大久保研究室

極低温液体の実用絶縁性能と超電導電力機器の絶縁設計に関する研究

[研究内容]
　液体窒素・液体ヘリウムといった極低温液体は，超電導体の冷却媒体とともに，電気絶縁媒体としての機能をも要求される．これらの極低温液体，ガス等の電気的絶縁特性に関しては，現在までにその基礎特性がほぼ得られているが，極低温液体の絶縁性能には未知の部分が多く，電力機器としての絶縁設計に資する実用的なデータを取得することが必要である．そこで本研究では液体ヘリウム・液体窒素を対象として，超電導電力機器の絶縁設計に必要な種々の実用的なデータを取得し，超電導電力機器の絶縁設計に対する指針を与えることを目的としている．
具体的な内容は，球対平板電極と同軸円筒電極を用いた極低温液体における絶縁破壊電界の面積効果・体積効果および熱的気泡存在時の絶縁破壊特性などである．

[学術論文]
(1)前田洋秀，谷口洋一郎，千種俊二，加藤克己，早川直樹，大久保仁
"液体窒素／FRP複合絶縁系における熱的気泡存在下の部分放電開始特性" 電気学会論文誌A，Vol.118-A，No.6，1998

(2)N.Hayakawa, H.Sakakibara, H.Goshima, M.Hikita, H.Okubo
"Breakdown Mechanism of Liquid Nitrogen Viewed from Area and Volume Effects"
IEEE Trans. on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol.4, No.1, 1997

(3)H.Goshima, H.Sakakibara, N.Hayakawa, M.Hikita, K.Uchida, H.Okubo
"High Voltage Insulation Based on Area and Volume Effects of Cryogenics Liquids for Superconducting Power Apparatus"
電気学会論文誌B，Vol.116-B，No.7，1996

(4)五島久司，榊原公幸，早川直樹，匹田政幸，内田克己，大久保仁
"熱的気泡存在下における液体窒素中の絶縁破壊電界の体積効果"
電気学会論文誌A，Vol.115-A, No.3, pp.239-244 (1995)

(5)H.Goshima, N.Hayakawa, M.Hikita, K.Uchida, H.Okubo
"Area and Volume Effects on Breakdown Strength in Liquid Nitrogen"
IEEE Trans. on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol.2, No.3, pp.376-384 (1995)

(6)H.Goshima, N.Hayakawa, M.Hikita, K.Uchida, H.Okubo
"Weibull Statistical Analysis of Area and Volume Effects on the Breakdown Strength in Liquid Nitrogen"
IEEE Trans. on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol.2, No.3, pp.385-393 (1995)

[発表実績]
(1)N.Hayakawa, H.Maeda, S.Chigusa, H.Okubo
"Partial Discharge Inception Characteristics of LN₂/Epoxy Composite Insulation System under Thermal Bubble Condition"
13^th International Conference on Dielectrics Liquids, Nara, JAPAN, pp.392-395 (1999)

(2)N.Hayakawa, H.Sakakibara, H.Goshima, M.Hikita, H.Okubo
"Mutual Contribution of Area and Volume Effects on Breakdown Strength in Liquid Nitogen"
12^th International Conference on Dielectrics Liquids, Roma, Italy, pp.333-336 (1996)

(3)H.Okubo, M.Hikita, H.Goshima, H.Sakakibara, N.Hayakawa
"High Voltage Insulation Performance of Cryogenic Liquids for Superconducting Power Apparatus"
IEEE Power Engineering Society, Winter Meeting, 96WM222-0-PWRD, Baltumore (1996)

(4)H.Goshima, H.Okubo, H.Sakakibara, N.Hayakawa, M.Hikita, K.Uchida
"Area and Volume Effects on Breakdown Strength in Liquid Helium and Liquid Nitrogen"
9^th International Symposium on High Voltage Engineering, subject 7, No.7052, Graz (1995)