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気体カー効果を利用した電力機器の非接触部分放電検出・診断技術に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 15656071
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
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・工学系研究科, 助教授 (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, 講師 (20011140)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード気体 / カー効果 / 電界 / 非接触 / 測定 / 電力機器 / 部分放電 / 診断
研究概要

気体カー効果測定システムを用いて、平等電界、不平等電界、及び空間電荷発生時の電界分布測定を行った。
気体のKerr定数は極めて小さく、カー効果による位相差の検出は非常に困難である。そこでレーザの光学的位相を変調し、それをロックインアンプにより同期検波することでS/N比を向上させた。He-Neレーザ(波長:632.8nm)より出射した直線偏光を音響光学変調素子(PEM)に入射する。PEMは45度傾けて設置されてあり、偏波間の位相差を50kHzで変調する。これにより楕円偏光になったレーザ光を測定対象部に通し、さらに偏光板で特定成分だけとりだし、0/E変換後にロックインアンプで同期検波している。測定システムの最小検出可能電界強度は4.9kV/cm(偏波間位相差で9.7μradに相当)、時間分解能は100μs、空間分解能はx方向に50mm、y方向に3mm、z方向に500mmである。
平等電界分布、不平等電界分布ともに、電界分布測定結果は、静電界計算による計算値と一致した。さらに高圧電極として1mmφ線電極を使用し、コロナ放電下における電界強度を測定した。線電極下端より5mm、15mm、25mmにおける電界値と印加電圧の関係は、コロナ放電が発生したと考えられる35kV前後より急激にKerr効果による位相差が大きくなることが確認された。この原因として、放電によりイオンが生成されたため、カー定数自体が大きくなった可能性が考えられ、部分放電による空間電荷検出という観点からは、きわめて少ない電荷の検出可能性を示唆したものといえる。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Kerr効果を用いた大気圧空気中の不平等電界測定(その2)2005

    • 著者名/発表者名
      清水 則博, 西田 悠介, 熊田 亜紀子, 日高 邦彦
    • 雑誌名

      平成17年電気学会全国大会講演論文集 Vol.1 No.120

      ページ: 148-148

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 光を用いた大気圧放電計測2004

    • 著者名/発表者名
      日高 邦彦
    • 雑誌名

      静電気学会誌 Vol.28 No.5

      ページ: 237-237

    • NAID

      10013649177

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 電気光学効果を用いた大気圧放電計測2004

    • 著者名/発表者名
      日高 邦彦, 熊田 亜紀子
    • 雑誌名

      静電気学会誌 Vol.28 No.5

      ページ: 258-264

    • NAID

      10013649231

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 気体カー効果による電界測定システムの分解能2004

    • 著者名/発表者名
      西田 悠介, 金子 伸弘, 熊田 亜紀子, 日高 邦彦
    • 雑誌名

      平成16年電気学会全国大会講演論文集 Vol.1 No.156

      ページ: 173-173

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 西田 悠介: "気体カー効果による電界測定システムの分解能"平成16年電気学会全国大会講演論文集. Vol.1,No.156. 173 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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