超流動ヘリウムと多孔性固体材料を組み合わせた超伝導機器用複合絶縁方式の研究

超流氦与多孔固体材料相结合的超导设备复合绝缘系统研究

基本信息

批准号：
08750333
负责人：
末廣純也
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Kyushu University
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750333/
关键词：
超伝導機器電気絶縁超流動ヘリウム複合絶縁部分放電ボイド

项目摘要

本研究は、多孔性の固体絶縁材料に粘性ゼロの超流動ヘリウムを高密度含浸させた新しい複合絶縁系を構築し、その熱的・電気的基礎特性を解明することを主たる目的とする。本年度はそのための基礎データを収集する目的で、飽和超流動ヘリウム中の絶縁破壊特性と液体窒素中の密閉ボイドならびに複合絶縁系の部分放電特性に関する研究を実施した。主な結果は以下の通りである。1.飽和超流動ヘリウム中の直流破壊電界強度、ならびにパルス電圧印加時の破壊遅れ時間は、いずれもワイブル分布関数に従う。前者に対するワイブル形状パラメータは常流動ヘリウム中よりも小さくなり、この結果電極上の放電痕も超流動ヘリウム中の方がより広範囲に分布する。2.サイズ効果としては面積効果が顕著であり、このことから電極表面からの電界放出による初期電子生成が示唆された。したがって破壊機構は基本的に常流動ヘリウムと同一であると考えられる。3.ヘリウム温度の低下に伴い、統計遅れが短くなることがわかった。これは、温度の低下に伴う電子移動度の増加により、電界放出電子が破壊を誘起する確率が増大するためであると考えられる。4.固体絶縁物中の密閉ボイド内の部分放電特性の温度依存性を調べた結果、液体窒素温度では室温に比べ放電開始電圧が低下し、統計遅れが著しく長くなることがわかった。5.複合絶縁系のくさび型ギャップでは、部分放電開始と同時に大気圧条件下では気泡群の発生が見られた。圧力を大気圧以上にした過冷却窒素中では気泡群は発生せず部分放電パルス数も半分以下に減少する。

这项研究主要旨在构建一种新的复合绝缘系统，在该系统中，多孔固体绝缘材料被高密度的超氟氦密度浸入零粘度，并阐明其基本的热和电性能。今年，为了为此目的收集基本数据，我们对饱和超流体氦气中的分解特征进行了研究，以及液氮和复合绝缘系统中密封空隙的部分放电特性。主要结果如下：1。饱和超流体氦气中的DC崩溃场强度和应用脉冲电压时的分解延迟时间均遵循Weibull分布函数。前者的韦布尔形状参数小于正常流氦中的小比例，从而在超级流氦气中分布在较大范围的电极上的放电标记。 2。面积效应是一个明显的尺寸效应，表明由于电极表面的场发射引起的初始电子产生。因此，基本上认为分解机制与正常流动的氦气相同。 3。已经发现，随着氦温度的降低，统计延迟减少。这被认为是因为电子迁移率随温度降低而增加的增加了场发射电子诱导崩溃的概率。 4。我们研究了固体绝缘体密封空隙中部分放电特性的温度依赖性，并发现在液氮温度下，与室温相比，放电启动电压降低，从而导致统计延迟明显更长。 5。在复合绝缘系统的楔形间隙中，观察到气泡是在大气压条件下同时在部分放电开始时产生的。在高于大气压力的压力的超冷氮中，没有产生气泡，并且部分放电脉冲的数量减少了一半。