電力中央研究所

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電力中央研究所 報告書(電力中央研究所報告)

報告書データベース 詳細情報


報告書番号

W03037

タイトル(和文)

コンパクト固体絶縁接続部(ハイパーコネクタ)の開発(第2報) -異種固体絶縁物界面の絶縁耐力と接続部界面形状の試設計-

タイトル(英文)

Development of All Solid Compact Connector (Hyper-connector) for High Voltage Equipment (2nd report) -Dielectric Strength of Interface between Different Dielectrics and Tentative Design of Interfacial Shape-

概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)

全固体変電所への適用を念頭に,電力機器相互の超高圧・大電流の接続,ITを活用した情報収集端末機能,コンパクトで複数回の着脱を考慮した接続部(ハイパーコネクタ)の実現に向けた研究開発を進めている。本報告では,まず,ハイパーコネクタ構成絶縁材料(シリコーンゴム)と被接続電力機器構成絶縁材料(エポキシ樹脂)の界面絶縁特性を実験的に検証した。この結果,絶縁上の欠陥を極力排除した界面において,交流部分放電開始電界が10kVrms/mm,インパルス絶縁破壊電界が29kV/mm以上であることを確認した。また,同軸座標系で界面方向電界強度が一定となる曲線を求め,これに基づく界面形状を提案し,275kVハイパーコネクタを電気絶縁の面から試設計した。この結果,275kV PMJと比較して275kVハイパーコネクタは長手方向で容積で20%となり,全固体変電所所要スペースの低減に大きく貢献できることを明らかにした。

概要 (英文)

The all solid insulated substation, that we have been proposing and encouraging R & D projects for, has features, such as compactness and extendability by unitized power equipment. In order to make the substation more compact and extendable, a special connection system between power equipment has to be developed. Therefore, we have been developing an all solid compact connector (Hyper-connector) having features of high voltage and large current connections, embedded sensor functions as VT and CT and an ability of multi-time connection and disconnection. This report is designed to propose the ac and impulse design stresses and design method for the interface shape of hyper-connector. In this report, we firstly investigated the electrical insulation property of the interface between different dielectrics, that is, silicone rubber and epoxy resin which constitute the hyper-connector and power equipment, respectively. As a result, we confirmed that ac partial discharge inception stress was above 10 kVrms/mm and impulse breakdown stress was above 29 kV/mm, respectively. Thus, we adopted 10 kVrms/mm as minimum ac partial discharge inception stress and 29 kV/mm as minimum impulse breakdown stress. Secondly, we derived a curve as a cross-sectional shape on which the electrical stress of interfacial direction is independent of the position under coaxial coordinate system. And we tentatively designed the 66 kV hyper-connector based on the curve we derived. As a result, the 275 kV hyper-connector had a 20 % volume of 275 kV PMJ.

報告書年度

2003

発行年月

2004/04

報告者

担当氏名所属

主

高橋 俊裕

横須賀研究所電力部

共

岡本 達希

横須賀研究所電力部

共

鈴木 寛

横須賀研究所電力部

協

高橋 紹大

横須賀研究所電力部

協

大木 義路

早稲田大学

協

柴田 耕平

早稲田大学

協

大野木 誠

早稲田大学

協

田中 友之

豊橋技術科学大学

協

尾方 勇一

豊橋技術科学大学

協

穂積 直裕

豊橋技術科学大学

協

武田 敏尚

横須賀研究所電力部

キーワード

和文英文
固体絶縁 Solid insulation
接続部 Connection system
界面 Interface
界面形状設計 Interfacial shape design
設計電界 Design stress
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