報告書番号

T01017

タイトル（和文）

GISの雷サージ領域V－t特性評価手法の検討－方形波インパルスによる定量的評価－

タイトル（英文）

Study of Lightning Surge Region Voltage-time Characteristics Evaluation Method of GIS―Quantitative Evaluation Method by Steep-front Square Impulse Voltage―

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高気圧（0.5MPa）中のGISモデル電極に対し、方形波および31MHz急峻振動波インパルスに対するV－t特性を取得した。さらに方形波インパルスにより放電パラメータを定量化し、V－t特性定量的評価手法を提案した。また、雷サージ・断路器サージモデル波形に提案手法を適用し、妥当性を検討した。主な結果は以下の通りである。(1)方形波インパルスにより正極性では20ns、負極性では40nsから10μsまでのV－t 特性が得られた。正極性では80ns、負極性では200nsから左上がりの特性となる。(2)31MHz急峻振動波インパルス印加時のV－t特性の下限値は、方形波インパルスよりも高い。(3)方形波インパルスにより定量化した等面積則により、雷インパルスを含め～1.45MHzの雷サージモデル波形、二重周波振動波を含む～5.4MHz程度の断路器サージモデル波形に対して、GISの設計で特に重要となるV－t特性の下限値が良好に評価された。

概要 （英文）

Because gas-insulated switchgear (GIS) is subjected to very fast transient overvoltages as lightning surges or disconnector switching operations, the sparkover voltage and time (V-t) characteristics of SF6 in a very short time range of less than 1 ms are of great interest from the viewpoints of insulation design and coordination for a GIS. This paper describes the V-t characteristics of 0.5MPa SF6 using a steep-front square impulse and 31MHz fast-oscillating impulse voltages under a quasi-uniform field gap and its quantitative evaluation method. The principal results are summarized as follows: (1) In the square impulse, the V-t characteristics of positive polarity are almost flat over a long time range from 80ns to 10ms, and rise steeply over a short time range from 80ns down to 20ns. For negative polarity, the V-t characteristics exhibit a gentle rise from 200ns down to 40ns. In the 31MHz fast-oscillating impulse, the minimum sparkover voltage of V-t characteristics is higher than for the square impulse.(2) At the same voltage level of square impulse, the extent of the discharge time lag of negative polarity is wider than for positive polarity. For both polarities, the extent of statistical time lag and discharge formative time lag depend on applied voltage.(3) For the equal-area criterion as the V-t curve estimation method, the equal-area criterion parameters are quantitatively estimated using the square impulse. As the result of equal area criterion with these parameters for the non-standard lightning impulse, we found that the application for the non-oscillating impulse and up to at least 5.4MHz oscillating impulse as a model of lightning surge and disconnector switching surge is possible.

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