高分子電気絶縁材料の誘電特性計測を用いた劣化診断に関する研究 電子システム工学専攻 所 研究室 13s06片山祐輔
劣化診断指標：誘電特性 トリーイング劣化 1．目的 水滴の動的挙動の誘電特性 電流比較型高電界誘電特性測定システム 試料内部の誘電特性 電流比較型高電界誘電特性測定システム 劣化診断指標：誘電特性 試料内部の誘電特性 トリーイング劣化 水滴の動的挙動の誘電特性 試料表面の誘電特性
トリーイング劣化の観測 ＜試料＞ 針先端部の曲率半径:40μm 針ー平板間距離:3mm No1： 未劣化試料 No2,3： 劣化試料 劣化条件 （50Hz 12ｋV/4h 150℃） 図1 試料の概略図
交流電界下における 水滴の動的挙動の誘電特性 ＜試料＞ HTVシリコーンゴム試料 電極間距離:6mm 水滴：20μｌ ＜水滴の種類＞ ・蒸留水 ・導電率の高い食塩水 ・表面張力の低下した水溶液 図2 水滴設置図
＜トリーイング劣化の観測＞ 1.f＝50Hz 10ｋVP-Pの交流ランプ波形を印加 Ixr及び⊿Ixcにより、部分放電の発生を評価 評価方法 ＜トリーイング劣化の観測＞ 1.f＝50Hz 10ｋVP-Pの交流ランプ波形を印加 Ixr及び⊿Ixcにより、部分放電の発生を評価 ＜交流電界下における水滴の動的挙動の誘電特性＞ f＝29Hz ４ｋVP-Pの交流ランプ波形を印加 水滴の種類・個数を変化させ、⊿Ixcを用いて評価
図３ 損失電流Ixrの印加電圧依存性 （交流50Hz DSP平均化100回）
図４ 容量電流不平衡分⊿Ixcの印加電圧依存性 （交流50Hz DSP平均化100回）
図５ 水滴個数の変化による⊿Ixcの変化[蒸留水] （導電率5μS/cm 表面張力72.8mN/m）
図６ 水滴種類の変化による⊿Ixcの変化 （水滴3個を設置した時）
＜トリーイング劣化の観測＞ 損失電流Ixr及び容量電流不平衡分⊿Ixcにより、トリーイング劣化試料内部の部分放電発生が観測可能となった。 まとめ ＜トリーイング劣化の観測＞ 損失電流Ixr及び容量電流不平衡分⊿Ixcにより、トリーイング劣化試料内部の部分放電発生が観測可能となった。 ＜交流電界下における水滴の動的挙動の誘電特性＞ 試料表面の誘電特性は、水滴の形状変化によって大きく影響することが示唆された。
＜トリーイング劣化の観測＞ 高電圧印加装置を用いて、一定交流電圧印加によるトリーイング劣化の伸展評価を行う。 今後の課題 ＜トリーイング劣化の観測＞ 高電圧印加装置を用いて、一定交流電圧印加によるトリーイング劣化の伸展評価を行う。 ＜交流電界下における水滴の動的挙動の誘電特性＞ 水滴の形状変化と誘電特性との関連性についての更なる検討を進める。
図 損失電流Ixrの周波数特性
図 水滴個数の変化によるＩｘｒの変化[蒸留水］ 図 水滴個数の変化によるＩｘｒの変化[蒸留水］
図 一定電圧印加によるIxr、⊿Ixcの時間依存性