| 研究課題/領域番号 |
18560279
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電力工学・電気機器工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
今坂 公宣 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教 (40264072)
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| 研究分担者 |
末廣 純也 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (70206382)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| キーワード | カーボンナノチューブガスセンサ / 電力設備 / ガス絶縁機器 / 部分放電 / SF6分解ガス / コロナ風 / 濃度分布 / ガス圧力依存性 |
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| 研究概要 |
本研究では、社会基盤を支える電力輸送設備の更なる信頼性向上を実現するため、電力輸送設備としてSF_6ガス絶縁電力機器(GIS)を対象として、ナノテクノロジーを駆使したSF_6分解ガス検出によるオフライン・オンライン診断の両方に対応できるGIS監視用カーボンナノチューブ(CNT)ガスセンサの開発を目的として研究を行った。
[1]カーボンナノチューブガスセンサを用いたGIS内部の部分放電検出
独自に開発した液体中での誘電泳動集積法によりCNTをマイクロ電極間に集積してデバイス化し、CNTガスセンサを作製することに成功した。SF_6ガスを封入した実規模GISモデルタンク内部にCNTガスセンサを設置してタンク内部で部分放電を発生させた。部分放電発生に伴いセンサコンダクタンスが増加し、作製したCNTガスセンサを用いて部分放電により発生したSF_6分解ガスの検出が可能であることを実証した。
[2]SF_6分解ガス輸送過程の解析及びSF_6分解ガスの同定
SF_6分解ガスの濃度分布は従来指摘されている濃度勾配による拡散現象による分布と異なり、部分放電発生に伴うコロナ風に著しく影響されることを明らかにした。また、GIS内で発生しているSF_6分解ガス成分は、実験的及び理論的検討の結果、SF_4、SOF_2、HFの3種類で、SF_4寄与が最も大きいことがわかった。
[3]実機GIS応用に向けた検討
SF_6の導入・回収路配管へのガスセンサ設置を検討した。配管内にガスセンサを設置した場合、コロナ風の影響が及ばない位置であるため応答量も減少したが、外部配管内でも部分放電によるSF6分解ガスの検出が可能であることを示した。
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