報告書番号

182027

タイトル（和文）

ＣＶケーブルのトリーイング劣化（２）－半導電性突起からの電気トリーの発生－

タイトル（英文）

TREEING BREAKDWON IN CROSSLINKED POLYETHYLENE FOR POWER CABLE INSULATION (2) -TREEING INITIATION FROM A SEMICONDUCTIVE PROTRUSION-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

ポリエチレンブロック中に先端曲率半径２．５～８０μｍの半導体性突起をモールドした試料を用いて，交流５０Ｈｚの課電実験を行い以下の結果を得た。（１）電気トリーが発生する前に大きさ０．３～０．４ｐＣのパルス電流が検出された。このパルスは正パルス（突起先端が正極の時に発生するパルス）から出現し，しばらく後に負パルスも発生する。（２）前駆パルスの大きさが１ｐＣ以下の場合にはトリーは発生していなが，３ｐＣ以上になると２０～５０μｍのトリーが発生している。従って初期トリーは１～３ｐＣのパルスが発生している時に生じると考えられる。（３）１ｐＣ以下の正パルスの発生位相角φｐは比較的安定していてφｐに対する印加電圧瞬時値の作る突起先端から２０μｍの範囲の平均電界Ｅ２０は突起形状及び印加電圧によらずほぼ１．０～１．３ＭＶ／ｃｍとなった。

概要 （英文）

THIS PAPER DESRIBES TREEING BREAKDOWN MECHANISMS AT A SEMICONDUCTIVE PROTRUSIONTIP AND CRITERION SIZE OF HARMFUL PROTRUSION FOR EHV XLPE POWER CABLES.POLYETHYLENE BLOCKS CONTAINING A SEMICONDUCTIVE PROTRUSION WITH A TIP RADIUS OF 2.5-80 MU MARE USED AS SPESIMENS AND 50HZ AC VOLTAGES ARE APPLIED TO THEM. THE FOLLOWING EXPERIMENTAL RESULTS ARE OBTAINED: (1)PRE-BREAKDOWN PULSE CURRENT OF 0.3-0.4PC IN MAGNITUDE ARE OBSERVED BEFORE TREEING INITIATION.POSITIVE PRE-BREAKDOWN PULESES APPEAR AT FIRST THEN NEGATIVE ONES FOLLOW. (2)WHEN THE MAGNITUDES OF THE PRE-BREAKDOWN PULESE ARE LESS THAN 1 PC,NO TREE IS OBSERVED WITH A MICROSCOPE.HOWEVER WHEN THEY EXCEED 3 PC,THERE CLEARLY APPEAR TREES OF 20-50 MU M IN LENGTH.THEREFORE TREEING BREAKDOWN OCCURS WHEN THE MAGNITUDE OF THE PRE-BREAKDOWN PULSE INCREASES UP TO 1-3PC. (3)THE OCCURRENCE PHASE ANGLES OF POSITIVE PRE-BREAKDOWN PULSES OF LESS THAN 0.5PC ARE ALMOST STEADY.A NEW PARAMETER E20 IS INTRODUCED AND SHOWS ALMOST CONSTANT VALUE( 1MV/CM)FOR VARIOUS TIP RADII AND APPLIED VOLTAGE,WHERE E20 IS DEFINED AS THE MEAN VALUE OF APPLIED FIELD STRENGTH BETWEEN THE TIP AND A POINT AT THE DISTANCE OF 20 MU M FROM THE TIP ALONG THE SYMMETRIC AXIS OF THE PROTRUSION AT THE MOMENT OF PULSE OCCURRENCE. (4)UNDER THE ASSUMPTION THAT TREES INITIATE WHEN E20 EXCEEDS 0.5MV/CM,THE CRITICAL SIZE OF HARMFUL PROTRUSION IS ESTIMATED TO BE 50 MU M FOR HIGH VOLTAGE XLPE POWER CABLE WITH MEAN AC VOLTAGE GRADIENT OF 10KVRMS/MM.

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