,EIM-87-113. 19-28 (1987)
• [Publications] 清水教之: 電気学会静止器研究会資料. SA-87-54. 23-32 (1987)
• [Publications] 平野尚彦: 電気学会全国大会予稿集. 287. (1988)