nsオーダーでの部分放電電流計測による電気絶縁材料の長期信頼性評価

• 研究課題/領域番号: 15560258
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電気機器工学
• 研究機関: 静岡理工科大学
• 研究代表者: 石田 隆弘 静岡理工科大学, 理工学部, 助教授 (00247579)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円); 2005年度: 400千円 (直接経費: 400千円); 2004年度: 300千円 (直接経費: 300千円); 2003年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
• キーワード: 絶縁材料 / 部分放電 / 電流波形 / 内部放電 / nsオーダー / ツインピーク放電

研究概要

本研究では、絶縁材料表面の劣化状況の違いによる部分放電電流波形を調べ、絶縁体表面の劣化状況と部分放電電流波形の相関を明らかにすることを目的とし、nsオーダーでの部分放電電流波形測定システムの設計・製作・評価を行った。
交流電圧印加下で内部ボイド試料に部分放電を発生させ、絶縁材料の劣化に伴う部分放電電流波形の変化を調べた。400時間におよぶ長期連続課電試験を行った結果、以下の事項が明らかとなった。
(1)内部放電試料では通常インパルス状の放電電流波形が観測されるが、課電時間の経過に伴い極性反転後1発目の正極性放電において、通常のパルス電圧に引き続き逆極性の電圧が観測される。
(2)通常のパルス電圧に引き続き観測される逆極性電圧は、課電時間の経過に伴い増加する傾向にある。しかしながら、この現象は劣化初期のみに現れる特徴であることが分かった。
(3)課電時間の経過に伴い内部放電試料の劣化が進み、放電が群小化の傾向を示した場合には、逆極性電圧は観測されなくなる。
(4)絶縁材料の劣化が進み、放電が群小化した傾向にある時点で検出感度を高くしていくと、二つのピークを持つ電流波形が観測されるようになる。この波形は劣化時特有のモノで、劣化の進行と共に観測される。このツインピークを持つ放電電流波形が、劣化の指標となることが示唆された。残念ながら今回の実験では試料の破壊まで調べることができなかったが、上記結果をもとに今後も調査を続け、絶縁材料の劣化と放電電流波形の関係を明らかにしていく予定である。