| 研究課題/領域番号 |
12650264
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電力工学・電気機器工学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
石田 政義 筑波大学, 機能工学系, 助教授 (30272173)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2000年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | 高温 / 無機絶縁材料 / 部分放電 / 沿面 / φ-q-n分布 / 高電圧 / 直流 / 誘電率 / 低損失パワーデバイス / コンデンサ / 電極 / 三次元 / 統計処理 |
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| 研究概要 |
無機絶縁材料の高温領域における部分放電発生、電力機器の高温動作に関する効果のシミュレーションによる検証、直流についての高電圧絶縁特性、誘電材料としての高温特性、を中心に様々な側面からの基礎研究を実施した。結果の概要を以下にまとめる。
(1)数種類のセラミックスについて沿面での部分放電発生状況を調べた。電圧および温度上昇に伴う放電電荷量の増加はある値以上で局所的なコンダクタンスの増大によって飽和傾向を示す。試料の熱伝導率が高いほど飽和が現れる温度が高く、放電と熱との密接な関連が示唆された。
(2)高温絶縁の応用として耐熱絶縁材の適用による電動機出力密度向上の効果を検討し、耐熱温度400℃程度までは出力密度が著しく高まるが、それ以上では飽和して大きな効果がないことを明らかにした。
(3)直流高電圧を用いて500℃を越える高温領域までの、窒素雰囲気中で円板状アルミナセラミックス絶縁材に関する種々の絶縁特性を測定した。放電開始電圧は温度上昇とともに低下する一方、最大放電電荷量は増加するものの、500℃以上で飽和傾向にあることがわかった。
(4)BaTiO_3磁器の150℃から300℃における静電容量から導出された誘電率の測定値はCurie-Weissの理論から得られる値とほぼ一致しているが、400℃付近になると抵抗成分が容量成分より相対的に大きくなり抵抗体に近い物性を示すことが判明した。この原因は部分放電現象を含む電流の増加によって見かけ上の抵抗値が減少したためであると考えられる。
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