研究課題
SF6ガス遮断器などと比べ、高電圧下における真空遮断器の絶縁性能は著しく低い。これは、真空遮断器内部で突発的に発生する“微小金属粒子”が絶縁破壊を生じさせるためである。しかし、このタイプの絶縁破壊現象を実証した例はこれまでになく、現象理解は長らく滞っている。そこで本研究の目的は、長年にわたり理解が進んでいない新しいタイプの絶縁破壊機構を解明することで、高い絶縁性能を有する真空遮断器の理論的な設計案を示すことである。当該年度は、30nsの時間分解能と2usのフレームレートを有する高性能なイメージングシステムを構築し、微小金属粒子に起因した絶縁破壊現象をとらえることに世界で初めて成功した。これにより、(i)絶縁破壊を生じさせる粒子の粒径には~300umと~30umの2種類が存在すること、(ii)粒子に起因した絶縁破壊は必ず粒子が負電極に衝突した際に発生すること、(iii)電極間を飛行している間、粒子の粒径は小さくならない、ことなどを明らかにした。
2: おおむね順調に進展している
本研究の第一ステップとして、まずは高性能なイメージングシステムの構築に成功した。さらに、これを駆使した詳細計測により、微小金属粒子に起因した絶縁破壊現象をとらえることに世界で初めて成功した。
PIC-MCC法を用いた数値シミュレーションにより、当該年度の実験結果が再現できるシミュレーションモデルを構築する。
すべて 2018
すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)