| 研究課題/領域番号 |
16360140
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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 |
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)
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)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
2005年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2004年度: 9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
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| キーワード | 浸漬冷却超伝導機器 / クエンチ / 絶縁設計法 / 高電圧試験電圧 / 絶縁協調 / 媒質係数 / スケーリング則 / 常温等価高電圧試験法 / 高温超伝導電力機器 / 等価絶縁試験電圧 / 絶縁信頼性 / 高温超伝導コイル / パンケーキ型モデルコイル / 常温等価絶縁試験法 / 絶縁最弱点部 |
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| 研究概要 |
筆者の研究室では、これまで浸漬冷却超伝導機器のクエンチ時に冷媒が相変化を起こすことを考慮して、種々の媒質中における絶縁破壊の機構と特性を解明するとともに絶縁設計法を提案し、超伝導電力機器の絶縁技術確立に貢献してきた。その場合、設計した絶縁系の絶縁信頼性を最終的に保証するための高電圧試験電圧の決定と他の電力機器との絶縁協調の取り方が検討課題として残っていた。
本研究では、高温超伝導機器を常電導電力システムに導入することを基本とした超伝導機器の絶縁協調の考え方と、それに基づく絶縁試験電圧の決定法、特に超伝導機器製造過程における高電圧試験電圧決定法の考え方とそれに必要な「媒質係数」について論じ、具体的にその係数を理論と実験によって求めた。なお、研究代表者は本年度をもって停年退職して大学を離れることになるので、科学研究補助金による九州大学での研究もこれが最後になり、本研究がその締めくくりの位置づけとなる。そこで、本報告書には、この2年間の研究成果とともにこれまでの科学研究費補助金による成果の概観を加えることにした。
本研究の主な成果は、以下の通りである。
・高温超伝導機器内の絶縁弱点部の常温と極低温における部分放電開始電圧の比を「媒質係数」とし、既知の標準試験電圧を常温等価絶縁試験電圧に換算する常温等価高電圧試験法を提案した。
・液体窒素、極低温窒素ガス、室温空気中での媒質係数を実験的に求めたパンケーキ型モデルコイルのコイル間絶縁系の媒質係数と比較し、コイル間絶縁系の媒質係数は、同絶縁系に含まれる三重点または絶縁スペーサ沿面の媒質係数より求められることを指摘した。
・実際の絶縁設計、ならびに絶縁試験電圧を決める場合には、スケーリング則として実験室における小規模電極系の実験データを極値統計を使って実規模設備のデータに換算する必要がある。
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