| 研究課題/領域番号 |
21K18717
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
田中 康規 金沢大学, 電子情報通信学系, 教授 (90303263)
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| 研究分担者 |
石島 達夫 金沢大学, 電子情報通信学系, 教授 (00324450)
中野 裕介 金沢大学, 電子情報通信学系, 助教 (60840668)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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| キーワード | 熱プラズマ / アーク / 遮断器 / ポリマーアブレーション / 消弧 / ポリマー / 溶発 / アブレーション / 直流 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
革新的な直流大電流遮断方式を開発すべく，「吸水ポリマ溶発を利用するエアロゾル粒子混合による直流アークの高速遮断技術の開発」を新提案する。直流給電導入における喫緊の課題は，故障事故時の直流大電流を確実に遮断する技術開発である。本研究では，PAA+H2O蒸気と噴出粒子の混合系（粒子分散系エアロゾル）を，アーク減衰による直流遮断に応用することを検討する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，革新的な直流大電流遮断方式を開発すべく，「ポリマおよび吸水ポリマ溶発を利用するエアロゾル粒子混合による直流アークの高速遮断技術の開発」を新提案する。直流給電導入に喫緊の課題は，故障事故時の直流大電流を確実に遮断する技術の開発である。本研究では，アークがポリマ接触する際に溶発するポリマアブレーションをアーク減衰に応用するとともに，ナノ・マイクロサイズのポリマ粒子が混合したエアロゾル混合系を大電流アーク遮断に応用しようとするものである。そのための誘導熱プラズマをポリマー照射実験基礎実験装置とともにその数値解析モデルを構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ポリマーアブレーションおよびナノ・マイクロポリマのエアロゾル混合系とアークとの相互作用の検討例はほとんどなく未知である。溶発による吸熱作用とポリマ材料混入によるアークの熱力学輸送特性の変化や圧力上昇，乱流ガス流発生による急速混合効果も期待できる。既存のDusty plasmaとエアロゾルの合成領域であり，学術的に非常に興味深い未踏域である。さらにここにアーク遮断に有効なH2Oを大量に吸水する新しいポリマPAAゲル利用を提案し，そこからのマイクロ粒子の放出を利用し，アークプラズマの減衰効果を一気に高める革新的な構想である。
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