パルス変調誘導熱プラズマを用いたSF6代替環境調和形消弧媒体の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450111
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 田中 康規 金沢大学, 工学部, 助教授 (90303263)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 匹田 政幸 九州工業大学, 工学部, 教授 (40156568)
• Keywords: 消弧媒体 / 誘導熱プラズマ / パルス変調 / 特性時間 / Ar励起温度 / CO2

Research Abstract

(1)パルス変調誘導熱プラズマの安定維持範囲に与える各種ガス混入の影響
パルス変調誘導熱プラズマPMITPの安定維持範囲は,付加するガスの種類に大きく依存する。そこで,各種ガス(N_2,O_2,CO_2)が混入させてPMITPの安定維持範囲を測定した。その結果,試験ガスの中でCO_2が最も安定維持が困難になることがわかった。安定維持範囲の狭さは,試験ガスの消弧性能と深くかかわっており,このことからCO_2が代替消弧媒体の一候補として考えられる。
(2)プラズマ過渡応答に与える各種ガス混入の影響
各種ガスを混入するとプラズマの過渡応答が影響される。これはガスの消弧性能とも関わっていると考えられ重用である。そこで,高速時間分解スペクトル観測装置により,PMITP,からのArスペクトル放射強度の時系列測定を行った。その結果,CO_2を混合させた場合に最もその放射強度波形が影響され,プラズマが低温から高温への復帰応答が最も遅くなった。
(3)Ar励起温度時間変化に及ぼす各種ガス混入の影響
プラズマ温度が各種ガスにより影響されるのか確認するために,二線強度比法によりAr励起温度の時間変化を測定した。その結果,CO_2を混合させた場合にAr励起温度は最も低下することが判明した。
(4)レーザ誘起プラズマの温度測定
レーザにより数千Kの高温プラズマを発生させ,その温度・密度が低下していく課程を測定により明らかにした。

Research Products

• [Publications] Y.Tanaka, T.Sakuta: "Investigation of plasma-quenching efficiency of various gases using induction thermal plasma technique : effect of various gas injection on Ar thermal ICP"J. Phys. D : Appl. Phys.. 35・17. 2149-2158 (2002)
• [Publications] Y.Tanaka, T.Sakuta: "Influence of various gas inclusion in Ar thermal ICP at atmdspheric pressure upon plasma temperature and impedance"IEEE/PES Trans & Distr. Conf. And Exhibit 2002. 2. 898-903 (2002)
• [Publications] T.Sakuta, Y.Tanaka: "Dynamic aspect of high-pressure pulsed induction thermal plasma including molecular gases as arc-quenching medium"Proc. Int. Conf. on Gas Discharges and their Application. 1. 63-66 (2002)
• [Publications] 田中, 作田: "各種ガス混入大気圧パルス変調誘導熟プラズマの安定維持範囲と過渡応答特性"電気学会論文誌. 123-A. 469-478 (2002)