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CF3Iガス絶縁による世界初の管路送電線路構築に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 16H02323
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関東京電機大学 (2018-2019)
東京大学 (2016-2017)

研究代表者

日高 邦彦  東京電機大学, 大学院工学研究科(工学部), 特別専任教授 (90181099)

研究分担者 熊田 亜紀子  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20313009)
松岡 成居  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (10114646)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)
2018年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2017年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
2016年度: 19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
キーワードSF6代替ガス / CF3Iガス / ガス絶縁 / 管路送電線路 / 電気絶縁 / 地球温暖化対策 / 電気機器 / ガス絶縁送電線路 / 電気機器工学 / 管路ガス絶縁送電線路
研究成果の概要

温暖化係数(GWP)が大きいSF6ガスの代替として注目されるCF3Iガスについて、電気絶縁特性を詳細に検討した結果、管路ガス絶縁送電線路(GIL)への適用が期待できるとの結論を得た。更に、可撓性を向上させたフレキシブルGIL(FGIL)の概念を追加し、世界初となるCF3I/CO2混合ガスを用いた22 kV級FGILのプロトタイプ器を製作した。直線状態および曲げ状態における特性を検討しCF3I混合ガスを用いたFGILの実現可能性の方向性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

電気機器の絶縁媒体ガスとして広く利用されているSF6ガスは、地球温暖化係数(GWP)がCO2の23,500倍と非常に高く、代替ガスの研究が世界的に進められている。その候補としてわが国で自給できるCF3Iガスに着目して長年にわたり検討した電気絶縁特性や熱伝導特性に基づき、管路ガス絶縁送電線路(GIL)への適用可能性を示した上で、22 kV級GILのプロトタイプを世界に先駆けて製作、評価したことは、今後の地球温暖化対策に対する一つの方向性を示すことができたと考える。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Breakdown phenomena across micrometer scale surface gap under negative voltage application2019

    • 著者名/発表者名
      Iwabuchi Hiroyuki、Oyama Tsutomu、Kumada Akiko、Hidaka Kunihiko
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation

      巻: 26 号: 5 ページ: 1377-1384

    • DOI

      10.1109/tdei.2019.007921

    • NAID

      120006781966

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X線位相イメージングによる充填剤入りエポキシ樹脂中電気トリーの観察2018

    • 著者名/発表者名
      中村隆央, 徳弘 誠, 熊田亜紀子, 日髙邦彦, 加藤達朗, 山極時生
    • 雑誌名

      電気学会論文誌. A

      巻: 138 号: 10 ページ: 497-504

    • DOI

      10.1541/ieejfms.138.497

    • NAID

      130007492862

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • 年月日
      2018-10-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Analysis and Experiments on the Electromechanical Behavior of Wired-Shape Conducting Particles2018

    • 著者名/発表者名
      Techaumnat Boonchai、Huynh Viet Q.、Hidaka Kunihiko
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 54 号: 3 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/tmag.2017.2734742

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 機械学習および量子化学計算を用いた気体材料の絶縁破壊電界・沸点予測の精度向上に関する一検討2017

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

      電気学会論文誌. A

      巻: 137 号: 7 ページ: 422-427

    • DOI

      10.1541/ieejfms.137.422

    • NAID

      130006839829

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] CF3I混合ガスを用いたフレキシブルガス絶縁送電線路の実現可能性の検討2020

    • 著者名/発表者名
      小林拓人, 日高邦彦, 熊田亜紀子, 松岡成居, 塩入 哲
    • 学会等名
      誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧合同研究会, DEI-20-046, EPP-20-024, HV-20-060
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effects of temperature on electrical treeing in epoxy/silica nanocomposites2019

    • 著者名/発表者名
      hin Nakamura, Akiko Kumada, Kunihiko Hidaka, Hiromitsu Hirai, Takahiro Imai, Takahiro Nakamura, Tetsuo Yoshimitsu
    • 学会等名
      2019 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Plenary Talk: Power engineering development for the future2019

    • 著者名/発表者名
      Kunihiko Hidaka
    • 学会等名
      14th The University of Tokyo - Seoul National University Joint Seminar on Electrical Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tree Propagation and Partial Discharge Phenomena of Nanocomposite Epoxy2018

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, T. Yokoi, A. Kumada, K. Hidaka, H. Hirai, T. Imai, and T. Yoshimitsu
    • 学会等名
      2018 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 特別講演「神秘的な放電現象に魅せられて」2018

    • 著者名/発表者名
      日髙邦彦
    • 学会等名
      2018年放電学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CF3I混合ガスを用いたフレキシブルGIL2018

    • 著者名/発表者名
      小池広和, 田中興大, 松岡成居, 熊田亜紀子, 日髙邦彦
    • 学会等名
      平成29年度放電学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 絶縁媒体、計測媒体としての気体のこれまでとこれから2018

    • 著者名/発表者名
      熊田亜紀子
    • 学会等名
      平成29年度電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
  • [学会発表] CF3I混合ガスを用いたハイブリッドガス絶縁送電線路の概念設計2018

    • 著者名/発表者名
      田中興大, 小池広和, 松岡成居, 熊田亜紀子, 日高邦彦
    • 学会等名
      平成29年度放電 誘電・絶縁材料・高電圧合同研究会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of electric breakdown field and boiling point of gases using kernel ridge regression2017

    • 著者名/発表者名
      M. Sato, A. Kumada, and K. Hidaka
    • 学会等名
      20th ISH 2017 (20th International Symposium on High Voltage Engineering)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dielectric Properties and Suitability of CF3I and its Mixture as Insulation Medium to Gas Insulated Transmission Line2017

    • 著者名/発表者名
      A. Kumada and K. Hidaka
    • 学会等名
      20th ISH 2017 (20th International Symposium on High Voltage Engineering)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X-ray Phase Imaging of Electrical Treeing in Filled Epoxy2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, M. Tokuhiro, A. Kumada, and K. Hidaka
    • 学会等名
      2017 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomenon (CEIDP)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線位相イメージングによる電気トリーの経時変化観察2017

    • 著者名/発表者名
      徳弘誠,中村隆央,松岡成居,熊田亜紀子,日髙邦彦,加藤達朗,山極時生
    • 学会等名
      平成29年電気学会 基礎・材料・共通 部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] X-ray Phase Imaging of Electrical Treeing in Filled Epoxy2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakamura, M. Tokuhiro, A. Kumada, K. Hidaka, T. Kato, and T. Yamagiwa
    • 学会等名
      CEIDP 2017 (2017 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomenon)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノコンポジットエポキシ樹脂中の電気トリーにおける部分放電2017

    • 著者名/発表者名
      中村隆央,熊田亜紀子,日高邦彦,吉満哲夫,平井宏光,今井隆浩
    • 学会等名
      平成29年電気学会 基礎・材料・共通 部門大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] X線位相イメージングによる電気トリーの経時変化観察2017

    • 著者名/発表者名
      徳弘誠,中村隆央,松岡成居,熊田亜紀子,日高邦彦,加藤達朗,山極時生
    • 学会等名
      平成29年電気学会 基礎・材料・共通 部門大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] CF3I混合ガスを用いたフレキシブルGIL2017

    • 著者名/発表者名
      小池広和, 田中興大, 松岡成居, 熊田亜紀子, 日高邦彦
    • 学会等名
      平成29年度電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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