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1991 年度 研究成果報告書概要

高温超伝導材料も考慮した超伝導電力機器における複合電気絶縁設計に関する基礎的検討

研究課題

研究課題/領域番号 01460130
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 電力工学
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

小崎 正光  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (80023191)

研究分担者 水野 幸男  豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (50190658)
長尾 雅行  豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (30115612)
研究期間 (年度) 1989 – 1991
キーワード極低温 / 電気絶縁 / 高分子 / 絶縁破壊 / 機械的特性 / 高電界 / 誘電特性 / 超伝導電力機器
研究概要

本研究では、これまで解明の進んでいない複合系の構成要素である単体自身の極低温領域における電気的・機械的諸特性を追求するとともに、それらの複合系の電気絶縁特性を系統的に究明し、高温超伝導体をも考慮した超伝導電力機器におけるより高性能な複合電気絶縁設計に対する基本的指針を得ることを目的とした。以下に、3年間の研究で得られた主な成果を述べる。
1.エチレンとプロピレンの共重合体に配合剤を加えた複合材料であるエチレンプロピレンゴム(EPR)は、冷却に伴う収縮応力および収縮率が小さいため、極低温領域で優れた機械的特性を示す。また、傷に対する耐性もポリエチレンに比べてはるかに優れている。
2.極低温におけるEPRの絶縁破壊の強さはポリエチレンのそれより高い。一方、tanδは極低温下でもやや大きく、特に高電界下で上昇する。tanδは添加剤により上昇するので、添加剤の種類や量の最適化が必要である。
3.押出しEPR絶縁ケ-ブルは、液体ヘリウム温度までの繰り返し冷却に対し優れた機械的特性を示した。また、耐部分放電特性や誘電特性も良好であった。
4.代表的な有極性高分子材料である塩化ビニルの絶縁破壊の強さは200K付近でピ-クを示し、従来報告されている特性とは異なることがわかった。この特性にはモルフォロジ-と空間電荷が関与していることが明らかになった。
5.液体窒素に浸漬したポリエチレンフィルムの部分放電を介した絶縁破壊までの寿命は、磁界が高くなるほど短くなることが明らかになった。

  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 大江 敏男他: "超電導ケ-ブルへの適用を考慮した各種高分子電気絶縁材料の液体窒素温度における機械的特性" 低温工学. 25. 165-171 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 小崎 正光他: "押出しエレチンプロピレンゴム絶縁超電導ケ-ブルの開発に関する研究" 電気学会論文誌B. 111. 454-460 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Mizuno et.al.: "Evaluation of Ethlene Propylene Rubber as an Electrical insulation Material of Superconducting Cable" 3rd International Confereuce on Properties and Applications of Dielectric Matuial,Tokyo,Japan. 1. 317-321 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Nagao et.al.: "Distinctive Electrical Breakdown of Polar Polymeric Films in Cryogenic Tmperature Region" 7th International Symposium on High Voltage Engineering,Dreden,Germany. 2. 139-142 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Mizuno et.al.: "Effect of Maguetic Field on Electrical Bracakdown of Polyethylene Film/Liquid Nitrogen Composite Insulation System" Confernce on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena,Knoxville,U.S.A.603-608 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Kosaki et.al.: "Development of Polymer Insulated Superconducting Cable" 3rd International Toki Conference on Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion,Toki,Japan. SP-3 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 長尾 雅行他: "極低温領域における有極性高分子フィルムの絶縁破壊" 電気学会論文誌A. 112. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Mizuno et.al.: "Performance of Extruded Ethylene Propylene Rubber Insulated Cryogenic Power Cable" 1992 IEEE International Symposium on Electrical Insulation,Baltimore,U.S.A.(1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Mizuno et.al.: "Evaluation of Ethylene Propylene Rubber as Solid Electrical Insulating Material of Superconducting Cable" IEEE Trans.on Electrical Insulation.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Kosaki et.al.: "Development of Extruded Polymer Insulated Superconducting Cable" Cryogenics.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 水野 幸男他: "極低温領域におけるエチレンプロピレンゴムの誘電・絶縁特性" 低温工学.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T. Ohe, Y. Mizuno, M. Nagao & M. Kosaki: ""Mechanical Properties of Polymers for Electrical Insulating Materials of Superconducting Power Cables"" Cryogenic Engineering. 25. 165-171 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Kosaki, M. Nagao, Y. Mizuno, N. Shimizu & K. Horii: ""Study on Development of Extruded Ethylene Propylene Rubber Insulated Superconducting Cable"" Trans. of IEE Japan. 111-B. 454-460 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Mizuno, T. Ohe, K. Nomizu, H. Muneyasu, M. Nagao, M. Kosaki, N. Shimizu & K. Horii: ""Evaluation of Ethylene Propylene Rubber as an Electrical Insulation Material of Superconducting Cable"" 3rd International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials Tokyo, Japan. 317-321 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Nagano, M. Kosaki, Y. Mizuno & M. Ono: ""Distinctive Electrical Breakdown of Polar Polymeric Films in Cryogenic Temperature Region"" 7th International Symposium on High Voltage Engineering, Dresden, Germany. 139-142 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Mizuno, H. Furukawa, M. Iizuka, M. Nagao & M. Kosaki: ""Effect of Magnetic Field on Electrical Breakdown of Polyethylene Film/Liquid Nitrogen Composite Insulation System"" Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, Knoxville, U. S. A.603-608 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Kosaki, M. Nagao, Y. Mizuno, N. Shimizu & K. Horii: ""Development of Polymer Insulated Superconducting Cable"" 3rd International Toki Conference on Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion, Toki, Japan. SP-3 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Nagao, Y. Mizuno & M. Kosaki: ""Electrical Breakdown of Polar Polymeric Films in Cryogenic Temperature Region"" Trans. of IEE Japan. 112-A. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Mizuno, M. Iizuka, Y. Mitsuyama, M. Nagao, M. Kosaki, N. Shimizu & K. Horii: ""Performance of Extruded Ethylene-propylene Rubber Insulated Cryogenic Power Cable"" 1992 IEEE International Symposium on Electrical Insulation, Baltimore, U. S. A.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Mizuno, M. Nagao, M. Kosaki, N. Shimizu & K. Horii: ""Evaluation of Ethylene Propylene Rubber as Solid Electrical Insulating Material of Superconducting Cable"" IEEE Trans. on Electrical Insulation.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Kosaki, M. Nagao, Y. Mizuno, N. Shimizu & K. Horii: ""Development of Extruded Polymer Insulated Superconducting Cable"" Cryogenics.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Mizuno, Y. Mitsuyama, M. Iizuka, M. Nagao & M. Kosaki: ""Dielectric and Electric Properties of Ethylene-propylene Rubber in Cryogenic Temperature Region"" Cryogenic Engineering.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-03-16  

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