超高速高電圧・大電流インパルス計測システムの高信頼化、高性能化に関する研究
【研究分野】電力工学
【研究キーワード】
インパルス電圧 / 分圧器 / 電解液 / 応答特性 / EMTP / 分圧比 / 誘電率 / 応答時間 / 急しゅん波インパルス電圧
【研究成果の概要】
研究計画にしたがって研究を進め下記の成果を得た。
1.高性能電解液分圧器の開発:電解液分圧器において高圧部電解液抵抗体の長さと直径を適切に設計するとともに、低圧部に高圧部より抵抗率の低い電解液を使用するか、あるいは金属フイルム、カ-ボン抵抗などの通常の抵抗を用いて電解液の大きな比誘電率を積極的に利用することにより、極めて応答特性の良好な分圧器を開発した。例えば1000kV用で応答時間5nsの電解液分圧器が得られた。ただし、電解液は温度により抵抗が変化するので、印加インパルス電圧による温度上昇の小さい範囲で使用する必要がある。2.高性能・高信頼性ハイブリッド形抵抗分圧器の開発:金属抵抗体の周囲を純水で囲んだ新しいタイプのハイブリッド形抵抗分圧器を開発した。この分圧器は純水の誘電率を利用するとともに、分圧比は金属抵抗で定まるので、極めて高性能であり、かつ高信頼性を有する。3.補償回路による分圧器の高性能化:低圧部に適当な補償回路を接続することにより、分圧器の応答特性を大きく向上しうることを示した。また、この方法を電解液分圧器やハイブリッド形抵抗分圧器、制動容量分圧器などに適用して実験的に有効性を確認した。4.リ-ドレス分圧器方式の開発:分圧器を水平配置として高リ-ド線を短縮し、応答特性を大きく向上しうることを示した。この方式により分圧器の応答時間を5nsから1.5nsに向上できた。超高速度高電圧インパルスの測定に有力な方法となるであろう。5.EMTPによる解析の導入・EMTP(電磁過渡現象プログラム)を各種分圧器の応答特性の解析に導入し、高圧リ-ド線を含めた応答特性の計算を可能とした。なお、インパルス電流測定系については今後研究を行なう予定である。
【研究代表者】