| 研究課題/領域番号 |
19K04345
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
藤井 隆 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任教授 (60371283)
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| 研究分担者 |
大石 祐嗣 一般財団法人電力中央研究所, 電力技術研究所, 上席研究員 (10371296)
本間 宏也 一般財団法人電力中央研究所, 電力技術研究所, 上席研究員 (40371562)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | レーザー / プラズマ / 分光 / ポリマー / がいし / 劣化診断 / 遠隔計測 / 電力設備 / レーザー誘起ブレークダウン分光 / ポリマーがいし / 非破壊検査 / 遠隔・非接触計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
レーザーを用いて、経年によるポリマーがいしの劣化状態を、サンプルを切断することなく、非破壊で計測する技術を開発する。これにより得られるポリマーがいしの状態変化と絶縁性能の関係を明らかにすることにより、ポリマーがいしの劣化メカニズムを明らかにする。さらに、これらの結果を元に、運用中のポリマーがいしの劣化状態を、課電状態において、遠隔・非接触で迅速に計測する技術を開発する。
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| 研究成果の概要 |
レーザー誘起ブレークダウン分光（LIBS）を用い、経年によるポリマーがいし表面の劣化の3次元分布を、離隔距離10 mの遠隔計測により、がいしを切断することなく計測する技術を開発した。LIBSによりSi/Alの発光強度比の深さ方向分布を計測し、ポリマーがいし表面付近（深さ～100 μm以下）では、深さ300～400 μmに比べてSi/Alの発光強度比が減少することを明らかにした。Si/Alが減少する深さは、シリコーンゴム成分の喪失によると考えられるポリマーがいしの劣化の深さと一致する。これにより、LIBSによるSi/Alの発光強度比は、ポリマーがいしの経年劣化評価に有効であることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果により、ポリマーがいしの劣化状態を、遠隔、非接触、リアルタイムで計測することが可能になる。このため、運用中のがいしの経年劣化をリアルタイムに監視することが期待される。これにより、電力の安定供給に貢献することができる。さらに、ポリマーがいしは、局所的な劣化が存在すると、そこを起点にして絶縁性能が低下する可能性がある。LIBSは、レーザー光の集光径（< 1 mm）で決定される空間分解能で計測が可能であるため、局所的な劣化の特定が可能になる。これらの計測技術により得られる結果と絶縁性能の関係を明らかにすることにより、ポリマーがいしの劣化メカニズムが明らかになる。
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