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制動容量型高性能分圧器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420221
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
研究機関宇都宮大学

研究代表者

里 周二  宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10215759)

研究分担者 岡本 吉史  法政大学, 理工学部, 准教授 (40415112)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード雷インパルス電圧 / 高電圧分圧器 / 制動容量型分圧器 / Ayrton-Perry Winding / 開閉インパルス電圧 / 振動性インパルス電圧 / IEC 60060-3 / IEC 61083-2 / 開閉インパルス電圧波形 / 高インピーダンス負荷用校正器 / 低インピーダンス負荷用校正器 / 半導体スイッチング
研究成果の概要

筆者らは,高性能制動容量型雷インパルス電圧波形測定用分圧器を開発し,その性能を報告してきた。今回,従来の制動容量型分圧器形状とは全く異なる高圧部形状を有する構造の分圧器を考え,試作器としてその性能を評価したところ,極めて高性能であることを確認した。新しい構造及び単位ステップ応答から数値コンボリューションによって評価された標準雷インパルス電圧応答特性は0.2%以内に収まることを確認した。
新しい高圧部ではこの要素が時計回りと反時計回りに高圧部円筒絶縁体を周回し,稼働時に要素中を流れる電流が周囲に磁束が発生しても,上下の要素間で互いに発生を打ち消すように働く構造になっている。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 11件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Topology Optimization Based on Regularized Level Set Function for Solving 3-D Nonlinear Magnetic Field System with Spatial Symmetric Condition2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Okamoto, Shinji Wakao, and Shuji Sato
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Magn

      巻: 52

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 辺有限要素法による電磁界解析におけるブロックマルチカラーオーダリングを援用した並列化前処理付きMRTR法に基づく線形方程式求解の高速化2016

    • 著者名/発表者名
      圓谷友紀,岡本吉史,里周二
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A

      巻: 136 ページ: 395-403

    • NAID

      130005160690

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Topology Optimization Based on Regularized Level Set Function for Solving 3-D Nonlinear Magnetic Field System with Spatial Symmetric Condition2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Okamoto, S. Wakao, and S. Sato
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 5

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 辺有限要素法による電磁界解析におけるブロックマルチカラーオーダリングを援用した並列化前処理付きMRTR法に基づく線形方程式求解の高速化2016

    • 著者名/発表者名
      圓谷友紀,岡本吉史,里周二
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A部門誌

      巻: 2016

    • NAID

      130005160690

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Parallelization of Preconditioned MRTR Method with Eisenstat’s Technique by Means of Algebraic Multicolor Ordering2015

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Tsuburaya, Yoshifumi Okamoto and Shuji Sato
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 51 ページ: 3-7206505

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Material-density-based Topology Optimization with Magnetic Nonlinearity by Means of Stabilized Sequential Linear Programming: SLPSTAB2015

    • 著者名/発表者名
      59.Yoshifumi Okamoto, Yu Matsubayashi, Shinji Wakao and Shuji Sato
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 51 ページ: 3-7207804

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 辺有限要素法による周波数領域電磁界解析から得られる複素対称線形方程式におけるマルチカラーオーダリングを使用した前処理付きCOMRTR法の並列性能2015

    • 著者名/発表者名
      圓谷友紀,岡本吉史,里周二
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B

      巻: 135 ページ: 765-773

    • NAID

      130005112601

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Parallelized ICCG method using blockmulticolor orderings in real symmetric linear system derived from voltage-driven FEM in time domain2015

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Tsuburaya, Yoshifumi Okamoto and Shuji Sato
    • 雑誌名

      The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering

      巻: 34 ページ: 1433-1446

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fast Nonlinear Finite Element Analysis using Newton-Raphson Method Implemented by Krylov Subspace Method with Relaxed Convergence Criterion2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Okamoto, A. Kameari, K. Fujiwara, T. Tsuburaya and S. Sato
    • 雑誌名

      The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering

      巻: 34 ページ: 1537-1552

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Parallelization of Preconditioned MRTR Method with Eisenstat’s Technique by Means of Algebraic Multicolor Ordering2015

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Tsuburaya, Yoshifumi Okamoto, and Shuji Sato
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Material-density-based Topology Optimization with Magnetic Nonlinearity by Means of Stabilized Sequential Linear Programming: SLPSTAB2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Okamoto, Yu Matsubayashi, Shinji Wakao, and Shuji Sato
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Topology Optimization of Magnetostatic Shielding Using Multistep Evolutionary Algorithms with Additional Searches in A Restricted Design Space2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Okamoto, Yusuke Tominaga, Shinji Wakao and Shuji Sato
    • 雑誌名

      The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering

      巻: 33 ページ: 894-913

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Topology Design Method of Flux Barrier in IPM Motor by Means of Genetic Algorithm Implemented by Multistep Procedure2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Okamoto, Yusuke Tominaga, Shinji Wakao, and Shuji Sato
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromangnetics and Mechanics

      巻: 46 ページ: 381-387

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 長い測定ケーブルを使って雷インパルス電圧波形を測定 した場合の試験電圧関数が波頭長に及ぼす影響について2017

    • 著者名/発表者名
      里 周二,西村 誠介,清水 博幸
    • 学会等名
      電気学会全国大会予稿集
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 空芯型共振変圧器(テスラコイル)の動作解析2017

    • 著者名/発表者名
      橋本 浩輔, 齊藤 拓也, 加藤 正平, 里 周二
    • 学会等名
      電気学会全国大会予稿集
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] オーバーラップ要素を考慮した領域分割に基づく二次元並列有限要素法の基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      柿田晋平,原田郁生,岡本吉史,圓谷友紀
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 辺有限要素解析から得られる線形方程式における高次のフィルインを導入したブロックIC前処理に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      圓谷友紀,岡本吉史,孟志奇
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 3Dプリンタによるトポロジー最適化結果の三次元成形と形状スムーシングに関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      神田雄太郎,増田弘,岡本吉史,若尾真治
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ステラファン型共振器の電磁波解析におけるファンの回転角が誘電損失へ与える影響の検討2017

    • 著者名/発表者名
      並木聡史,小澤隆史,岡本吉史
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヘビサイド関数を用いた二次元軸対称電磁界における誘導加熱装置のトポロジー最適化2017

    • 著者名/発表者名
      (26)増田弘,神田雄太郎,岡本吉史,廣野数樹,星野玲央奈,若尾真治,圓谷友紀
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of High Voltage Divider for Reference Measuring System2017

    • 著者名/発表者名
      S. Sato
    • 学会等名
      4th Joint Research Workshop in Petroleum Institute
    • 発表場所
      Abu-Dhabi, United Arab Emirates
    • 年月日
      2017-02-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 二次元電磁界システムにおける特性関数が収束解に与える影響の検討2017

    • 著者名/発表者名
      増田弘,神田雄太郎,岡本吉史,星野玲央奈,若尾真治
    • 学会等名
      電気学会静止器・回転機合同研究会資料
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 磁気シールドのトポロジー最適化を対象としたレベルセット法における各種空孔生成方法の比較検討2017

    • 著者名/発表者名
      星野玲央奈,廣野数樹,神谷剛志,若尾真治,岡本吉史
    • 学会等名
      電気学会静止器・回転機合同研究会資料
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Chua 型モデルに基づく磁気ヒステリシスを考慮した非線形磁気回路法の基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      宮田海志,山浦伶尉,関口広太,岡本吉史
    • 学会等名
      電気学会静止器・回転機合同研究会資料
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] MMAによる三次元非線形磁界問題のトポロジー最適化2016

    • 著者名/発表者名
      岡本吉史,増田弘,神田雄太郎,星野玲央奈,若尾真治
    • 学会等名
      最適化シンポジウム(OPTIS2016)
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2016-12-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Determination of Waveform Parameters for Short-Time a.c. Voltage and Current Generated by IEC 61083-4 TDG2016

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, S. Nishimura and H. Shimizu
    • 学会等名
      Proc. of IEEE Southern Power Electronics Conference
    • 発表場所
      Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Level-set-function-based Topology Optimization Supported by the Method of Moving Asymptotes in a Magnetic Field Problem2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Okamoto, Reona Hoshino, and Shinji Wakao
    • 学会等名
      Proceedings of the 17th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation
    • 発表場所
      Miami, U.S.A
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-objective Design Optimization of Primary Core in Induction Heating Rolle by Leve-set Method2016

    • 著者名/発表者名
      (11)Kazuki Hirono, Reona Hoshino, Shinji Wakao, Yoshifumi Okamoto, and W. Jeon
    • 学会等名
      Proceedings of the 17th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation
    • 発表場所
      Miami, U.S.A
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Parallelization Performance of Robust Incomplete Factorization Preconditioner for Real Symmetric Linear Systems Arising in Magnetic Field Analyses2016

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Tsuburaya, Yoshifumi Okamoto, and Zhiqi Meng
    • 学会等名
      Proceedings of the 17th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation
    • 発表場所
      Miami, U.S.A
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-objective Optimization of Magnetic Sensor with Conductor Plate for Rail Wheel Detection2016

    • 著者名/発表者名
      (13)Hiroyuki Kuwahara, Yuya Maruyama, Shinji Wakao, Masahide Takahashi, Makoto Yagi, Tamio Okutani, and Yoshifumi Okamoto
    • 学会等名
      Proceedings of the 17th Biennial IEEE Conference on Electromagnetic Field Computation
    • 発表場所
      Miami, U.S.A
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Topology Optimization of Magnetic Shield Using Level-set Function Combined with Element-based Topological Derivative2016

    • 著者名/発表者名
      Reona Hoshino, Yoshifumi Okamoto, and Shinji Wakao
    • 学会等名
      Proceedings of the 14th International Workshop on Optimization and Inverse Problems in Electromagnetism
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancement of Topology Optimization Based on Level-set-function in Magnetic Field System2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Okamoto, Reona Hoshino, and Shinji Wakao
    • 学会等名
      Proceedings of the 14th International Workshop on Optimization and Inverse Problems in Electromagnetism
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 空孔感度を導入したレベルセット法による磁気シールドのトポロジー最適化2016

    • 著者名/発表者名
      星野玲央奈,神谷剛志,若尾真治,岡本吉史
    • 学会等名
      電気学会静止器・回転機合同研究会資料
    • 発表場所
      石垣島商工会館
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] MMAによるレベルセット関数に基づく磁界問題トポロジー最適化手法の収束特性改善2016

    • 著者名/発表者名
      岡本吉史,増田弘,星野玲央奈,若尾真治
    • 学会等名
      電気学会静止器・回転機合同研究会資料
    • 発表場所
      石垣島商工会館
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 三次元磁界―熱連成FEM解析と二次元レベルセット法の併用による誘導加熱ロールの一次側鉄心設計に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      廣野数樹,星野玲央奈,若尾真治,岡本吉史
    • 学会等名
      電気学会静止器・回転機合同研究会資料
    • 発表場所
      石垣島商工会館
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 周波数領域有限要素法を用いた共振器電磁界解析に対する前処理付き線形方程式解法の性能―各種前処理の特性と並列化による高速化―2016

    • 著者名/発表者名
      圓谷友紀,岡本吉史
    • 学会等名
      電気学会静止器・回転機合同研究会資料
    • 発表場所
      石垣島商工会館
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] IEC 61082-4 TDG遮断電流波形決同定のためのパラメータ初期値の新しい決定方法2016

    • 著者名/発表者名
      里 周二,東部 真季 ,西村 誠介,清水 博幸,岡本 吉史, 池田 久利
    • 学会等名
      平成28年電気学会全国大会予稿集
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] インパルス電圧発生回路発生波形の解析解の自動計算方法について2016

    • 著者名/発表者名
      里 周二,東部 真季 ,西村 誠介,清水 博幸,岡本 吉史
    • 学会等名
      平成28年電気学会全国大会予稿集
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] インパルス電圧波形測定用新型制動容量型分圧器の試作2016

    • 著者名/発表者名
      里 周二,東部 真季 ,西村 誠介,清水 博幸,岡本 吉史
    • 学会等名
      平成28年電気学会全国大会予稿集
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] インパルス電圧発生回路発生波形の解析的記述2015

    • 著者名/発表者名
      里 周二,東部 真季,西村 誠介,清水 博幸,岡本 吉史
    • 学会等名
      平成27年電気学会電力・エネルギー部門大会予稿集
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Proposal of Precise Approximation Formulae for Time Parameters of the Generalised Switching Impulse Voltage2015

    • 著者名/発表者名
      Sato, T. Ito, S. Nishimura, H. Shimizu, Y. Okamoto and M. Kochibe
    • 学会等名
      Proceeding of The 19th International Symposium on High Voltage Engineering, Pilsen, Czech Republic
    • 発表場所
      Pilsen
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extension of Topology Optimization Method Based on Regularized Level Set Function to Solving 3-D Electromagnetic Field System2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Okamoto, Shinji Wakao and Shuji Sato
    • 学会等名
      Proceedings of the 20th Conference on the Computation of Electromagnetic Fields, COMPUMAG 2015, Montreal, Canada
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Parallelization of Preconditioned MRTR Method Combined with Block-multicolor Ordering Supported by Level Structure Arising in RCM ordering2015

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Tsuburaya, Yoshifumi Okamoto and Shuji Sato
    • 学会等名
      Proceedings of the 20th Conference on the Computation of Electromagnetic Fields, COMPUMAG 2015, Montreal, Canada
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Approximation formulae for Generalised Switching Impulse Waveform Parameters2015

    • 著者名/発表者名
      S. SATO, T. ITO, S. NISHIMURA, H. SHIMIZU, Y. OKAMOTO and M. KOCHIBE
    • 学会等名
      The papers of Joint Technical Meeting on SA, SP, FTE, PE, HV and PSE, IEE Japan
    • 発表場所
      Bangkok
    • 年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 標準雷インパルス電圧校正器の製作2015

    • 著者名/発表者名
      中野 佑哉, 里 周二, 岡本 吉史
    • 学会等名
      第5回電気学会東京支部栃木・群馬支所合同研究発表会
    • 発表場所
      宇都宮大学
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] JIS C 61083-2:2016 インパルス電圧及び電流試験に用いるソフトウェアに関する要求事項2016

    • 著者名/発表者名
      里 周二(委員長),他19名
    • 総ページ数
      34
    • 出版者
      日本規格協会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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