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2012 年度 実績報告書

ナノ・マイクロ/スポレーションポリマ粒子分散系による大電流アーク遮断の新技術創出

研究課題

研究課題/領域番号 23656194
研究機関金沢大学

研究代表者

田中 康規  金沢大学, 電子情報学系, 教授 (90303263)

研究分担者 上杉 喜彦  金沢大学, 電子情報学系, 教授 (90213339)
キーワード遮断器 / アーク / ポリマー / 溶発 / アブレーション / 粒子
研究概要

本研究では,ナノ・マイクロ粒子混合ガスによるプラズマ高速クエンチング能力を実験的に明らかにすることであす。この目的を達成するために以下の検討を行った。
1. ナノ・マイクロ粒子の供給法の検討:ポリマパウダをアークに混入する方法の検討を行った。具体的には,まずパウダ供給器を用いて粒子をガスとともに輸送する方法である。しかし本手法においてはポリマが帯電する場合が多く,充分大量の粒子をアークに供給できない。別の手法として,我々が前年度までに発見しているスポレーション粒子を活用するものである。熱プラズマにポリマが接触するとポリアミドの場合には自発的に粒子が飛翔する。これによりアークプラズマに高速のポリマー粒子が混入していくことが観測された。
2. 熱プラズマ接触時におけるポリマスポレーション粒子の飛翔実験:ポリアミドにAr熱プラズマを照射するとスポレーション粒子が飛翔することをこれまでに見出している。この飛翔頻度は特にポリアミド材の吸水率と関係することが今回わかった。さらに吸水率が高いほどスポレーション粒子が高頻度で放出されることを実験的に確かめられた。
3. N2/O2混合時の熱プラズマ照射時におけるスポレーション粒子飛翔数:空気遮断器を想定した場合,N2/O2が混合された熱プラズマをポリアミドに照射した。その結果,N2/O2混合条件下においてもスポレーション現象が確認できた。
4. アーク実験装置の開発: 本実験においては,アークプラズマ基礎物性取得のために150A-300V級のアーク装置を設計製作した。アーク装置はポリマパウダが導入できるようにしている。またポリマーノズルを設けてガスの吹付けができるようにした。
5. ポリマーノズル内アーク点弧実験:ポリマーノズルを制作し,その中でアークプラズマを維持できることを確認した。これにより今後様々な条件においてアーク実験ができるようになる。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Generation of spallation particles from polyamide materials with water irradiated by thermal plasmas2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka
    • 雑誌名

      Proc. 19th Int. Conf. Gas Discharges & their Applications

      巻: 1 ページ: 210-213

    • 査読あり
  • [学会発表] N2およびO2を混合した熱プラズマを照射した吸水ナイロン材からのスポレーション粒子飛翔数2013

    • 著者名/発表者名
      中野智之
    • 学会等名
      平成25年電気学会全国大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130320-20130322
  • [学会発表] Ejection Frequency of Spallation Particles from Polyamide Materials with Water Absorption Irradiated by Ar Thermal Plasma with Molecular Gases2012

    • 著者名/発表者名
      Naoki Shinsei
    • 学会等名
      8th Int. Workshop on High Voltage Engineering (IWHV2012)
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      20121116-20121117
  • [学会発表] 吸水ナイロン材からのスポレーション粒子飛翔頻度の熱プラズマ照射熱流束依存性2012

    • 著者名/発表者名
      新清直樹
    • 学会等名
      平成24年度電気関係学会北陸支部連合大会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      20120901-20120902

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公開日: 2014-07-24  

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