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湿潤汚損面における局部放電の放電形態と発光スペクトルおよび電流との関係

研究課題

研究課題/領域番号 16K06231
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関長崎大学

研究代表者

山下 敬彦  長崎大学, 工学研究科, 教授 (50182499)

研究分担者 古里 友宏  長崎大学, 工学研究科, 助教 (70734002)
研究協力者 貞松 孝洋  
田原 正基  
石本 燎  
森田 健斗  
小西 凌  
黒川 崇文  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード汚損沿面放電 / 局部放電 / 発光スペクトル / 放電形態 / ドライバンド放電 / 電解質水溶液 / 電気エネルギー工学 / 電力輸送
研究成果の概要

汚損湿潤したがいし上で発生するドライバンド放電の形態は電流の増加に伴ってコロナや火花からドライバンドアークへと変化する。このときの放電の性質はグロー的な状態からアーク的な状態へと遷移し,境界となる電流の閾値は電解質の種類や電解質水溶液の導電率に依存せず,2~4mAとほぼ一定であることを明らかにした。一方,空気中の窒素に由来する発光スペクトル強度は放電形態の遷移に関わらずあまり変化しないが,電解質に起因する発光スペクトルは電解質の種類に大きく依存し,電流に対するスペクトル強度の増加の割合は電解質水溶液の導電率の増加に伴って増加することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで圧程度は分かっていたものの,その閾値が明らかにされていなかった汚損沿面放電のコロナや火花から局部アークへの遷移の閾値を明らかにした。また,ポリマーがいし材料の撥水性喪失特性試験における試験終了の判定基準の物理的意味を明確にした。ポリマーがいし材料の撥水性喪失特性試験はCIGRE(国際大電力会議)を中心に検討が行われており,試験終了要件として2mA以上の連続電流が4秒以上現れることが採用されている。この要件はドライバンド放電が継続して現れることを意味することを明らかにしたことは意義がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Critical current for phase shift of dry-band discharge on wet polluted insulators2019

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Takahiko、Furusato Tomohiro、Konishi Ryo、Kurokawa Takafumi、Yaji Kohei
    • 雑誌名

      Journal of Electrostatics

      巻: 97 ページ: 51-57

    • DOI

      10.1016/j.elstat.2018.11.008

    • NAID

      120006987863

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Evaluation Method of Contact Area at Interface between Pulsed Surface Discharge and Water2018

    • 著者名/発表者名
      T. Furusato, D. Obata, Y. Yamamoto, T. Yamashita
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation

      巻: 46 号: 6 ページ: 2079-2084

    • DOI

      10.1109/tps.2018.2837091

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Series Resistance on Dry-Band Discharge Characteristics on Wet Polluted Insulators2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yamashita, R. Ishimoto and T. Furusato
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation

      巻: 25 号: 1 ページ: 154-161

    • DOI

      10.1109/tdei.2018.007005

    • NAID

      120006988031

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電圧電流波形解析による水溶液上パルス沿面放電の進展特性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      山本遥太,古里友宏,坂本拓也,是枝弘行,山下敬彦
    • 学会等名
      電気学会 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
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 汚損湿潤沿面上のドライバンド放電の放電特性に対する電解質の種類と抵抗率の影響2019

    • 著者名/発表者名
      森田健斗,小西凌,石本燎,是枝弘行,古里友宏,山下敬彦
    • 学会等名
      電気学会 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
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Efficient production conditions of OH radicals generated by pulsed surface discharge plasma on water2018

    • 著者名/発表者名
      T. Furusato, Y. Yamamoto, T. Sakamoto, K. Oura, Y. Matsuda, and T. Yamashita
    • 学会等名
      ESCAMPIG XXIV
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 汚損湿潤面上のドライバンド放電の放電特性に対する電解質水溶液の抵抗率の影響2018

    • 著者名/発表者名
      小西凌,古里友宏,森田健斗,山下敬彦
    • 学会等名
      平成30年度 電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] シュリーレン法を用いた汚損湿潤面上におけるドライバンド放電の衝撃波の観測2018

    • 著者名/発表者名
      黒川崇文,石本燎,古里友宏,山下敬彦
    • 学会等名
      平成30年度 電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Water Depth on Propagation Characteristics of Surface Discharge on Water Generated by Pulsed Power2017

    • 著者名/発表者名
      S. Yamashita, T. Furusato, H. Koreeda, T. Fujishima, T. Yamashita
    • 学会等名
      19th IEEE International Conference on Dielectric Liquids
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電圧電流波形解析による水上パルス沿面放電と水溶液の等価的な接触面積の推定法2017

    • 著者名/発表者名
      山本遥太,山下翔太郎,古里友宏,是枝弘行,藤島友之,山下敬彦
    • 学会等名
      電気学会プラズマ・パルスパワー・放電合同研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ドライバンド放電の放電形態の時間的変化と直列抵抗の関係2017

    • 著者名/発表者名
      森田健斗, 石本燎,田原正基,古里友宏,山下敬彦
    • 学会等名
      電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ドライバンド放電の発光スペクトル特性と直列抵抗の関係2017

    • 著者名/発表者名
      石本燎,森田健斗,田原正基,古里友宏,山下敬彦
    • 学会等名
      電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 滞留性局部放電のスペクトル特性および気体温度に対する電流の影響2016

    • 著者名/発表者名
      田原正基,古里友宏,是枝弘行,藤島友之,山下敬彦
    • 学会等名
      電気学会 基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      福岡県北九州市
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Rotaitional and Vibrational Temperature of Nanosecond Pulsed Surface Discharge on Water2016

    • 著者名/発表者名
      T. Sadamatsu, T. Furusato, T. Fujishima and T. Yamashita
    • 学会等名
      IEEE Power Modulator and High Voltage Conference
    • 発表場所
      San Francisco CA USA
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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