真空容器
[研究背景]
次世代の電気絶縁媒体として真空絶縁が注目されている．特に，真空絶縁技術を利用した電力用遮断器(VCB)は高い絶縁耐力，環境適合性，保守点検の簡便性などの利点から小・中電圧領域において幅広く用いられ，今後更なる高電圧化，コンパクト化が求められている．これらを実現するために，真空中電極コンディショニングメカニズムの解明，およびメカニズムを基にした真空絶縁性能のさらなる向上が必要である．
本研究では，電極間を繰り返し絶縁破壊させることによって絶縁耐力を向上させるスパークコンディショニングに注目している．上図の真空タンク内に真空遮断器内の高電界を模擬した電極を構成している．本実験系においては，最大400kVの標準雷インパルス電圧を印加することが可能であり，真空タンク内の圧力は10-6Paレベルを維持している．
本研究により，以下の内容を明らかにしている．
・真空中不平等電界下におけるコンディショニングメカニズム
・コンディショニング効果の電極材料依存性(CuCr, SUS304, OFHC Cu)
・絶縁破壊現象の長ギャップ特性
・コンディショニング効果の放電電流依存性
・破壊前駆電流に基づく不平等電界下コンディショニングメカニズム
[学術論文]
(5) Takanori Yasuoka, Tomohiro kato,
Katsumi Kato, Hitoshi Okubo
"Discussion of Electrode Conditioning
Mechanism Based on Pre-breakdown Current under Non-uniform Electric Field in
Vacuum",
電気学会誌A, Vol.128, No,12, pp.1445-1451,(2008-12)
(4) Y. Fukuoka, T. Yasuoka, K. Kato,
H.Okubo
"Brekdown Conditioning Characteristics
of Long Gap Electrode in Vacuum",
IEEE Trans. on Dielectrics and Electrical
Insulation
(3) 加藤克巳 福岡裕志，稲川諭季彦，斉藤仁，榊 正幸，大久保仁
"真空中における精密表面処理電極の絶縁破壊コンディショニング特性"
電気学会論文誌A, Vol.126, No.8,
pp.763-768, (2006-8)
(2) K. Kato, Y. Fukuoka, M. Sakaki, H.
Saitoh and H. Okubo
"Effect of Electrode Surface Roughness
on Breakdown Characteristics under Non-uniform Electric Field in Vacuum"
IEEE Trans. on Dielectrics and Electrical
Insulation, (Submitted)
(1) F.Miyazaki, Y.Inagawa, K.Kato,
M.Sakaki, H.Ichikawa and H.Okubo"Electrode Conditioning Characteristics
in Vacuum under Impulse Voltage Application t for Non-Uniform Electric
field"
IEEE Trans. on Dielectrics and Electrical
Insulation, Vol.12, No.1,pp.17-23, 2005
[発表実績]
(8) Hitoshi Okubo, Takanori Yasuoka,
Tomohiro Kato, Katsumi Kato
"Electrode Conditioning Mechanism
Based on Pre-breakdown Currend under Non-uniform Electric Field in Vacuum",
23rd In.l Symp.on Discharges and Electrical
Insulation in Vacuum, pp.13-16, 2008
(7) T.Yasuoka, K.Kato , H.Okubo
"Electrode Conditioning
Characteristics Based on Discharge Current in Vacuum",
15th Int. Symp on High Voltage
Engineering
(6) Y. Fukuoka, T. Yasuoka, K. Kato, M.
Sakaki, H. Saitoh, H.Okubo
"Brekdown Conditioning Characteristics
of Long Gap Electrode in Vacuum",
22th Int. Symp. on Discharge and Electrical Insulation in vacuum, pp.59-62, 2006.
(5) K. Kato, T. Yasuoka, Y. Fukuoka, M.
Sakaki, H. Saitoh, H.Okubo
"Investigation of Electrode
Conditioning Mechanism in Vacuum with Impulse Voltage Application ",
22th Int. Symp. on Discharge and Electrical Insulation in vacuum, pp.75-78, 2006.
(4) Y.Inagawa, F. Miyazaki, K.Kato,
M.Sakaki, H.Ichikawa and H.Okubo
"Effect of Surface Roughness on
Breakdown Characteristics under Non-uniform Electric Field in Vacuum"
21th Int. Symp. on Discharge and Electrical Insulation in vacuum, pp.72-75, 2004.
(3) F. Miyazaki, Y.Inagawa, K.Kato,
M.Sakaki, H.Ichikawa and H.Okubo
" Electrode Area Effect depending on
Conditioning Mechanism under Non-uniform Electric Field in Vacuum "
21th Int. Symp. on Discharge and Electrical Insulation in vacuum, pp.76-79, 2004.
(2)H.Wanibe, K.Kato, T.Shioiri, H. Okubo :
"Impulse Conditioning Characteristics
of Breakdown under Quasi-uniform Electric Field in Vacuum.",
12th International Symposium of High Voltage
Engineering,No,4-61, pp.461-464, 2001.
(1) H.Wanibe, F. Miyazaki, K. Kato, T.
Shioiri :
"Impulse Breakdown Conditioning
Process under Non-uniform Electric Field in
Vacuum.",
20th Int. Symp. on Discharge and Electrical Insulation in vacuum, pp.335-338, 2002.
