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高温超伝導ケーブルの動的複合ストレス環境を考慮した高信頼度化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18360135
研究種目

基盤研究(B)

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
研究機関名古屋大学

研究代表者

早川 直樹  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (20228555)

研究分担者 大久保 仁  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90213660)
小島 寛樹  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 助教 (00377772)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
15,700千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 1,200千円)
2007年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2006年度: 10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
キーワード超伝導ケーブル / 高電圧 / 大電流 / 液体窒素 / クエンチ / 電気絶縁 / 部分放電 / 絶縁破壊 / 交流電圧 / インパルス電圧 / 気泡
研究概要

世界各国の高温超電導ケーブル開発プロジェクトでは,実験室レベルの研究を脱して実規模のフィールド試験が実施・計画されている.高温超電導ケーブルの開発・実用化のためには,その運転中に想定される各種のストレス環境を考慮した電圧・電流設計が必要となる.そこで,本研究では,高温超電導ケーブルにおける熱/電界ストレス,静的/動的ストレスなどの複合ストレス環境を想定した絶縁特性を取得・評価することにより,高信頼度かつ合理的・実用的な高温超電導ケーブルの絶縁設計に資することを目的とし,以下の研究成果を得た.
(1)熱/電界複合ストレス下における部分放電現象の基礎特性
高温超電導ケーブルの通電・絶縁構造を模擬した液体窒素/積層テープ複合絶縁系を構成し,大気圧液体窒素中および減圧過冷却液体窒素中において,クエンチ時の熱/電界複合ストレス下における部分放電(PD)特性について検討するとともに,部分放電開始電圧(PDIV)の熱/電界複合ストレス依存性を明らかにした.
(2)液体窒素/積層テープ複合絶縁系におけるインパルス部分放電特性
液体窒素/積層テープ複合絶縁系からなる平行平板電極モデルおよび同軸円筒電極モデルにおいて,ハイパスフィルタ(HPF)を用いることによりインパルス電圧印加時に発生するPDを検出し,インパルスPD開始特性および絶縁破壊(BD)特性を明らかにした.
(3)交流/インパルス重畳電圧印加時における部分放電特性
高温超電導ケーブルの常規交流電圧運転時における雷サージ等の過渡過電圧の侵入を模擬するため,平行平板電極モデルにおいて交流/インパルス重畳電圧下におけるPD特性を取得し,印加電圧ストレスに基づいてPDの発生条件および継続時間特性を明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2009 2008 2006

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 高温超電導ケーブルの絶縁構成における熱/電界複合ストレス下の部分放電特性2006

    • 著者名/発表者名
      上山進一
    • 雑誌名

      放電学会年次大会

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 過冷却液体窒素/積層テープ複合絶縁構成における熱/電界複合ストレス下の部分放電特性2006

    • 著者名/発表者名
      上山進一
    • 雑誌名

      電気関係学会東海支部連合大会

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 高温超電導ケーブルモデルにおける交流/インパルス重畳電圧印加時の部分放電特性2009

    • 著者名/発表者名
      山口竜太郎
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2009-03-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Partial Discharge Activities under AC Voltage Superimposed with Impulse Voltage for HTS Cable Model2009

    • 著者名/発表者名
      R. Yamaguchi, et al.
    • 学会等名
      Annual Meeting, The Institute of Electrical Engineers of Japan
    • 発表場所
      Hokkaido University
    • 年月日
      2009-03-17
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 液体窒素/積層テープ複合絶縁系におけるハイパスフィルタを用いたインパルス部分放電測定2008

    • 著者名/発表者名
      山口竜太郎
    • 学会等名
      電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      愛知県立大学
    • 年月日
      2008-09-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Impulse Partial Discharge Measurement of LN_2/Polypropylene Laminated Paper Composite Insulation System by Using High Pass Filter2008

    • 著者名/発表者名
      R. Yamaguchi, et al.
    • 学会等名
      Tokai-Section Joint Conference of the Eight Institutes of Electrical and Related Engineers
    • 発表場所
      Aichi Prefectural University
    • 年月日
      2008-09-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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