絶縁紙-氷複合絶縁による高温超電導ケーブルの新しい極低温電気絶縁構成の開発

使用绝缘纸-冰复合绝缘材料开发用于高温超导电缆的新型低温电绝缘配置

基本信息

批准号：
20656048
负责人：
長尾雅行
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20656048/
关键词：
極低温紙-氷絶縁 PPLP 絶縁破壊複合絶縁絶縁破壊の強さクラフト紙

项目摘要

超電導ケーブルの開発において解決すべき重要な技術課題のひとつに電気絶縁がある。現段階における高温超電導ケーブルの開発においては、従来技術の延長として、液体窒素を冷媒として使用するばかりでなく、電気絶縁構成の一部としても用いる方向で検討がなされている。本研究では、現在開発が進められている高温超電導ケーブルで多く採用されている絶縁紙-液体窒素複合絶縁系における電気的弱点である液体窒素を固体である氷に置き換えた絶縁紙-氷複合絶縁系または絶縁紙-ポリプロピレン(PP)-絶縁紙の構成を持つPPLPにより、上記問題の解決を試みた。BGを設けた平行平板電極系においてクラフト紙(KP)がバットギャップ(BG)側にある場合は、正極性印加の方が負極性印加よりもインパルス絶縁破壊の強さ(Imp-Fb)が高いが、PPがBG側にある場合のImp-Fbは極性による差が小さく、その値はKPがBG側にある場合のそれの間に存在することが明らかとなった。これらのデータは、Process:(1)KP中は正電荷よりも負電荷の方が侵入し易く、実効厚さの低下をもたらす、Process:(2)PP中へは電荷は侵入せず、PPは正よりも負ストリーマに対して弱いと仮定すると説明できた。Fbの低下をもたらす上記(1)および(2)の条件が揃っている構成のImp-Fbが最も低くなり、その両条件に当てはまらない構成のImp-Fbが最も高くなると考えられた。

超导电缆发展需要解决的重要技术问题之一是电绝缘。在高温超导电缆的现阶段发展中，作为传统技术的延伸，正在考虑使用液氮不仅作为制冷剂，而且作为电绝缘结构的一部分。在这项研究中，我们将介绍一种用固体冰代替液氮的纸-冰复合绝缘系统，这是目前在高温超导电缆中使用的纸-液氮复合绝缘系统中的一个电气弱点，我们对此进行了尝试。为了解决上述问题，采用PPLP，其结构为聚丙烯或绝缘纸-聚丙烯(PP)-绝缘纸。在具有BG的平行板电极系统中，当牛皮纸（KP）位于对接间隙（BG）侧时，施加正极性时的脉冲介电击穿（Imp-Fb）强度比施加负极性时更高。可知，根据极性，PP位于BG侧时的Imp-Fb的差异较小，该值介于KP位于BG侧时的值之间。这些数据表明，过程：（1）KP过程中负电荷比正电荷更容易渗透，导致有效厚度减小；过程：（2）电荷不渗透到PP中，PP可以通过假设它来解释；对负面主播的抵抗力比对正面主播的抵抗力弱。认为满足引起Fb降低的上述条件(1)和(2)的构造的Imp-Fb最低，而其中不满足这些条件的构造的Imp-Fb。遇见的是最高的。