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超低周波シェーリングブリッジによる6kV CVケーブルの誘電特性測定

  • 写真なし相原 貢
  • 写真なし海老原 康光
  • 写真なし芳賀 薫
図4、図14 図4測定の基本回路、図14 誘導電圧の影響

図1 図4、図14 図4測定の基本回路、図14 誘導電圧の影響

 電気機器やケーブルの絶縁診断技術の研究は1980年代、電気材料分野の中で最も重要なテーマの一つであった。特にCVケーブルに関する研究は活発で、米国のIEEEや欧州のJICABLE、国内でも電気学会の絶縁材料研究会やシンポジウムで多くの研究成果が報告されている。

 CVケーブルの研究のうち超低周波高電圧法については、日・米・豪・欧州諸国の大学やメーカにお

いて高電圧発生器の開発、現象の解析、実機の特性測定などの研究が進められてきた。そんな中で1987年、超低周波高電圧発生器の開発によって超低周波誘電特性を測定する基本的な技術が確立された。

 この技術では、絶縁体の超低周波(0.1Hz領域)誘電特性を高電圧で測定するため、まずサイリスタを用いた正弦波高電圧の発生装置を開発した。さらに、標準のシェーリングブリッジの素子を改良し、超低周波用ブリッジを開発するとともに、応答速度を向上した新方式の検出器を開発して、通常使いやすいシェーリングブリッジの長所を生かし、さらにバランス信号を時間に無関係な量として処理して、常時バランスが取れるようにした。

 これによって難題とされていた超低周波誘電特性が容易に測定できるようになった。この装置を用いて劣化したCVケーブルの誘電特性を求め、水トリー劣化が商用周波数による電磁誘導をまったく受けずに高感度で測定できることを明らかにした。

 超低周波高電圧を低ノイズで安定して発生する機器を開発することにより、誘電特性を高感度で測定できることが明らかにされた。この技術は現場におけるCVケーブルの劣化検出に有効であり、電気機器およびケーブルの絶縁診断や寿命予測を行う上で極めて重要な情報を提供するものである。

 本研究の成果に対して、電気学会は、1989年、相原 貢(昭和電線電纜)、海老原 康光(昭和電線電纜)、芳賀 薫(大東文化大学)に電気学術振興賞(論文賞)を贈った。

文献

[1] 相原貢、海老沼康光、芳賀薫、超低周波シェーリングブリッジの開発と6kV CVケーブルの誘電特性への応用、1987年、電学論A、107巻11号、489-496

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キーワード

超低周波、CVケーブル、誘電特性、電線・ケーブル、誘電・絶縁材料
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