屋外絶縁用高分子材料の吸水及び乾燥過程の誘電特性による評価平成１５年３月３日所研究室５年電気工学科５番岩崎崇也研究の背景シリコーンゴムなどの高分子材料は電気的・物理的に優れた特性を有している。そのためさまざまな所で用いられている。さまざまな条件における、それらの高電界誘電特性を把握し劣化診断技術を確立することが大変重要である。測定に用いた試料ＨＴＶシリコーンゴムの厚さ６ｍｍ、大きさ５０ｍｍ×６０ｍｍのシート状のものを、水浸劣化温度５℃と３０℃としたものを用いた。測定方法・水滴：２０μｌ・電極間距離：６ｍｍ主電極→ 水滴 → 高電圧電極→ VP－P＝４ｋＶ 1.5sec 3.0sec 交流ランプ波・３０Ｈｚ・４ｋＶｐ-ｐ測定結果試料重さの変化[ｇ] 0.015 5℃で水浸 30℃で水浸 0.010 0.005 0.000 -0.005 0 20 40 乾燥後 -0.010 日数（日）図１水浸試料の重量変化 60 水浸８日未劣化水浸５６日図２水浸劣化温度５℃の場合の試料の様子 0.015 未劣化損失電流 Ixr [μA] 水浸8日水浸56日乾燥１日 0.010 0.005 0.000 0.0 1.0 2.0 印加電圧波高値 [kV] 図３５℃における印加電圧波高値－損失電流特性 0.015 未劣化損失電流 Ixr [μA] 水浸8日水浸56日乾燥１日 0.010 0.005 0.000 0.0 1.0 2.0 印加電圧波高値 [kV] 図４５℃における水滴設置時の印加電圧波高値－損失電流特性容量電流⊿Ixc [μA] 0.020 未劣化 C=6.730pF 水浸8日 C=6.757pF 水浸56日 C=6.969pF 乾燥１日 C=6.889pF 0.010 0.000 0.0 1.0 2.0 -0.010 印加電圧波高値 [kV] 図５５℃における印加電圧波高値－容量電流特性容量電流⊿Ixc [μA] 0.030 未劣化水浸8日水浸56日乾燥1日 0.020 0.010 0.000 0.0 1.0 印加電圧波高値 [kV] 2.0 図６５℃における水滴設置時の印加電圧波高値－容量電流特性水浸８日未劣化水浸５６日図７水浸劣化温度３０℃の場合の試料の様子損失電流 Ixr [μA] 0.015 未劣化水浸8日水浸56日乾燥１日 0.010 0.005 0.000 0.0 1.0 2.0 印加電圧波高値 [kV] 図８３０℃における印加電圧波高値－損失電流特性 0.040 未劣化損失電流 Ixr [μA] 水浸8日水浸56日乾燥1日 0.020 0.000 0.0 1.0 2.0 印加電圧波高値 [kV] 図９３０℃における水滴設置時の印加電圧波高値－損失電流特性未劣化 C=6.682pF 水浸8日 C=6.659pF 水浸56日 C=6.839pF 乾燥１日 C=6.778pF 容量電流⊿Ixc [μA] 0.015 0.010 0.005 0.000 0.0 1.0 2.0 -0.005 印加電圧波高値 [kV] 図１０３０℃における印加電圧波高値－容量電流特性容量電流⊿Ixc [μA] 0.080 未劣化水浸8日水浸56日乾燥１日 0.040 0.000 0.0 1.0 印加電圧波高値 [kV] 2.0 図１１３０℃における水滴設置時の印加電圧波高値－容量電流特性まとめ・吸水量が多いほど試料の誘電特性は大きく増加し、吸水劣化の状態を反映する。・水滴を設置した場合のほうが、試料の劣化をよりはっきりと損失電流と容量電流の増加として観測できる。・５℃で水浸劣化させるよりも、３０℃で水浸劣化させたほうが損失電流も容量電流もより大きく観測できる。 30 水滴数（個） 40 20 10 0 >0 >200 >20 >400 0 20 真円度（％） >80 >0 水滴個数（個） >200 60 >400 80 ２０＞８０＞真円度（％）面積（Ｐｉｘｅｌｓ）面積（Ｐｉｘｅｌｓ）水滴の面積と真円度の関係（初期　５℃）水滴の面積と真円度の関係（8日後　５℃） 80 60 >0 面積（Ｐｉｘｅｌｓ） >200 20 0 >400 個数（個） 40 ＞２０＞８０真円度（％）水滴の面積と真円度の関係（56日後　５℃） 80 100 水滴個数(個） 40 50 ４０＞０＞面積（Ｐｉｘｅｌｓ）面積（Ｐｉｘｅｌｓ）水滴の面積と真円度の関係（初期３０℃） >0 ８０＞ 0 >200 >0 >200 >400 0 20 >0 >40 真円 >80 度（％） >400 水滴数（個） 60 真円度（％）水滴の面積と真円度の関係（8日後　３０℃） 80 60 >0 面積（Ｐｉｘｅｌｓ） >200 20 0 >400 個数（個） 40 ＞２０＞８０真円度（％）水滴の面積と真円度の関係（56日後　３０℃）