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環境調和型の電力用ハイブリッド限流遮断システムの試作研究

研究課題

研究課題/領域番号 13555080
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

松村 年郎  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90126904)

研究分担者 清水 洋隆  職業能力開発総合大学校, 講師 (40314033)
横水 康伸  名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (50230652)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2002年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードSF_6代替ガス / 地球温暖化 / 遮断器 / 限流 / 水素 / 超伝導 / アーク / 脱SF_6ガス / 環境低負荷 / 超電導 / CO_2ガス / 遮断機 / SF6ガス / 環境
研究概要

1.各種ガスの消滅特性を熱力学・輸送特性から評価した。特に,H_2ガスは静止ガス中でも消弧能力が高い。
2.ビスマス系高温超電導バルクの交流通電特性を評価し、磁束流抵抗を利用する限流方式を提案した。
3.消弧ガスとしてH_2およびAirを用いたハイブリッドガス遮断器モデル装置の遮断試験を実施した。その結果,空気による同一ガス構成の2遮断点構成の場合より遮断限界電流が倍以上に高まることを明らかにした。
4.電流零点後の過渡回復電圧電圧に対して,熱的遮断能力の低いAirで熱的再発弧が生じ,全過渡回復電圧がH2に印加されているが,H2のほうは熱的に再発孤せず,ハイブリッド器として熱的遮断に成功している。
5.上記の検討とは別に,単独アーク遮断過程そのものの基礎的検討の一つとして,陽極・陰極降下電圧の分離計測手法を提案し,Cu系,Ag系およびW系電極間アークの陽極・除極降下電圧を明らかにした。
6.高温超伝導素子を直並列接続する場合,銀プレートを介して加圧熱処理することにより,接続部の損失を大幅に低減できることを確認した。
7.ミアンダ型Bi2223バルクを用いた磁束流抵抗型限流素子および遮断部に継電器を用いて、小型の簡易ハイブリッド限流遮断装置を構成し,限流遮断試験を実施した。継電器が電流遮断に失敗する規模の電圧を印加した場合において,ハイブリッド構成にすることによって,遮断成功することを確認した。
8.Mayrアークモデルを用いて限流遮断課程を解析した。アーク時定数およびアーク損失および限流インピーダンスをパラメータにとって,成否を検討し,遮断器と組み合わせる限流器最小限必要な限流インピーダンスの大きさを評価した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] T.Matsumura: "Current interruption capability of H_2-air hybrid model circuit breaker"Vacuum. 73. 481-486 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平田 修一: "H_2-空気ハイブリッドアーク装置の電流遮断性能"電気学会放電・開閉保護・新エネルギー・環境合同研究会資料. SP-03-62. 17-21 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松村 年郎: "高温超伝導素子と継電器を用いた簡易限流遮断装置の遮断試験"平成16年電気学会全国大会論文集. 6. 171 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松村 年郎: "環境保全ガスの高温領域における放射係数"プラズマ応用科学. 10. 88-95 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Calixte: "Assessment of Breaking performance of a Hybrid Fault Current-Limiting Circuit Breaker with Different Arc Parameters"Proc.of the 35^<th> Annual Conf., PES (IEEE'03). 545-551 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumura, et al.: "Current interruption capability of H2-air hybrid model circuit breaker"Vacuum. Vol.73. 481-486 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hirata, et al.: "Current Interruption Capability of H2-Air Hybrid Arc Quenching Device (in Japanese)"The Papers of Joint Technical Meeting, IEE Japan. ED-03-73/SP-03-62?FTE-03/17. 17-21 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumura, et al.: "Interruption Test of Small Hybrid Current Limiting Breaker Model Consisting of Relay and High Temperature Superconducting Element (in Japanese)"2004 National Convention Record IEE Japan. No.6-171. 301

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumura, et al.: "Emission Coefficients of Environmentally Benign Gases at High Temperature (in Japanese)"Applied Plasma Science. Vol.10. 88-95 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Calixte et al.: "Assessment of Breaking Performance of a Hybrid Fault Current Limiting Circuit Breaker with Different Arc Parameters"Proc.of the 35th Annual Conf.PES (IEEE'03). 545-551 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Hemmi, et al.: "Anode-Fall and Cathode-Fall Voltages of Air Arc in Atmosphere between Silver Electrodes"J.Phys.D : Appl.Phys.. Vol.36. 1097-1106 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Hemmi, et al.: "Measurement of Dynamic Temperature on Anode Surface for Air Arc between Electrodes of Copper and Silver"Proc.of Institute of Applied Plasma Science (ISAPS'03), Kyoto Japan. 379-382 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.C.Aomiron, et al.: "Thermal-Breakdown Phenomennon in High Temperature CO2 and AIR under DC-Voltage Application"Proc.of the International Association of Science and Technology for Development (IASTED'03), New York USA. 76-80 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Calixte, et al.: "Estimation of Interrupting Performance of Hybrid Fault Current-Limiting Circuit Breaker"Proc.of the International Association of Science and Technology for Development (IASTED'03), Marbella Spain. 273-278 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Hemrni, et al.: "Electrode Fall Voltage of Air Arc in Atmosphere with Electrodes of Copper and Silver Containing Various Rates of Tin and Cadmium Oxides in Current Range from 10 to 100A"Proc.of 14th International Conference on Gas Discharges and Their Applications, Liverpool England. Vol.1. 23-26 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumura: "Current interruption capability of H_2-air hybrid model circuit breaker"Vacuum. (to be printed). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] E.Calixte: "Assessment of Breaking Performance of a Hybrid Fault Current-Limiting Circuit Breaker with Different Arc Paramenters"Proc.of the Thirty-Fifth Annual Conf, IEEE PES. 545-551 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] E.Calixte: "Estimation of Interrupting Performance of Hybrid Fault Current-Limiting Circuit Breaker"Proc.of the International Association of Science and Technology for Development (IASTED'03). 273-278 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Hemmi: "Anode-Fall and Cathode-Fall Voltages of Air Arc in Atmosphere between Silver Electrodes"J.Phys.D : Appl.Phys. 36. 1097-1106 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 平田 修一: "H_2-空気ハイブリッドアーク装置の電流遮断性能"電気学会放電・開閉保護・新エネルギー・環境合同研究会資料. SP-03-62. 17-21 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 松村 年郎: "高温超伝導素子と継電器を用いた簡易限流遮断装置の遮断試験"平成16年電気学会全国大会論文集. 6. 171-171 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 逸見 礼: "Ag接点間大気中アークにおける陽極および陰極降下電圧の推定"電気学会 放電・開閉保護・新エネルギー・環境合同研究会資料. SP-02-03. 11-15 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] R.Hemmi: "Anode-fall Voltages of Air Arcs between Electrodes of Cu, Ag and W at Currents uo to 1500A"Proc. of Int. Workshop on High Voltage Engineering (IWHV'03). SP-03-3. 13-18 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 平田 修一: "ハイブリッド構成によるアーク遮断能力の向上とその遮断過程"平成15年電気学会全国大会論文集. 6. 198 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 有竹 智宏: "磁束流抵抗型超伝導限流器の超伝導素子接続部分における損失評価"平成15年電気学会全国大会論文集. 5. 146 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 木村 彰宏: "小型空心2巻線超伝導限流起用コイルの試作"平成15年電気学会全国大会論文集. 5. 147 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Evenson calixte: "Breaking Duty Imposed on Circuit Breaker with Resistive Fault Current Limiter under Generator-Fed Fault Condition"平成15年電気学会全国大会論文集. 6. 253 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 松村 年郎: "環境調和型ガスを用いたハイブリッド電力用遮断器の提案"平成14年電気学会全国大会論文集. 6. 163 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤一将: "環境保全型ガス流安定化アークの残留電流"平成14年電気学会全国大会論文集. 6. 162 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Evenson Calixte: "Reduction Effect of Fault Current Limiter on Interrupting Condition of a Circuit breaker"平成14年電気学会全国大会論文集. 6. 164 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 木村 彰宏: "磁界印加機能付き空心2巻線型磁束拘束型限流器の限流動作特性に及ぼす故障発生位相角の影響"平成14年電気学会全国大会論文集. 5. 13 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 清水 洋隆: "磁束流抵抗型限流器における超伝導素子の必要体積に及ぼす素子特性の影響"平成14年電気学会全国大会論文集. 5. 12 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 野田 岳志: "交流縦磁界が印加されたBi2223高温超伝導バルクの交流臨界電流"平成14年電気学会全国大会論文集. 5. 25 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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