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 1．目的電流比較型高電界誘電特性測定システム劣化診断指標：誘電特性トリーイング劣化試料内部の誘電特性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 0.10 No.1（未劣化） No.2（劣化） No.3（劣化） Ixr［μA］ 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 0 1 2 3 印加電圧波高値［ｋV］ 4 図３損失電流Ixrの印加電圧依存性（交流50Hz DSP平均化100回） 5 0.08 No.1（未劣化） No.2（劣化） No.3（劣化） ⊿Ixc［μA］ 0.06 0.04 0.02 0.00 0 1 2 3 印加電圧波高値［kV］ 4 5 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） 0.020 水滴3個水滴2個水滴1個水滴無し ⊿Ixc[μA] 0.015 0.010 0.005 0.000 -0.005 0.0 0.5 1.0 印加電圧[ｋV 1.5 0-P 2.0 ] 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） 0.04 水溶液　[56.0mN/m] 食塩水　[72.8mN/m] 蒸留水　[72.8mN/m] 水滴無し ⊿Ixc[μA] 0.03 0.02 0.01 0.00 -0.01 0.0 0.5 1.0 印加電圧[ｋV 1.5 0－P 2.0 ] 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）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。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。 0.16 水滴無し水滴有り 0.14 0.12 Ｉｘｒ[μＡ] 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 周波数[Ｈｚ] 図損失電流Ixrの周波数特性 0.004 水滴3個水滴2個水滴1個水滴0個損失電流Ｉｘｒ[μＡ] 0.003 0.002 0.001 0.000 -0.001 -0.002 0.0 0.5 1.0 印加電圧[ｋV 1.5 2.0 0-P ] 図水滴個数の変化によるＩｘｒの変化[蒸留水］ 0.08 Ixr　（１回目） Ixr　（２回目） ⊿Ixc（１回目） ⊿Ixc（２回目）一定交流電圧印加 f＝50Hz V P-P ＝10ｋV 0.07 0.06 電流［μA］ 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 -0.01 0 2 4 6 印加［有］ 8 10 12 14 16 18 20 印加［無］ 22 時間［hour］図一定電圧印加によるIxr、⊿Ixcの時間依存性 24