| 研究課題/領域番号 |
13450114
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 | 九州大学 |
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研究代表者 |
原 雅則 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (30039127)
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| 研究分担者 |
今坂 公宣 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助手 (40264072)
末廣 純也 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (70206382)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 16,900千円)
2003年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2002年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2001年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
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| キーワード | 高温超伝導機器 / 絶緑設計技術 / 高電圧試験法 / 部分放電開始理論 / 等価高電圧試験法 / 高温超伝導変圧器用コイル / 媒質係数 / クエンチ / 絶縁設計技術 / パンケーキコイル / ターン間絶縁系 / 常温等価高電圧試験 / 等価試験電圧 / 高電圧等価試験法 / 超伝導モデルコイル / 層間及びターン間絶縁 / 三重点 / 部分放電特性推論定理論 / 高温超伝導モデルコイル / 気泡挙動 / グレディエント力 / ベーパロッキング |
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| 研究概要 |
コイル構造の浸漬冷却高温超伝導機器の絶縁設計技術の実証と高電圧試験法の開発を目的として、3年間の実験研究を行い、所期の目標を達成することができた。開発された絶縁設計技術よって製作された超伝導機器の絶縁信頼性確認のための高電圧試験法開発には、機器内の放電弱点部における部分放電開始条件を理論と実験で予め明らかにしておかなければならない。このような考え方から、研究は次の4つの課題に分けて実施された。
(1)超伝導環境下における部分放電開始条件と部分放電特性
絶縁弱点部として三重点、ボイド、微小ギャップ、混入金属粒子を取り挙げ、これらが原因となる部分放電の開始条件と特性を実験と理論で調べた。とくに、三重点における部分放電の開始理論を新しく開発し、その有効性を実験で確認するとともに、常温等価高電圧試験法の開発時に適用した。
(2)クエンチ環境下における破壊前駆現象
実際の高温超伝導変圧器用コイルを試作し、クエンチ現象を模擬できるように工夫した実験系で破壊前駆現象を解明した。その成果を「低温工学」に公表し、論文賞を受賞した。
(3)絶縁設計と高電圧試験法の開発
常温で高電圧試験を実施して極低温下の絶縁を保障するための「常温等価高電圧試験法」を検討した。その理論展開では、上記(1)の三重点における部分放電開始理論を適用した。具体的に等価試験電圧の導出法を提案した。
(4)常温環境下における基礎研究
粒子トリガー破壊現象は、GISならびに浸漬冷却超伝導機器の共通の課題として、この現象を詳細に調べた。とくに、これまで絶縁設計で考慮されていなかった粒子に作用するグレディエント力が関与する現象を解明してその必要性の指摘するとともに、粒子無害化法の提案を行った。
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