多相限流アブソーバを適用した新しい直流送電用遮断器の研究

采用多相限流吸收器的新型直流输电断路器研究

• 批准号: 22K04054
• 负责人: 新海 健
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04054/
• 关键词: アーク; 液体プラズマ; 限流; 電磁反発; 直流遮断器; 液中プラズマ; エネルギーアブソーバ

2022年度は、液中アークプラズマのアーク抵抗・アーク電圧の向上を図るとともに、高速駆動の研究を行う計画であった。液体材料として、水の他に、ハイドロフルオロエーテルを適用した。ハイドロフルオロエーテルは電気的負性が強く、アークの導電率を抑制することを期待した。一方で、絶縁破壊電界が水の1.5kV/mm程度に比べ、ハイドロフルオロエーテルでは8.0kV/mm程度と非常に高いことがわかった。したがって、液中アークチャンバーの電極ギャップを2.5㎜と小さくせざるを得なかった。実験の結果、水とハイドロフルオロエーテルでアーク抵抗に大きな差異はなかった。ギャップが2.5㎜と小さく、液体よりも電極材料に支配される電極降下領域のみとなっており、アークカラムが存在しないためと考えられる。アーク電流に対し直交磁界を印加した実験を行った。磁束密度は167μT/A程度である。水中アークの実験で、磁界なしの場合、電流第1半波で0.05Ω→第2半波で0.06Ω→第3半波で0.06Ωと推移したのに対し、磁界ありの場合、第1半波で0.06Ω→第2半波で0.3Ω→第3半波で2.3Ωと推移し、磁界印加により、第2半波で5倍、第3半波で40倍近く高いアーク抵抗が得られた。ハイドロフルオロエーテルで実施した場合は、磁界印加効果はやや小さかったが同様の傾向であった。磁界印加のアーク抵抗向上効果は大きく、今後詳細に検討を進める。高速駆動については、電磁反発を用いたアクチュエータを試作した。可動部に銅の短絡環(2次側)を設け、1次側コイルにコンデンサの放電電流を流し駆動したところ、1次側電流600Aで0.5m/s程度の速度が得られた。速度は2.0m/s程度必要と考えており、コンデンサバンクの増設を含め、改良を予定している。

在2022财年，该计划旨在改善弧等离子体等离子体等离子体电弧抗电压和电弧电压并进行高速驱动研究。除了水外，还将氢氟埃瑟尔作为液体材料施加。氢漏油液具有强大的电阳性，并希望抑制电弧导体。另一方面，发现在Hydrofluoro时代，绝缘破坏电场在约8.0 kV/mm处的高度很高，而水则约为1.5 kV/mm。因此，必须将液体中电弧腔的电极间隙还原为2.5 mm。由于实验，水和氢氟烷的电弧阻力没有显着差异。间隙小至2.5毫米，只有电极下降面积比液体更由电极材料控制，因此很可能没有Arccolam。用正交磁场对电流进行了实验。磁通量密度约为167μt/a。在水下弧实验中，如果没有磁场，则当前的前半波电流为0.05Ω→0.06Ω在下半场的下半场→0.06Ω，但在磁场的情况下，上半场磁场。电阻。当在Hydroflle Orozel中实施时，磁场效应略小，但相同的趋势相同。提高磁场功率的弧电阻的效果很大，我们将来将详细进行。对于高速驾驶，对使用电磁篮板的执行器进行了原型型。在可移动部分上提供了一个铜短纠缠（次要侧），并将电容器的放电电流倒入初级侧盘管中，并且主要电流600A获得了约0.5 m/s的速度。速度被认为约为2.0m/s，我们计划改善它，包括添加凝聚的卡瓦加人。

项目成果

ハイドロフルオロエーテル中アークの限流効果の研究

氢氟醚中电弧限流作用的研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 井堀 春生;薮内 渉;石坂 太志;全 現九;山澤啓斗，大塚巧巳，新海健
• 通讯作者: 山澤啓斗，大塚巧巳，新海健