極低温領域における複合絶縁系の放電現象に関する研究

低温区域复合绝缘系统放电现象研究

• 批准号: 11750274
• 负责人: 箕田 充志
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Matsue National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750274/
• 关键词: 絶縁材料; 複合系; 高電圧; 極低温; 放電現象; 荷電粒子

極低温領域における複合絶縁系の放電現象は不明な点が多い。このような特殊環境で用いられる機器の信頼性を確保するために,極低温複合絶縁を研究することが重要であると考えられた。本研究では低温冷媒と固体絶縁で構成される,比較的短いギャップを有する複合絶縁系の放電メカニズムの解明を中心に検討を行った。初年度は,測定計システムの構築を重点に行い,パソコンで制御できる直流電圧印加システム,温度計測系の構築を行った。また,冷媒と固体の複合系及び,空気と固体の複合系について放電メカニズムの検討を行った。固体には代表的な絶縁材料である高分子フィルムを用いた。気体と高分子フィルムで構成される複合絶縁系においては,固体フィルムの絶縁破壊の強さによって,複合絶縁系の絶縁が決定されることを見いだした。一方,低温冷媒と固体フィルムで構成される系の破壊は,電圧の極性によって決まり,負極性においては低温冷媒中の絶縁破壊の強さに依存し,正極性においては電界集中によって複合絶縁系の破壊が決定されることがわかった。次年度は,初年度で得られた結果をさらに検討するため,印可電圧を変化させ,蓄積電荷の影響を重点的に検討した。その結果,極低温においては電荷の注入は小さいことが示され,表面での電荷蓄積と放電の伸びが問題と考えられた。そこで,固体表面における放電の進展を検討するため,絶縁物をフィルムから,強化繊維プラスチックに変え放電の進展状況を検討した。温度の変化と共に,負極性の放電が正極性に比べ進展しやすい状況にあることがわかった。

许多未知数是非常低温区域中复合绝缘系统的排放现象。据认为，研究极其低温的复合绝缘材料将很重要，以确保在此类特殊环境中使用的设备的可靠性。这项研究的重点是阐明具有相对较短的间隙的复合绝缘系统的放电机制，该系统由低温制冷剂和固体绝缘组成。在第一年，我们专注于构建测量表系统，并构建了DC电压应用系统和一个可以由计算机控制的温度测量系统。此外，研究了制冷剂和固体组合系统以及空气和固体组合系统的组合系统。作为固体，使用了一种聚合物膜，一种典型的绝缘材料。已经发现，在由气体和聚合物膜组成的复合绝缘系统中，复合材料绝缘系统的绝缘层取决于固体膜的介电击穿强度。另一方面，发现由低温制冷剂和固体膜组成的系统的崩溃取决于电压的极性，而在负极性的情况下，它取决于低温制冷剂中介电击穿的强度，在积极的极性中，它确定了组合材料的绝缘系统的元素限制，该电源是电力系统的限制。在第二年，为了进一步检查第一年获得的结果，更改了应用电压，并重点关注累积电荷的效果。结果表明，在极低的温度下，电荷注入很小，表面和排放延伸的电荷积累被认为是一个问题。因此，为了研究固体表面的排放进度，我们将绝缘子从膜更改为增强纤维塑料，并检查了排放的进展。发现随着温度变化，负排放比正极性更可能进展。

项目成果

箕田充志: "固体絶縁方式超電導ケーブルの誘電損失"低温工学. Vol.36-1. 23-28 (2001)

Misushi Minota：“固体绝缘超导电缆的介电损耗”Cryogenic Engineering Vol.36-28（2001）。

箕田充志: "液体窒素中における高分子フィルムの絶縁破壊特性(2)"平成12年度電気学会全国大会講演論文集. #2-115. 674 (2000)

Misushi Minota：“液氮中聚合物薄膜的介电击穿特性 (2)”日本电气工程师协会 2000 年全国会议记录 2-115 (2000)。

箕田充志: "低温冷媒/高分子複合絶縁系の直流絶縁破壊特性"平成12年度電気学会基礎・材料・共通部門大会講演論文集. #3-5. 74 (2000)

Mitsushi Minota：“低温制冷剂/聚合物复合绝缘系统的直流击穿特性”2000 年 IEEJ 基础/材料/公共部分会议记录3-5。

箕田充志: "低温ガス/スペーサ複合絶縁系の絶縁破壊特性"平成13年度電気学会全国大会講演論文集. (発表予定). (2001)

Mitsushi Minota：“低温气体/隔离物复合绝缘系统的介电击穿特性”日本电气工程师学会 2001 年全国会议论文集（待发表）。

箕田充志: "液体窒素中における高分子フィルムの絶縁破壊特性"Proceedings of the 31^<st> Symposium on Electrical and Electronic Insulating Materials and Applications in System 第31回電気電子絶縁材料システムシンポジウム. C-5. 89-92 (1999)

Mitsushi Minota：“液氮中聚合物薄膜的介电击穿特性”第 31 届电气和电子绝缘材料及应用系统研讨会论文集 89 -92。