ワイドギャップ系パワー半導体のスイッチング機能を用いた直流遮断法の開発

• 研究課題/領域番号: 24K00867
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21010:電力工学関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 横水 康伸 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50230652)
• 研究分担者: 浦井 一 東洋大学, 理工学部, 教授 (50912094) ; 児玉 直人 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (80828971)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2027年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2026年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2025年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2024年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: 直流遮断器 / パワー半導体 / ワイドギャップSiC素子 / LVDC / HVDC

研究開始時の研究の概要

アーク放電の過渡応答を利用したDC遮断器は多くのアーク現象に影響されてしまい，特に限流遮断に困難が伴う。パワー半導体デバイスでは，コントロール回路によって，導通・非導通状態にスイッチングできる。本研究では，ワイドギャップ系(SiC系)パワー半導体のスイッチング機能を電流遮断に適用し，限流遮断機能を具備したLVDC(低電圧直流)パワー半導体モデル遮断器を提案する。さらに，MVDC(中電圧直流)およびHVDC(高電圧直流)への適用範囲の拡大に向けた検討を進め，定常時の負荷電流を機械式電気接点で担い，故障電流の遮断をパワー半導体で担う，ハイブリッド方式を検討する。