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ファイバアレイ型多目的ポッケルス電位分布センサの試作

研究課題

研究課題/領域番号 11555075
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関東京大学

研究代表者

日高 邦彦  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90181099)

研究分担者 熊田 亜紀子  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助手 (20313009)
松岡 成居  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (10114646)
千葉 政邦  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20011140)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
12,300千円 (直接経費: 12,300千円)
2000年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
1999年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
キーワードポッケルス / 沿面放電 / 電位分布 / 二次元 / 進展形状 / 電界センサ / 過渡現象 / 重畳 / ボッケルス / 光プローブ / ストリークカメラ
研究概要

本研究では実用機器中の静電位分布、放電進展に伴う電位及び電界の時間変化などを定量的に被測定対象空間に擾乱を与えず測定できるシステムの完成を目的としている。当初の計画においては、アレイ型光ファイバを光伝送に使用した電位分布測定システムを構築する予定であった。まず、初年度においては光伝送に一本の光ファイバを使用し、受光器には光プローブを使用する電位計を試作した。この電位計は高電圧部も含めて任意の場所に配置でき、調整などの熟練技術無しに手軽に測定できる。当初の計画においては光伝送に並列に配置した複数本の光ファイバ使用し、また受光器にストリークカメラを用いることで"多点電位同時測定システム"に拡張する予定であったが、試作した電位計の特性評価を基に拡張システムの位置分解能の検討を行ったところ、光源-センサ間の光伝送に並列配置光ファイバを用いるとシステム全体の位置分解能は数mm程度に留まることが判明した。
そこでシステムの改良設計を行った。改良システムは、センサ部へはレンズ系により拡大したパルスレーザを入射するので、位置分解能は数100μm、時間分解能も0.2ns以上と当初の予定以上に達した。また受光器にはテーパファイバ付きCCDカメラを使用するため、光軸調整が省略できハンドリングも良いという特長をもつ。
最終年度においては、この二次元電位分布測定システムを構築し、球電極近傍の静電位分布の測定を行った。測定値と数値電界計算による理論値とを比較し、二次元電位分布が精度良く測定できることを確認した。最小検出可能電圧値は0.2kV以上に達する。なお二次元電位分布測定システムは、電位分布測定システム(現有)及び放電写真撮影用カメラとの同期観測が可能となっている。
これらの総合的な沿面放電測定システムを用いて、大気圧空気中の沿面放電を対象に測定を行い、沿面放電進展時の二次元電位分布のサブナノ秒オーダ計測に成功した。これらの測定データは、沿面放電進展機構の解明、モデル化のうえで必要不可欠なデータであると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] A.Kumada, et al.: "Potential Distribution Measurement of Surface Discharge in SF6 Gas"Proc.of International Workshop on High Voltage Engineering(IWHV'00). Volume1. 93-98 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Chiba, et al.: "Inception Voltage of Creeping Streamer and its Developing Length"Proc.of Asian Conference on Electrical Discharge. 203-206 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kumada, et al.: "Potential Distribution Measurement of Negative Surface Discharge in Air, Nitrogen and SF6"Proc.of 13^<th> International Conference on Gas Discharge and Their Applications. Volume1. 295-298 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 熊田亜紀子 他: "ポッケルス効果を用いた正極性沿面放電進展時の電位分布直接測定"電気学会論文誌A. 120-A,No.2. 204-210 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kumada, et al.: "Potential Distribution Measurement of Surface Discharge in SF6"電気学会論文誌B. 121-B,No.8(掲載予定). (2001)

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  • [文献書誌] A.Kumada, et al.: "Two-Dimensional Potential Distribution Measurement of Surface Discharge with Sub-nano Second Resolution"12^<th> International Symposium on High Voltage Engineering (ISH2001). (発表予定).

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  • [文献書誌] A.Kumada, et al.: "Potential Distribution Measurement of Surface Discharge Developing on Insulating Material"Proc.of 11^<th> International Symposium on High Voltage Engineering. Volume3. 317-320 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kumada, et al.: "Potential Distribution Measurement of Positive Surface Streamer by Using Pockels Device"Annual Report Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena/IEEE. 1. 150-153 (1999)

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  • [文献書誌] E.M.Gamborg,et al.: "Measurements of Electric Field Distribution in Surface Discharge Using Pockels Based Potential Probe"Proc.of 11^<th> International Symposium on High Voltage Engineering. Volume4. 301-304 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kumada, et al.: "Sensing Technique of Potential Distribution on Insulating Material with Surface Discharge by Using Pockels Device"Proc.Intl.Conf.on Electrical Engineering. Volume1. 200-203 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kumada et al.: "Two-Dimensional Potential Distribution Measurement of Surface Discharge with Sub-nano Second Resolution"12th International Symposium on High Voltage Engineering (ISH2001). (To be published).

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  • [文献書誌] A.Kumada et al.: "Potential Distribution Measurement of Surface Discharge in SF6"Trans.IEE of Japan. Vol.121-B, No.8 (to be published). (2000)

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  • [文献書誌] M.Chiba et al.: "Inception Voltage of Creeping Streamer and its Developing Length"Proc.of Asian Conference on Electrical Discharge. 203-206 (2000)

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  • [文献書誌] A.Kumada et al.: "Potential Distribution Measurement of Surface Discharge in SF6 Gas"Proc.of International Workshop on High Voltage Engineering (IWHV'00). Volume 1. 93-98 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kumada et al.: "Potential Distribution Measurement of Negative Surface Discharge in Air, Nitrogen and SF6"Proc.of 13th International Conference on Gas Discharge and Their Applications. Volume 1. 295-298 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kumada et al.: "The Direct Potential Distribution Measurement with Developing Positive Surface Discharge"Trans.IEE of Japan. Vol.120-A, No.2. 204-210 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kumada et al.: "Potential Distribution Measurement of Positive Surface Streamer by Using Pockels Device"Annual Report Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena/IEEE. Vol.1. 150-153 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kumada et al.: "Potential Distribution Measurement of Surface Discharge Developing on Insulating Material"Proc.of 11^<th> International Symposium on High Voltage Engineering. Vol.3. 317-320 (1999)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.M.Gamborg et al.: "Measurements of Electric Field Distribution in Surface Discharge Using Pockels Based Potential Probe"Proc.of 11^<th> International Symposium on High Voltage Engineering. Vol.4. 301-304 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kumada et al.: "Sensing Technique of Potential Distribution on Insulating Material with Surface Discharge by Using Pockels Device"Proc.of 11^<th> International Symposium on High Voltage Engineering. Vol.1. 200-203 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kumada: "Potential Distribution Measurement of Surface Discharge in SF6 Gas"Proc.of International Workshop on High Voltage Engineering(IWHV'00). Volume 1. 93-98 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Chiba: "Inception Voltage of Creeping Streamer and its Developing Length"Proc.of Asian Conference on Electrical Discharge. 203-206 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kumada: "Potential Distribution Measurement of Negative Surface Discharge in Air, Nitrogen and SF6"Proc.of 13^<th> International Conference on Gas Discharge and Their Applications. Volume 1. 295-298 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 熊田亜紀子: "ポッケルス効果を用いた正極性沿面放電進展時の電位分布直接測定"電気学会論文誌A. 120-A,No.2. 204-210 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kumada: "Potential Distribution Measurement of Surface Discharge in SF6"電気学会論文誌B. 121-B,No.8(掲載予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kumada: "Two-Dimensional Potential Distribution Measurement of Surface Discharge with Sub-nano Second Resolution"12^<th> International Symposium on High Voltage Engineering (ISH2001),発表予定.

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 熊田 亜紀子: "ポッケルス効果を用いた正極性沿面放電進展時の電位分布直接測定"電気学会論文集A. 120-A,No.2. 204-210 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 熊田 亜紀子: "Potential Distribution Measurement of Surface Discharge Developing on Insulating Material"電気学会論文集B. 120-B,No1. 75-80 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kumada: "Potential Distribution Measurement of Surface Discharge Developing on Insulating Material"Proc.of 11th Symp.on High Voltage Engineering. 3. 317-320 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kumada: "Potential Distribution Measurement of Positive Surface Streamer by Using Pockels Device"Annual Report Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena. 1. 150-153 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] E.M.Gamborg: "Measurements of Electric Field Distribution in Surface Discharge Using Pockels Based Potential Probe"Proc.of 11th Int.Symp.on High Voltage Engineering. 4. 301-304 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Kumada: "Sensing Technique of Potential Distribution on Insulating Material with Surface Discharge by Using Pockels Device"Proc.Int.Conf.on Electrical Engineering. 1. 200-203 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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