DCUHVとコンパ-トメントガス絶縁送電におけるイオン流と空間電荷の検知・制御

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01460132
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 原 雅則 九州大学, 工学部, 教授 (30039127)
• 研究分担者: 末廣 純也 九州大学, 工学部, 助手 (70206382)
• キーワード: ガス絶縁 / 絶縁破壊 / スペ-サ / 金属粒子 / SF_6ガス / 空間電荷効果 / DCUHV送電 / イオン流帯電現象

研究概要

本研究は、DCUHV効電設備におけるイオン流場と空間電荷を検知・制御することにより、イオン流帯電の防御法を研究するとともに、イオン流帯電現象を発生させないコンパ-トメントガス絶縁送電方式の基礎を確立することを目的として、平成元年度と二年度の二年間で完結するように計画された。平成2年度は、イオン流帯電量決定問題、粒子汚損スペ-サの絶縁特性と最適形状の決定に関する研究、高密度ガス中における電子の局在化機構の解明を主な目的として研究を行った。その結果得られた新たな知見をまとめて記すと、以下の通りである。
1.イオン流帯電現象における3次元帯電量決定問題について
風と電界の向きが任意の場合の物体帯電量をシミュレ-ションによって求め、帯電に関する特性時間、帯電量に与える風の影響を解明した。
2.コンパ-トメントガス送電用スペ-サの粒子汚損絶縁特性と最適形状について
(1)スペ-サ形状と電極形状の両方を変化させた場合のスペ-サ沿面電界制御効果を、電界計算により検討した。
(2)耐電圧向上法として、リブ付沿面と埋め込み電極を採用したスペ-サの粒子トリガ破壊特性を調べ、(1)の結果と併せて耐粒子汚損強度に優れたスペ-サの設計指針に関する基礎デ-タを得た。
3.高密度ガス中のイオン流場における電子の局在化機構ついて
極低温ヘリウムガス中のイオン流場における電子移動度を、バイアスプロ-ブを用いた計測法を用いて測定し、液化点近傍の高密度ガス内での低移動度電子バブルの存在を確認した。

研究成果

• [文献書誌] 原 雅則: "絶縁物沿面電界の沿面形状依存性" 静電気学会誌. 14. 62-68 (1990)
• [文献書誌] 原 雅則: "SF_6ガス中の金属粒子汚損直流沿面フラッシオ-バに対する沿面形状の影響" 電気学会論文誌B. 110ーB. 568-575 (1990)
• [文献書誌] Masanori Hara: "Breakdown Characteristics of Cryogenic Gaseous Helium in Uniform Field and Space Charge Modified Nonーuniform Field" Cryogenics. 30. 787-794 (1990)
• [文献書誌] Satoru Sumiyoshitani: "Electrification of an Insulated Spherical Object in the Presence of an Ion Flow Field and Air Stream" Proc.IEE,Pt.A. 137. 339-345 (1990)
• [文献書誌] Masanori Hara: "Effect of Electrode Shape on Particleーinitiated Breakdown in SF_6 Gas under dc Voltage" IEEE Trans.on Electrical Insulation. 26. 156-170 (1991)
• [文献書誌] 原 雅則: "極低温ヘリウムガス中におけるコロナ放電とイオン流場の特性" 電気学会論文誌A. 111ーA. (1991)
• [文献書誌] Junya Suehiro: "Mobilities of Charge Carriers Generated by Corona Discharge in Low Temperature Helium Gas" J.Phys.D:Appl.Phys.