2024/04/11 更新

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コジマ ヒロキ
小島 寛樹
KOJIMA Hiroki
所属
大学院工学研究科 電気工学専攻 電気エネルギー 准教授
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 電気電子情報工学科
職名
准教授
連絡先
メールアドレス
外部リンク

学位 3

  1. 博士(工学) ( 2004年3月   名古屋大学 ) 

  2. 修士(工学) ( 2000年3月   名古屋大学 ) 

  3. 学士(工学) ( 1998年3月   名古屋大学 ) 

研究キーワード 4

  1. 高電圧

  2. 絶縁破壊

  3. 放電

  4. 電気絶縁

研究分野 1

  1. ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 電力工学

現在の研究課題とSDGs 3

  1. 環境に調和した次世代電力機器に関する研究

  2. 高柔軟な電気エネルギーシステム・設備のマネジメント技術に関する研究

  3. 超電導電力機器・システムに関する研究

経歴 5

  1. 名古屋大学   大学院工学研究科   准教授

    2014年4月 - 現在

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    国名:日本国

  2. 名古屋大学   エコトピア科学研究所   寄附研究部門准教授

    2010年4月 - 2014年3月

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    国名:日本国

  3. 名古屋大学   エコトピア科学研究所   寄附研究部門助教

    2007年4月 - 2010年3月

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    国名:日本国

  4. 名古屋大学   エコトピア科学研究所   助手

    2005年4月 - 2007年3月

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    国名:日本国

  5. 名古屋大学   エコトピア科学研究機構   助手

    2004年4月 - 2005年3月

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    国名:日本国

学歴 3

  1. 名古屋大学   工学研究科   エネルギー理工学専攻

    2000年4月 - 2004年3月

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    国名: 日本国

  2. 名古屋大学   工学研究科   エネルギー理工学専攻

    1998年4月 - 2000年3月

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    国名: 日本国

  3. 名古屋大学   工学部   電気学科

    1994年4月 - 1998年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 6

  1. 電気学会   上級会員

    1997年12月 - 現在

  2. Institute of Electrical and Electronics Engineers   Member

    2011年6月 - 現在

  3. 低温工学・超電導学会   正会員

    2006年3月 - 現在

  4. 放電学会   正会員

    2005年5月 - 現在

  5. プラズマ・核融合学会   正会員

    1998年 - 現在

  6. 日本物理学会   正会員

    2001年12月 - 現在

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委員歴 72

  1. 電気学会 令和6年基礎・材料・共通部門大会企画セッション委員会   委員  

    2024年1月 - 2024年5月   

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    団体区分:学協会

  2. ISH2025 実行委員会   幹事  

    2023年4月 - 2026年3月   

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    団体区分:学協会

  3. 中部電力 電力技術研究会 系統運用専門部会   専門委員  

    2023年4月 - 2025年3月   

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    団体区分:その他

  4. APSPT-13 組織委員会   委員長  

    2023年 - 2024年   

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    団体区分:学協会

  5. 電気学会 変圧器の保守・更新技術の最新動向調査専門委員会   委員  

    2022年10月 - 2025年9月   

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    団体区分:学協会

  6. 電気学会放電・プラズマ・パルスパワー技術委員会   委員長  

    2022年6月 - 2025年3月   

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    団体区分:学協会

  7. 経済産業省産業構造審議会   臨時委員  

    2021年7月 - 2025年7月   

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    団体区分:政府

    保安・消費生活用製品安全分科会電力安全小委員会電気設備自然災害等対策WG

  8. 電気学会 論文委員会(A2グループ)   委員  

    2021年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  9. 電気学会高電圧技術委員会   1号委員  

    2021年4月 - 2027年3月   

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    団体区分:学協会

  10. 電気技術者試験センター   試験員  

    2021年4月 - 2023年3月   

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    団体区分:その他

  11. 電気学会 変圧器・リアクトルの騒音対策に関する最新動向調査専門委員会   委員  

    2019年10月 - 2022年9月   

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    団体区分:学協会

  12. パワーアカデミー大学検討委員会 若手教員/研究者支援WG   主査  

    2018年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  13. 公益財団法人名古屋産業科学研究所   非常勤所員  

    2017年9月 - 2025年3月   

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    団体区分:その他

  14. CIGRE SC C4 国内分科会   委員  

    2014年1月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  15. 電気学会 令和5年基礎・材料・共通部門大会実行委員会   委員  

    2023年1月 - 2023年12月   

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    団体区分:学協会

  16. 電気学会 令和5年基礎・材料・共通部門大会企画セッション委員会   委員  

    2023年1月 - 2023年5月   

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    団体区分:学協会

  17. 令和5年電気学会全国大会実行委員会   幹事  

    2022年6月 - 2023年6月   

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    団体区分:学協会

  18. 電気学会放電・プラズマ・パルスパワー技術委員会   副委員長  

    2022年4月 - 2022年5月   

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    団体区分:学協会

  19. ISPlasma2023 / IC-PLANTS2023 組織委員会   副委員長  

    2022年 - 2023年   

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    団体区分:学協会

  20. CMD2022組織委員会   委員  

    2021年4月 - 2023年3月   

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    団体区分:学協会

  21. ISDEIV2023現地実行委員会   委員  

    2021年3月 - 2023年12月   

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    団体区分:学協会

  22. 独立行政法人日本学術振興会   科学研究費委員会専門委員  

    2020年12月 - 2021年11月   

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    団体区分:政府

  23. 電気協同研究会 架空送電設備の絶縁設計調査専門委員会   専門委員  

    2020年10月 - 2023年9月   

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    団体区分:学協会

  24. 電気学会ガス絶縁開閉装置の環境負荷低減への技術動向調査専門委員会   委員  

    2020年10月 - 2023年3月   

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    団体区分:学協会

  25. 電気学会 論文委員会(A2グループ)   主査  

    2020年4月 - 2021年3月   

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    団体区分:学協会

  26. 電気学会 基礎・材料・共通部門編修委員会   委員  

    2020年4月 - 2021年3月   

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    団体区分:学協会

  27. ISDEIV2022現地実行委員会   委員  

    2020年3月 - 2022年12月   

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    団体区分:学協会

  28. 独立行政法人日本学術振興会   科学研究費委員会専門委員  

    2019年12月 - 2020年11月   

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    団体区分:政府

  29. 電気学会 絶縁協調標準特別委員会   委員  

    2019年11月 - 2023年10月   

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    団体区分:学協会

  30. 電気学会放電・プラズマ・パルスパワー技術委員会   幹事  

    2019年1月 - 2022年3月   

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    団体区分:学協会

  31. 第50回電気電子絶縁材料システムシンポジウム現地実行委員会   委員  

    2019年   

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    団体区分:学協会

  32. ICEPE-ST2019 現地実行委員会(LOC)   委員  

    2018年1月 - 2019年12月   

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    団体区分:学協会

  33. NEDO研究評価委員会「次世代洋上直流送電システム開発事業」分科会   NEDO技術委員  

    2017年5月 - 2019年3月   

  34. 電気学会 ガス絶縁開閉装置(GIS)に関連する最新規格と今後の技術動向調査専門委員会   委員  

    2017年4月 - 2019年3月   

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    団体区分:学協会

  35. 電気学会 変圧器の機能・性能の多様化に関する最新動向調査専門委員会   委員  

    2016年10月 - 2019年9月   

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    団体区分:学協会

  36. 電気学会 編修専門第1部会   委員  

    2016年4月 - 2019年3月   

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    団体区分:学協会

  37. 電気学会 高電圧電気絶縁技術の歴史調査専門委員会   幹事  

    2016年4月 - 2018年3月   

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    団体区分:学協会

  38. Organizing committee of IWHV & JK 2016   Member  

    2016年   

  39. GD2016組織委員会   委員  

    2015年10月 - 2017年3月   

  40. GD2016実行委員会   幹事  

    2015年10月 - 2017年3月   

  41. GD2016現地委員会   幹事  

    2015年10月 - 2017年3月   

  42. 電気学会 論文委員会(A2グループ)   幹事  

    2015年4月 - 2020年3月   

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    団体区分:学協会

  43. Steering Committee of 2015 KJ Joint Symposium on ED & HVE   member  

    2015年   

  44. 電気学会 変圧器国内外規格の動向と比較調査専門委員会   委員  

    2014年10月 - 2016年9月   

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    団体区分:学協会

  45. 平成27年電気学会電力・エネルギー部門大会実行委員会   幹事  

    2014年10月 - 2015年9月   

  46. 電気学会 ガス絶縁開閉装置(GIS)標準特別委員会   委員  

    2014年8月 - 2016年7月   

  47. 電気学会 次世代電力システムに向けたガス絶縁開閉装置へ要求される技術動向調査専門委員会   委員  

    2014年4月 - 2016年9月   

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    団体区分:学協会

  48. 電気学会広報委員会   委員  

    2013年5月 - 2014年5月   

  49. 電気学会創立125周年記念事業委員会   委員  

    2013年5月 - 2014年5月   

  50. 平成25年度電気関係学会東海支部連合大会実行委員会   幹事  

    2013年4月 - 2014年1月   

  51. 平成25年度電気関係学会東海支部連合大会プログラム編集委員会   幹事  

    2013年4月 - 2013年9月   

  52. 平成25年度電気関係学会東海支部連合大会大会委員会   庶務幹事  

    2013年3月 - 2014年2月   

  53. 電気学会絶縁性液体の電気的・化学的挙動と製品適用技術調査専門委員会   委員  

    2012年10月 - 2015年9月   

  54. 電気学会変圧器解析における高度利用技術調査専門委員会   委員  

    2012年10月 - 2014年9月   

  55. 電気学会静止器技術委員会   1号委員  

    2012年7月 - 2020年3月   

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    団体区分:学協会

  56. 電気学会放電技術委員会   幹事  

    2012年7月 - 2018年12月   

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    団体区分:学協会

  57. 平成25年電気学会全国大会実行委員会   代表幹事  

    2012年6月 - 2013年6月   

  58. 平成25年電気学会全国大会小委員会   委員  

    2012年6月 - 2013年6月   

  59. 電気学会編修専門第3部会   委員  

    2012年5月 - 2013年5月   

  60. 電気学会創立125周年記念事業実行委員会   委員  

    2012年5月 - 2013年5月   

  61. 平成24年度電気関係学会東海支部連合大会実行委員会   委員  

    2012年4月 - 2013年1月   

  62. 平成24年度電気関係学会東海支部連合大会プログラム編集委員会   委員  

    2012年4月 - 2012年9月   

  63. ICEPE2013 現地実行委員会(LOC)   委員  

    2012年3月 - 2014年3月   

  64. 電気学会高経年GISに要求される適用技術の動向調査専門委員会   委員  

    2012年1月 - 2013年12月   

  65. パワーアカデミー大学検討委員会 若手教員/研究者支援WG   エリア代表幹事  

    2011年10月 - 2018年3月   

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    団体区分:学協会

  66. 電気学会電気的・音響的手法による変圧器の最新異常診断技術調査専門委員会   委員  

    2010年10月 - 2012年9月   

  67. イットリウム系超電導電力機器技術開発プロジェクトSMES試験法検討小委員会   委員  

    2010年6月 - 2012年3月   

  68. イットリウム系超電導電力機器技術開発プロジェクトSMESコイル検討小委員会   委員  

    2010年6月 - 2011年3月   

  69. 電気学会真空・低気圧中における放電の発生制御と応用技術調査専門委員会   委員  

    2010年6月 - 2010年9月   

  70. CMD2010組織委員会   幹事補  

    2010年4月 - 2011年2月   

  71. 電気学会超電導電力機器とシステムの高性能・多機能化調査専門委員会   幹事補佐  

    2009年5月 - 2012年4月   

  72. CMD2010総務委員会   委員  

    2009年1月 - 2011年2月   

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受賞 6

  1. 電気学術振興賞論文賞

    2023年5月   電気学会   Partial Discharge Inception Voltage under Inverter Surge Voltage Considering Interactive Effects of Environmental Factors

    梶武文,浅井洋光,野須敬弘,小島寛樹,早川直樹

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

  2. Best Paper Award CMD 2020

    2020年10月   8th International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis   Diagnosis of Discharge Pattern in Vacuum Interrupter by Shield Potential Measurement

    H. Kojima, T. Donen, T. Kimura, N. Hayakawa

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:タイ王国

  3. パワーアカデミー萌芽研究優秀賞

    2019年3月   パワーアカデミー   ガス絶縁開閉装置の絶縁診断高度化に向けた部分放電の電磁波放射メカニズムの解明

    小島寛樹

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    受賞区分:出版社・新聞社・財団等の賞  受賞国:日本国

  4. 電気学術振興賞論文賞

    2018年5月   電気学会   ナノ粒子添加による絶縁油の交流絶縁破壊電圧向上メカニズム

    小島寛樹,近藤貴文,花井正広,早川直樹

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

  5. 電気学術振興賞論文賞

    2012年5月   電気学会   真空中インパルス電圧印加時における電極間微小電流発生メカニズムの検討

    青木圭太,安川英明,小島寛樹,本間三孝,塩入哲,大久保仁

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    受賞区分:学会誌・学術雑誌による顕彰  受賞国:日本国

  6. 電気学会論文発表賞(賞A)

    2007年9月   電気学会   N2O混合ガスによる絶縁特性のシナジズム効果

    小島寛樹

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

    「N2O混合ガスによる絶縁特性のシナジズム効果」(平成18年電気学会電力・エネルギー部門大会)に対する受賞

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論文 116

  1. Breakdown Charge Dependence of Counter Electrode Material Adhesion and Dielectric Strength after Spark Conditioning in Vacuum 査読有り 国際誌

    N. Kita, H. Kojima, N. Hayakawa, H. Fukuda, K. Yamamura, K. Nagatake

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   30 巻 ( 6 ) 頁: 2592 - 2598   2023年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Spark conditioning is an effective method of increasing the dielectric strength in vacuum. In this article, we discuss the breakdown (BD) charge dependence of counter electrode material adhesion and dielectric strength after spark conditioning. We have applied a negative impulse voltage to a rod-plane electrode configuration with a cathode and an anode made of stainless steel (SUS) that is defined as SUS304 by JIS G 4303 or oxygen-free high-conductivity copper (Cu). The electrode system of cathode SUS and anode Cu is called SUS-Cu electrode system, and the electrode system of cathode Cu and anode SUS is called Cu-SUS electrode system. We have changed BD charge ( QBD ) in conditioning by changing the limiting resistance in the experimental circuit. As a result, in both cases of SUS-Cu and Cu-SUS electrode systems, the larger the QBD, the smaller the amount of the anode material adhered to the cathode surface. When QBD is large, the dielectric strength increases in SUS-Cu electrode system and decreases in Cu-SUS electrode system. From these results, when QBD is large, we consider that the conditioning characteristics are less likely to be dominated by the anode material, i.e., Cu in the case of SUS-Cu electrode system and SUS in the case of Cu-SUS electrode system. In other words, the decisive parameters, such as QBD to maximize the dielectric strength, may depend on the combination of electrode materials.

    DOI: 10.1109/TDEI.2023.3318887

    Web of Science

    Scopus

  2. コンデンサ形計器用変圧器の期待寿命評価方法および部分放電進展特性 査読有り

    永木雄也,林恭平,小島寛樹,吉田昌展,大谷彰,早川直樹

    電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)   143 巻 ( 10 ) 頁: 559 - 566   2023年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    Aged CVTs have been often used in substations, but the expected lifetime of CVTs is unclear, so that it is difficult to determine the appropriate renewal time. Therefore, in this paper, we focus on oil-impregnated paper capacitors inside CVTs and propose a concept to evaluate their expected lifetime based on the partial discharge (PD) progress characteristics. By using a fundamental oil-impregnated paper capacitor model, the PD progress characteristics were measured and discussed from electrical and optical aspects.

    DOI: 10.1541/ieejpes.143.559

    Scopus

    CiNii Research

  3. Electric Field Grading and Discharge Inception Voltage Improvement on HVDC GIS/GIL Spacer With Permittivity and Conductivity Graded Materials (ε/σ-FGM) 査読有り 国際共著 国際誌

    Rachmawati, H. Kojima, K. Kato, N. Zebouchi, N. Hayakawa

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   29 巻 ( 5 ) 頁: 1811 - 1817   2022年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Functionally graded materials (FGM) application with graded permittivity and conductivity is promising as an effective technique for electric field relaxation in SF6 gas around HVDC gas insulated switchgear (GIS)/gas insulated transmission line (GIL) spacers. To approach the practical application of FGM to HVDC GIS/GIL spacers, this article investigates the electric field reduction effect given by permittivity and conductivity graded materials ( $\varepsilon /\sigma $ -FGM) based on actual measured permittivity ( $\varepsilon $ ) characteristics of SrTiO3-filled epoxy composites and conductivity ( $\sigma $ ) characteristics of SiC-filled epoxy composites. In addition, theoretical discharge inception voltage (TDIV) of $\varepsilon /\sigma $ -FGM spacer is calculated under standard lightning impulse (LI) voltage based on the volume-time theory. The results show that the $\varepsilon /\sigma $ -FGM spacer with grading to lower permittivity (GLP) ( $\varepsilon {r}$ from 12.7 to 4) containing 0-26.9-vol% SrTiO3-filled epoxy composite and U-shaped graded conductivity containing 5-10-vol% SiC-filled epoxy composite is effective for electric field relaxation under DC steady state (DC-SS) and LI voltage where both resistive and capacitive fields present. It is attributed to the higher $\varepsilon $ and $\sigma $ of FGM spacer near the HV conductor/spacer interface. TDIV under LI voltage is also estimated to be 26% higher at 0.5 MPa-abs, compared with the conventional spacer without $\varepsilon /\sigma $ grading.

    DOI: 10.1109/TDEI.2022.3194489

    Web of Science

    Scopus

    その他リンク: http://hdl.handle.net/2237/0002004749

  4. Melting and Generation of Micro-Protrusions on Cathode Surface during Spark Conditioning Process in Vacuum 査読有り 国際誌

    N. Kita, F. Kondo, H. Kojima, N. Hayakawa, H. Fukuda, K. Yamamura

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   29 巻 ( 3 ) 頁: 1160 - 1166   2022年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Spark conditioning is an effective method to increase the dielectric strength in vacuum by melting and removing micro-protrusions on the cathode surface. We aim to optimize the conditioning effect in vacuum for the application of vacuum circuit breakers (VCBs) to higher voltage levels. To obtain high breakdown (BD) voltage, the control of BD charge in the conditioning process is required. When a BD occurs, we have suggested that micro-protrusions can be generated on the cathode surface by particles from the anode. For the suitable control of BD charge, the meltability of generated micro-protrusions and their size are important. In this article, we focus on the generation of micro-protrusions on the cathode surface in conditioning process. First, we conduct spark conditioning by repetitive impulse voltages of rod-plane electrodes made of OFHC Cu in a vacuum chamber with different BD charges. Later, we observe the surface of rod cathode with a digital microscope in order to count the number of visible protrusions and measure their radii. By considering the meltability of micro-protrusions, we quantitatively reveal the existence of residual protrusions that cannot be completely melted by BD. Next, we estimate the maximum size of generated micro-protrusions by BD charge. In consideration of the collision of ions into the anode accelerated by the anode sheath voltage, we estimate the meltable amount of anode material by the BD charge. We confirm that the radii of experimentally measured protrusions are close to the estimated ones. Moreover, we consider the difference in dielectric strength due to the difference in the initial surface condition of the electrodes. We clarify that the dielectric strength is improved by applying acid wash and heat treatment to the electrodes before conditioning, which can be optimized by the BD charge and the initial surface condition of the electrode.

    DOI: 10.1109/TDEI.2022.3173493

    Web of Science

    Scopus

    その他リンク: http://hdl.handle.net/2237/0002004226

  5. Volume Effect of Dynamic Breakdown Strength in Liquid Nitrogen under Transient Bubble Disturbance for Resistive Superconducting Fault Current Limiters 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, Y. Mori, H. Kojima

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   29 巻 ( 1 ) 頁: 264 - 269   2022年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Liquid nitrogen (LN2) is indispensable as the cooling and electrical insulating materials for high-temperature superconducting (HTS) power apparatus. Especially for the resistive superconducting fault current limiters (RSFCLs), a transient bubble disturbance in LN2 is generated due to the quench of HTS materials, which may induce an electrical breakdown in LN2 even under the rated voltage of RSFCL. We have been investigating not only the intrinsic breakdown characteristics of LN2 under the steady-state operation, but also the dynamic breakdown characteristics of LN2 under the fault current limiting operation of RSFCL. In this article, we investigate the heat flux and pressure dependence of the quench-induced dynamic breakdown characteristics of LN2 by using an actual HTS conductor and a pancake coil model for RSFCL. In addition, the dynamic breakdown strength is discussed and systematized in terms of the volume effect of breakdown strength in LN2. A flowchart to estimate the intrinsic and dynamic breakdown strength in LN2 is proposed toward the reliable and rational insulation design of RSFCL.

    DOI: 10.1109/TDEI.2022.3146564

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    その他リンク: http://hdl.handle.net/2237/0002003092

  6. Breakdown Characteristics of Cone-type ε-FGM Spacer for Gas Insulated Switchgears 招待有り 査読有り

    Y. Miyazaki, H. Kojima, H. Masui, H. Mitsudome, H. Yanase, K. Okamoto, K. Watanabe, K. Kato, N. Hayakawa

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   141 巻 ( 10 ) 頁: 546 - 551   2021年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    Gas insulated switchgears (GIS) are required to be downsized for the cost reduction, global warming mitigation and energy saving. For the downsizing of GIS, a novel electric field grading technique is highly expected. In order to solve this problem, we have been investigating the electric field control and relaxation technique by “functionally graded materials (FGM)” with spatial distribution of permittivity (ε-FGM) and/or conductivity (σ-FGM). In our previous works, post-type and truncated cone-type ε-FGM spacers were fabricated by “flexible mixture casting method” (FMC method). Compared with the conventional spacers (Uniform spacer) with a uniform permittivity distribution, the electric field grading effects of those ε-FGM spacers were simulated based on Volume-Time theory and verified by the measurement of their breakdown voltages. In this paper, toward the application of ε-FGM to the actual GIS spacer, i.e. 30% reduction of spacer diameter or 50% reduction of cross section, we fabricated the 1/4-sized cone-type ε-FGM spacer. By grading the mixing ratio of SrTiO3 (εr=332) and SiO2 (εr=4) fillers in epoxy resin, a cone-type spacer with the diameter of 60 mm was fabricated by FMC method. The breakdown voltage of the ε-FGM spacer was measured in a tank filled with SF6 gas at 0.5 MPa-abs under the negative standard lightning impulse voltage by the step-up method. The maximum breakdown voltage of ε-FGM spacer was verified to be higher by 23% than the Uniform spacer with the same configuration and size of the ε-FGM spacer, which was also consistent with the simulated value.

    DOI: 10.1541/ieejfms.141.546

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  7. Alternative Test Method of Internal Arcing for Replacing SF6 by Air in SF6-Insulated Power Equipment 査読有り 国際誌

    M. Kotari, M. Iwata, H. Kojima, N. Hayakawa

    Engineering Research Express   3 巻 ( 3 ) 頁: 035005   2021年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP Publishing Ltd  

    To develop an alternative test method of internal arcing for replacing sulfur hexafluoride (SF6) by air in SF6-insulated power equipment, it is important for the public safety to clarify the thermal effect of hot SF6 and air from the equipment on the surroundings. In this study, an analytical model for evaluating the incident heat energy on a metal plate by exhausted hot gas was developed and validated. SF6-air mixtures with a range of gas thermodynamic and transport properties up to 30,000Kwere modelled using computational fluid dynamics (CFD) to simulate the increase in pressure. The analytical results are investigated using the experimental results on SF6-air mixtures. Subsequently, a method of setting the test conditions for the internal arc testing in SF6-insulated power equipment, is proposed based on the analytical model. Using the mixture model, assuming an alternative arcing test for replacing SF6 by air in the SF6-insulated power equipment, the method of setting a current or the duration of current is demonstrated and verified. The results indicate that the current and duration of current can be set such that the incident heat energy on the metal plate by exhausted hot gas are approximately equalized. This study could establish an alternative test method of internal arc in SF6-insulated power equipment.

    DOI: 10.1088/2631-8695/ac0fc2

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  8. Dielectric Characteristics of Liquid Nitrogen/Synthetic Paper Composite Insulation System for Extra High Voltage HTS Cable 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, Y. Yamakami, T. Masuda, H. Kojima

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   31 巻 ( 5 ) 頁: 7700204   2021年8月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    For extra-high-voltage high-temperature superconducting (HTS) cables, not only high electrical insulation performance but also low dielectric loss is required. Therefore, we focus on a porous synthetic paper with lower dielectric loss, e.g., Tyvek polyethylene nonwoven fabric, than that of polypropylene laminated paper (PPLP), which has been used for a conventional HTS cable insulation system. In this paper, we compare partial discharge inception characteristics for different liquid nitrogen/synthetic paper composite insulation systems. The partial discharge inception electric field strength in the composite insulation system depends on the electric field strength in the porous area of synthetic paper.

    DOI: 10.1109/TASC.2021.3058204

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  9. Time Transition of Activated Conductivity Distribution in Air and Charge Accumulation in Air-solid Composite Insulation Systems under DC Partial Discharge 査読有り 国際誌

    R. Nakane, H. Kojima, N. Hayakawa

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   28 巻 ( 3 ) 頁: 822 - 828   2021年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    In this study, charge behavior in gas and on solid insulator due to DC partial discharge (DC-PD) is investigated by using needle-air-PMMA-plane electrode configuration under negative DC voltage. The time evolution of surface potential distributions on solid insulator is measured and compared with the simulation results taking into account the charge behavior in air, such as generation, recombination and motion of positive and negative ions. Especially, a novel transport equation model considering the source of charge carrier due to DC-PD is built. Consequently, in air-solid composite insulation systems under negative DC voltage application, the time transition of activated conductivity distribution in air by DC-PD contributing to the charge accumulation on PMMA surface is evaluated quantitatively. The activated conductivity in air is distributed in the range from 1.0 × 10^-9 to 3.0 × 10^-9 S/m under DC-PD, which is approximately 10 10 times higher than that in non-activated conductivity space by natural ionization. In addition, the activated conductivity distribution in air dominantly contributes to the charge accumulation process from initial state (DC-on) to DC steady-state. The activated conductivity is the crucial parameter for DC electrical insulation in case that charge behavior is activated in gas medium under DC-PD.

    DOI: 10.1109/TDEI.2021.009363

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    その他リンク: http://hdl.handle.net/2237/0002001903

  10. Development of Insulation System to Prevent Local Carbonization inside Stator Core of a Product Inverter-fed Motor 査読有り

    Y. Yoshitake, H. Kojima, Y. Kasai, S. Maruyama, H. Kojima, N. Hayakawa

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   141 巻 ( 4 ) 頁: 260 - 268   2021年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    A new phenomenon, called “local carbonization” inside a stator core was detected as a unique precursor to fragility of the insulation sheets of inverter-fed motors, and the conditions for generation of this carbonization were investigated. A separated stator of a product inverter-fed motor was manufactured, and an evaluation system for simulating a steep surge voltage was constructed. Electrically and mechanically, the results of a parameter survey of insulation system were used to compare the constructed separated stator and element model, and the comparison revealed a correlation between carbonization of the product separated stator and element model. From the consideration of carbonization mechanism, leakage current was revealed to be the dominant design factor. Through quantifying their threshold of carbonization occurrence, insulation system to prevent the carbonization in steeper inverter surge was developed by parameter survey using element model and validation test by separated stator.

    DOI: 10.1541/ieejfms.141.260

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  11. Electric Field Simulation of Permittivity and Conductivity Graded Materials (ε/σ-FGM) for HVDC GIS Spacers 査読有り 国際共著 国際誌

    Rachmawati, H. Kojima, N. Hayakawa, K. Kato, N. Zebouchi

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   28 巻 ( 2 ) 頁: 736 - 744   2021年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    This paper discusses the application of the novel technology - functionally graded material (FGM), which combines both spatial permittivity (ϵ) and conductivity (σ) distributions with the aim to control the electric field around DC-GIS spacer. Some distribution types of ϵ and/or σ in the spacer bulk, such as U-type and graded to higher conductivity (GHC) are investigated through electric field simulation, in comparison to the uniform spacer with constant ϵ and σ distributions. The electric field relaxation effect of each distribution type of ϵ/σ-FGM under DC steady state, DC polarity reversal, DC-on, and lightning impulse voltage superimposed on DC steady state condition are obtained. The results show that ϵ/σ-FGM with U-type permittivity and GHC-type conductivity distribution of which low σ is applied near the high voltage side of the DC-GIS spacer is the most effective in reducing the maximum electric field under all stated conditions.

    DOI: 10.1109/TDEI.2020.009343

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  12. Reshaping of Micro-morphology Feature in Electrode Surface under Conditioning by Lightning Impulse Voltage in Vacuum Gaps 査読有り 国際共著 国際誌

    H. Ma, G. Li, Z. Liu, Y. Geng, J. Wang, H. Kojima

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   27 巻 ( 6 ) 頁: 2056 - 2063   2020年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    The objective of this paper is to determine the reshaping of the micro-morphology feature in both the cathode and anode electrode surfaces after conditioning by lightning impulse voltage in vacuum gaps. Materials of the experimental rod-plane electrodes are Cu and stainless steel. The micro-morphology feature in the electrode surface is recorded by a 3D laser microscopy. Experimental results indicate that conditioning by the lightning impulse voltage reshaped the micro-morphology feature in both the cathode and anode electrode surfaces. The BD characteristics are closely related to the micro-morphology feature and roughness in the cathode surface after conditioning. Moreover, the conditioning process takes different effects in the cathode and anode surfaces. For cathode electrode, the main difference of the micro-morphology feature is in the distributing characteristics of the erosion regions. For anode electrode, there aree different patterns of the anodic conditioning mechanism of the micro-morphology feature. In the molten pattern, conditioning melted the anode surface and removed the micro-protrusions effectively. In the crater pattern, with the increasing BD voltage and energy, the material below the anode surface is heating, which is the cause of formation of the many craters in anode surface.

    DOI: 10.1109/TDEI.2020.008888

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  13. Partial Discharge Inception Voltage under Inverter Surge Voltage Considering Interactive Effects of Environmental Factors 査読有り

    T. Kaji, H. Asai, T. Nozu, H. Kojima, N. Hayakawa

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   140 巻 ( 7 ) 頁: 349 - 356   2020年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    Effects of environmental factors on partial discharge inception voltage (PDIV) under inverter surge voltage was discussed with multiple regression analysis in this study. As the environmental factors, humidity, temperature, and pressure were taken into account. These factors can change in high-voltage motors used for actual vehicles. The PDIV under a surge voltage showed different changes from that under sinusoidal voltage due to variation of initial electron generation probability depending on environmental change. Our results revealed that humidity has a significant effect on the PDIV under surge voltage, and there are interactive effects between humidity and temperature, and humidity and pressure. We discussed the effect of humidity and these interactions in terms of the generation of initial electrons from the air and verified this by measuring the density of negative ions in the air.

    DOI: 10.1541/ieejfms.140.349

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  14. Fault Current Limitation Coordination of Multiple SFCLs in IEEE 14-Bus Test System 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, Y. Mori, H. Kojima

    Journal of Physics: Conference Series   1559 巻 ( 1 ) 頁: 012138   2020年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP Publishing Ltd  

    We have proposed the concept of "fault current limitation coordination" of multiple superconducting fault current limiters (SFCL) to be introduced in a future electric power grid. Using a simplified test system, the transients on fault current and internal phase angle of generators were analyzed by PSCAD/EMTDC and the modeling of resistive SFCL with a variable resistance as a function of both current and temperature at the recovery under load. In this paper, we extended the analyses to the fault current limitation coordination of multiple SFCLs in IEEE 14-bus test system. The effective coordination strategy on the introduction and operation of multiple SFCLs, e.g. introduction lines of SFCLs, operation parameters such as operating current, critical current and prospective fault current of each SFCL, was discussed and optimized for an arbitrary fault location in the test system.

    DOI: 10.1088/1742-6596/1559/1/012138

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  15. Quench-induced Dynamic Breakdown Characteristics of HTS Pancake Coil Model for Resistive SFCL 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, M. Mimbu, Y. Mori, H. Kojima, S. Isojima, M. Kuwata

    Journal of Physics: Conference Series   1559 巻 ( 1 ) 頁: 012100   2020年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP Publishing Ltd  

    Quench-induced dynamic breakdown (BD) characteristics of LN2 under transient bubble disturbance at the quench of HTS tapes are crucial to the reliable and rational insulation design of resistive superconducting fault current limiters (RSFCL). We have been investigating the dynamic BD characteristics using a nichrome pancake coil model for RSFCL using bifilar nichrome tapes as a heater. In this paper, we fabricated an HTS pancake coil model for RSFCL using GdBCO tapes and discussed the dynamic BD characteristics as a function of heat flux generated from the actually quenched HTS tapes.

    DOI: 10.1088/1742-6596/1559/1/012100

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  16. インバータ駆動機におけるカーボン遊離現象の基礎検討 査読有り

    吉武勇一郎,小島啓明,笠井友樹,丸山正一,小島寛樹,早川直樹

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   140 巻 ( 1 ) 頁: 40 - 47   2020年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    "Carbonization" were detected as the precursor phenomena on the insulation burning of rotating machine, and we have studied the generation condition for higher <i>dV/dt</i> of the inverter surge. We built the experimental setup of elemental model, which could simulate the steeper surge from SiC device inverter and construct the stator insulation system inside the motor core to control the insulation sheets configuration. By revealing the quantitative conditions of the carbonization generation, we verified that the voltage to suppress the carbonization generation depended on the location of the mold release layer. Therefore, we developed the guideline of insulation design to prevent the carbonization for the steeper inverter surge.

    DOI: 10.1541/ieejfms.140.40

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  17. Comparison of Permittivity Gradient in Resin Injected and Simulated Cone-Shaped Spacers 査読有り 国際誌

    T. Imai, M. Takeuchi, Y. Hoshina, H. Kojima, N. Hayakawa

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   26 巻 ( 5 ) 頁: 1678 - 1685   2019年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Functionally graded materials are at the cutting edge of material technology. They will enable high efficiency and downsizing of apparatus leading to energy conservation in the power sector. Spacers with graded relative permittivity enable a decrease in the diameter of gas-insulated switchgears. Distribution of epoxy-based composite materials (resins) with different permittivities dominate the permittivity gradient in spacers. This paper compares resin injected spacers with simulation. High-permittivity resins, mixtures of high/low-permittivity resins at various mixing ratios, and low-permittivity resins were continuously injected to form spacers. In these spacers, both experiment and simulation showed similar tendencies of resin distribution and demonstrated permittivity gradients. Moreover, the high-permittivity resins were localized on the outlet sides rather than the inlet sides in both experimental and in simulation, and the simulation showed a stronger localization behavior than in the experiment.

    DOI: 10.1109/TDEI.2019.008240

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  18. Resin Injection Behavior in Process of Manufacturing Insulation Spacer with Permittivity Gradient Using Computational Fluid Dynamics 査読有り 国際誌

    T. Imai, Y. Hoshina, H. Kojima, N. Hayakawa

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   26 巻 ( 5 ) 頁: 1669 - 1677   2019年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    The advent of new technology for designing insulation materials with desired properties stimulates our interest in development of insulation spacers in gas-insulated switchgear (GIS). Tailoring of two kinds of epoxy-based composite materials (resins) with different relative permittivities enables development of insulation spacers with graded permittivity that decrease the diameter of a GIS tank. Computational fluid dynamics for the resin injection process based on the properties of resin mixtures at various mixing ratios between two resins with high/low relative permittivity enables us to estimate the injection behavior and distribution of resins in the manufacturing of insulation spacers. Simulation results demonstrated the gradient of resins in the insulation spacers by this resin injection method using two resins. In particular, the insulation spacer formed by two or four injection inlets have a more favorable distribution of resins than that achieved by one injection inlet.

    DOI: 10.1109/TDEI.2019.008239

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  19. Dynamic Breakdown Characteristics of Pancake Coil Model for Resistive-Type Superconducting Fault Current Limiters 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, M. Mimbu, H. Kojima, S. Isojima, M. Kuwata

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   29 巻 ( 5 ) 頁: 1 - 6   2019年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Toward the reliable and rational insulation design of resistive-type superconducting fault current limiters (RSFCL), we have been investigating not only the intrinsic breakdown (BD) characteristics of liquid nitrogen (LN2) without bubbles but also the dynamic BD characteristics of LN2 under the transient bubble disturbance at the quench of RSFCL coils. We have so far used a fundamental model such as sphere-plane electrode system with quasi-uniform electric field. However, when RSFCL will be introduced in a future electric power network, a stack of pancake coils with non-uniform electric field will be adopted for the practical development of RSFCL. In this paper, we designed and fabricated a pancake coil model for RSFCL, and investigated the intrinsic and dynamic BD characteristics of the pancake coil models in LN2. Experimental results are discussed in terms of the volume effect of intrinsic and dynamic BD strength under non-uniform electric field.

    DOI: 10.1109/TASC.2019.2909200

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  20. インバータサージ電圧下における巻線の部分放電開始電圧に及ぼす温度および湿度の複合的影響 査読有り

    梶武文,浅井洋光,小島寛樹,早川直樹

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   139 巻 ( 1 ) 頁: 30 - 37   2019年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    We investigated the combined effect of temperature and humidity on partial discharge inception voltage (PDIV) of magnet wires under repetitive surge-wave voltages. As the results, the PDIV increased as the temperature increased in the environment of uncontrolled humidity, which is peculiar under surge-wave voltage. On the other hand in the environment of controlled humidity, the PDIV decreased monotonically as the temperature increased. We found that the PDIV increase was attributed to the effect of the relative humidity decrease corresponding to the temperature increase. Furthermore, the PDIV was also influenced by the water amount in insulation film. The PDIV during the temperature increase was lower than that during the temperature decrease with the hysteresis. The lower PDIV at the higher water amount is due to the release of water into the air gap as well as the decrease in the first ionization energy of insulation film, leading to the increase in the generation probability of an initial electron.

    DOI: 10.1541/ieejfms.139.30

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  21. Simulation on Discharge Inception Voltage Improvement of GIS Spacer with Permittivity Graded Materials (epsilon-FGM) Using Flexible Mixture Casting Method 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, Y. Miyaji, H. Kojima, K. Kato

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   25 巻 ( 4 ) 頁: 1318 - 1323   2018年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    For electric field grading in GIS spacers, the application of functionally graded materials (FGM) with spatial distribution of dielectric permittivity (ϵ) can be one effective solution. In this paper, we propose the flexible mixture casting (FMC) method as a novel and practical technique to fabricate ϵ-FGM for GIS spacers. We verified that the relative permittivity (er) can be controlled from ϵr = 4 to ϵr = 30 by varying the loading ratio of high permittivity filler particles under the FMC method. Toward the practical application of ϵ-FGM, we verified the relaxation effect of maximum electric field strength and the improvement effect of discharge inception voltage in SF6 gas in a simplified GIS spacer model using ϵ-FGM under the FMC method. Simulation results revealed that the maximum electric field strength can be effectively reduced and the discharge inception voltage can be significantly improved compared with using a constant and uniform permittivity.

    DOI: 10.1109/TDEI.2018.007236

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  22. Volume Effect of Dynamic Breakdown Strength in LN2 for Insulation Design of Resistive Superconducting Fault Current Limiters 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, K. Ishida, M. Mimbu, H. Kojima, S. Isojima, M. Kuwata

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   28 巻 ( 4 ) 頁: 5600804   2018年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Toward the practical and rational insulation design of a resistive superconducting fault current limiter, it is necessary to consider the electrical breakdown (BD) due to the transient bubble generation in liquid nitrogen (LN2) at the quench of the HTS materials. We have been investigating the intrinsic BD characteristics of LN2 without bubbles and the dynamic BD characteristics of LN2 under transient bubble disturbance, respectively. In this paper, we have investigated the dynamic BD characteristics of LN2 for different electrode diameters and gap lengths, and have discussed in terms of the volume effect of dynamic BD strength.

    DOI: 10.1109/TASC.2018.2799308

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  23. Fault Current Limitation Coordination in Electric Power Grid With Superconducting Fault Current Limiters 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, Y. Maeno, H. Kojima

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   28 巻 ( 4 ) 頁: 5602304   2018年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    This paper proposes the concept of 'fault current limitation coordination' in a future electric power grid with multiple superconducting fault current limiters (SFCL). Not only the fault current limitation of each SFCL on a transmission line, but also the transient stability of the grid with SFCLs should be taken into account, because the disturbance is brought about in the grid by the sudden appearance and disappearance of a large impedance of SFCL at the fault current limitation and recovery after the fault clearance, respectively. In this paper, both of the fault current limitation of SFCLs and the internal phase angle oscillation of generators were calculated by PSCAD/EMTDC to evaluate the operational feasibility or coordination of SFCLs in a 275/77-kV transmission system model.

    DOI: 10.1109/TASC.2018.2818279

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  24. 誘電率傾斜機能材料(ε-FGM)を用いたGISスペーサモデルの作製とSF6ガス中絶縁破壊電圧の理論的推定 査読有り

    宮路仁崇,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   138 巻 ( 4 ) 頁: 155 - 162   2018年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    For the relaxation and optimization of electric field distribution around Gas insulated switchgear (GIS) spacers, the application of functionally graded materials (FGM) with spatial distribution of dielectric permittivity (ϵ) can be one of the effective solutions. In this paper, we fabricated the coaxial disk-type ϵ-FGM using SrTiO3/SiO2 particles by the centrifugal force method. We also proposed the coaxial cone-type ϵ-FGM by the flexible mixture casting method and evaluated its electric field reduction effect and breakdown voltage in SF6 gas by the volume-time theory.

    DOI: 10.1541/ieejfms.138.155

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  25. Improvement Mechanism of AC Breakdown Voltage of Insulating Oil with Dispersed Nanoparticles 招待有り 国際誌

    H. Kojima, T. Kondo, M. Hanai, N. Hayakawa

    Electronics and Communications in Japan   100 巻 ( 12 ) 頁: 69 - 75   2017年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley Periodicals, Inc.  

    We investigated the fundamental insulation characteristics of insulating oil with dispersed nanoparticles. The AC breakdown voltage of the insulating oil increased by mixing the dispersed hydrophilic nanoparticles, because the hydrophilic nanoparticles absorbed moisture in the oil, which decreased the number of weak points in the oil for breakdown. In contrast, the hydrophobic nanoparticles did not contribute to the increase of AC breakdown voltage, and decreased the AC breakdown voltage. On the other hand, in the case of overdosing of nanoparticles, the aggregation of nanoparticles caused the decrease in the AC breakdown voltage of the oil, which depended upon the volume concentration of nanoparticles regardless of the diameter of nanoparticles. The aggregation of nanoparticles was led by dielectrophoresis phenomenon, which brought the gap length dependence of the AC breakdown voltage of the insulating oil with the dispersed nanoparticles, because the gradient of electric field strength at the gap was smaller in the case of shorter gap length.

    DOI: 10.1002/ecj.12016

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  26. Discharge Pattern Discrimination in Vacuum Interrupter with Non-contact Measurement of Shield Potential 査読有り 国際誌

    F. Kong, H. Kojima, N. Hayakawa, T. Kimura, M. Tsukima

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   24 巻 ( 5 ) 頁: 3265 - 3269   2017年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Vacuum interrupter has a composite insulation system. When an internal insulation fails, the discharge has complex and various patterns. Previously, based on the discharge development characteristics, we proposed a discrimination method for the discharge pattern in vacuum interrupter. We measured the applied voltage, anode current, and shield potential waveforms, respectively. From the analysis of the measured waveforms, we can estimate the discharge patterns and discharge path lengths. In this paper, a non-contact shield potential measurement was proposed when the shield potential cannot be measured directly. Furthermore, verification tests with this measurement method were conducted and the effectiveness of the discrimination method was confirmed.

    DOI: 10.1109/TDEI.2017.006512

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  27. Optimum Breakdown Charge for Maximum Dielectric Strength in Spark Conditioning in Vacuum under a Non-uniform Electric Field 査読有り 国際誌

    H. Kojima, T. Takahashi, N. Hayakawa, K. Hasegawa, M. Sakaki

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   24 巻 ( 4 ) 頁: 2660 - 2665   2017年8月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Spark conditioning is an effective method of increasing the dielectric strength in vacuum. In this paper, we determined the breakdown (BD) charge dependence for spark conditioning in vacuum under various non-uniform electric fields and with different anode materials. We discuss the BD mechanism in terms of BD arising from anode heating or cathode heating. Experimental results revealed that for anode heating BD, the longer the gap distance, the larger the BD charge needed to obtain maximum dielectric strength. In contrast, for cathode heating BD, the BD charge for maximum dielectric strength was smaller than that for anode heating BD. From these results, we estimated the optimal BD charge to maximize the 50% BD electric field strength, i.e. the dielectric strength, for spark conditioning in vacuum.

    DOI: 10.1109/TDEI.2017.006462

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  28. Discharge Pattern Discrimination for Composite Insulation System in Vacuum 招待有り 国際誌

    F. Kong, H. Kojima, T. Kimura, M. Tsukima, N. Hayakawa

    Electrical Engineering in Japan   200 巻 ( 3 ) 頁: 3 - 12   2017年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley Periodicals, Inc.  

    In order to develop higher-voltage vacuum circuit breakers (VCBs), the investigation of discharge phenomenon in vacuum is necessary. In vacuum interrupters (VIs) with composite insulation systems, the discharge has complex and various patterns at the internal insulation failures. In this paper, based on the discharge development characteristics, we propose a discrimination method for the discharge pattern in vacuum. We measured the applied voltage, anode current, and shield potential waveforms, respectively. From the feature of the measured waveforms, we classified the discharge patterns. Furthermore, based on the relation between discharge development time and discharge path length, we estimated the discharge patterns and discharge path lengths. In addition, we conducted a verification experiment of the discrimination method using a VI model. Experimental results revealed that the estimated discharge patterns and discharge path lengths were consistent with the observed discharge ones and the effectiveness of the discrimination method was confirmed.

    DOI: 10.1002/eej.22982

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  29. Breakdown Characteristics and Mechanisms of Liquid Nitrogen under Transient Thermal Stress for Superconducting Fault Current Limiters 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, T. Matsuoka, H. Kojima, S. Isojima, M. Kuwata

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   27 巻 ( 4 ) 頁: 7700305 - 7700305   2017年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    We have been investigating the electrical breakdown (BD) characteristics of liquid nitrogen (LN2) with a transient thermal stresses to simulate the quench conditions of resistive-type superconducting fault current limiters (SFCL). We call such BD of LN2 with the transient thermal stress as 'dynamic BD,' and discriminate it from that with a continuous thermal stress. In this paper, we investigated the dynamic BD characteristics of LN2 for different LN2 pressures, electrode sizes, and terms of transient thermal stress input. In addition, we obtained the BD characteristics of LN2 with the continuous thermal stress, and compared them with the dynamic BD characteristics. Furthermore, we analyzed the statistical scattering of the time from the thermal stress input to the dynamic BD occurrence and discussed the dynamic BD mechanisms of LN2. We also proposed a flowchart of rational and reliable electrical insulation design of resistive-type SFCL based on the dynamic BD characteristics of LN2.

    DOI: 10.1109/TASC.2017.2651115

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  30. Electrical Insulation Characteristics and Mechanisms of Low Dielectric Loss Materials for High-Voltage HTS Cables 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, K. Ishida, T. Matsuoka, H. Kojima

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   27 巻 ( 4 ) 頁: 4800904 - 4800904   2017年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Toward the practical development of high-voltage high-temperature superconducting (HTS) cables, high electrical insulation characteristics, and low dielectric loss become important. Dielectric loss drastically increases with the increase of operation voltage of HTS cables. Therefore, it is highly expected to find a novel insulating material with low dielectric loss for the high-voltage HTS cables. We have focused on Tyvek {^{\circledR}}, polyethylene (PE) nonwoven fabric, and Tyvek {^{\circledR}}/PE, a syntactic paper bonding PE-sheet on Tyvek{^{\circledR}} by heat, as low dielectric loss materials. In this paper, we investigated fundamental partial discharge inception characteristics and their mechanisms of Tyvek{^{\circledR}} immersed in liquid nitrogen (LN2).In addition, we compared the electrical insulation characteristics of Tyvek{^{\circledR}}, Tyvek {^{\circledR}}/PE, and polypropylene laminated paper (PPLP{^{\circledR}}), and discussed their mechanisms.

    DOI: 10.1109/TASC.2016.2645796

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  31. Calculation Model for Predicting Partial-discharge Inception Voltage in a Non-uniform Air Gap while Considering the Effect of Humidity 査読有り 国際誌

    T. Rokunohe, T. Kato, H. Kojima, N. Hayakawa, H. Okubo

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   24 巻 ( 2 ) 頁: 1123 - 1130   2017年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    A calculation model for predicting the inception of partial discharge (PD) in a non-uniform air gap on the basis of theories of electron avalanche and streamer phenomena is proposed. "Partial discharge inception voltages" (PDIVs), under an assumed absolute humidity of less than 20g/cm3, calculated using the proposed model were compared with experimentally measured ones and found to be almost equivalent. Furthermore, the relationship between negative ions and humidity was incorporated into the calculation model, and it was confirmed that the calculated and measured PDIVs tend to be the roughly the same under a wide humidity range under various gap length between electrodes. The proposed partial-discharge inception model based on theories mentioned above was therefore judged to be effective for predicting changes in PDIV when humidity changes.

    DOI: 10.1109/TDEI.2017.005920

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  32. ナノ粒子添加による絶縁油の交流絶縁破壊電圧向上メカニズム 査読有り

    小島寛樹,近藤貴文,花井正広,早川直樹

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   137 巻 ( 2 ) 頁: 101 - 106   2017年2月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    We investigated the fundamental insulation characteristics of insulating oil with dispersed nanoparticles. The AC breakdown voltage of the insulating oil increased by mixing the dispersed hydrophilic nanoparticles, because the hydrophilic nanoparticles absorbed moisture in the oil, which decreased the number of weak points in the oil for breakdown. In contrast, the hydrophobic nanoparticles did not contribute to the increase of AC breakdown voltage, and decreased the AC breakdown voltage. On the other hand, in the case of overdosing of nanoparticles, the aggregation of nanoparticles caused the decrease in the AC breakdown voltage of the oil, which depended upon the volume concentration of nanoparticles regardless of the diameter of nanoparticles. The aggregation of nanoparticles was led by dielectrophoresis phenomenon, which brought the gap length dependence of the AC breakdown voltage of the insulating oil with the dispersed nanoparticles, because the gradient of electric field strength at the gap was smaller in the case of shorter gap length.

    DOI: 10.1541/ieejfms.137.101

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  33. Reduction Method of Fluctuation in Partial Discharge Inception Voltage for Inverter-Fed Rectangular Wire Motors 招待有り 国際誌

    T. Wakimoto, H. Kojima, N. Hayakawa

    Electrical Engineering in Japan   198 巻 ( 2 ) 頁: 3 - 10   2017年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley Periodicals, Inc.  

    We investigated the decisive factors that affect partial discharge inception voltage (PDIV) fluctuation between the coil wires under a sinusoidal voltage by using a rectangular wire motor. As a result, we found that PDIV under low humidity fluctuates by the surface charge, and PDIV under high humidity varies transitionally with the surface conductivity activated by predischarge. From these analyses, we proposed the measurement method of PDIV with a low fluctuation and transition for the rectangular wire motors, which will be optimized by environmental humidity, predischarge condition, and measuring frequency.

    DOI: 10.1002/eej.22908

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  34. Measurement and Evaluation of Partial Discharge Inception Voltage for Enameled Rectangular Wires under AC Voltage 査読有り 国際誌

    T. Wakimoto, H. Kojima, N. Hayakawa

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   23 巻 ( 6 ) 頁: 3566 - 3574   2016年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Recently, the market for EVs (Electric vehicles) and HEVs (Hybrid electric vehicles) has been expanding. In these vehicles, rectangular wires have started to be used for the traction motor coil to increase the motor performance. As a result, the insulation techniques become important because the applied voltage between the wires is increasing due to a change in the motor structure and the increase in the driving voltage. In order to safeguard the motor insulation, partial discharge (PD) between coil wires must be controlled, and to do this, the coil wires should be coated with an insulator of a suitable thickness. For this purpose, the PD measurement technique is important in design and inspection on the manufacturing lines. However, the PD measurement between wires is unstable, and is especially affected by the measurement method and environmental factors. In this paper, we clarify the factors as well as the mechanism affecting the PD inception voltage (PDIV) between enameled rectangular wires under AC voltage. The effects of the ambient humidity, the pre-discharge conditions and the measuring frequency on the PDIV were analyzed. As a result, it was confirmed that when there was pre-discharge in a high humidity environment, the PDIV displayed fluctuating characteristics in which it momentarily decreased and then increased. We observed the discharges and analyzed the electric field distribution. The results showed that in high humidity environment, pre-discharge causes moisture contained in the air to adhere to the coating surfaces, resulting in an increase in the surface conductivity, which influences the electric field strength in the air gap between coil wires. These analyses indicated that the PDIV can be measured stably and reliably at high frequencies in a high humidity environment.

    DOI: 10.1109/TDEI.2016.005645

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  35. Dependence of Spark Conditioning on Breakdown Charge and Electrode Material under a Non-Uniform Electric Field in Vacuum 査読有り 国際誌

    H. Kojima, T. Takahashi, N. Hayakawa, K. Hasegawa, H. Saito, M. Sakaki

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   23 巻 ( 5 ) 頁: 3224 - 3230   2016年10月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Spark conditioning is an effective method for improving dielectric strength in vacuum. In this paper, we discuss the dependence of spark conditioning on breakdown (BD) charge and electrode material in vacuum under various non-uniform electric field and circuit parameters. We applied a negative impulse voltage to a rod-plane electrode configuration with a cathode made of stainless steel (SS), Cu-Cr, or OFHC Cu (Cu), and an anode made of SS or Cu. We changed the gap distance, the tip radius of the rod electrode and the circuit parameters. As a result, the conditioning effect, i.e. improving BD electric field strength by the conditioning, depended on the BD charge (QBD) and reached its maximum value against QBD. The optimal QBD required to achieve the maximum conditioning effect decreased with the cathode melting point. Moreover, when BD caused by cathode heating (CH-BD) occurred readily, with the SS anode, the BD electric field strength at the cathode surface after conditioning depended on QBD, regardless of the gap distance and the tip radius. Thus, for CH-BD, we estimated the withstand voltage that could be achieved by spark conditioning from the electrode configuration and QBD. However, when BD caused by anode heating (AH-BD) occurred easily with the Cu anode, the optimal QBD was larger than that for CH-BD because the cathode temperature was lower for AH-BD than for CH-BD.

    DOI: 10.1109/TDEI.2016.7736889

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  36. 真空中の複合絶縁系における放電パターンの識別 査読有り

    孔飛,小島寛樹,木村俊則,月間満,早川直樹

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   136 巻 ( 9 ) 頁: 594 - 602   2016年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    In order to develop higher-voltage vacuum circuit breakers (VCB), the investigation of discharge phenomenon in vacuum is necessary. In vacuum interrupters (VI) with composite insulation systems, the discharge has complex and various patterns at the internal insulation failures. In this paper, based on the discharge development characteristics, we propose a discrimination method for the discharge pattern in vacuum. We measured the applied voltage, anode current, and shield potential waveforms, respectively. From the feature of the measured waveforms, we classified the discharge patterns. Furthermore, based on the relation between discharge development time and discharge path length, we estimated the discharge patterns and discharge path lengths. In addition, we conducted a verification experiment of the discrimination method using a VI model. Experimental results revealed that the estimated discharge patterns and discharge path lengths were consistent with the observed discharge ones and the effectiveness of the discrimination method was confirmed.

    DOI: 10.1541/ieejfms.136.594

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  37. Discharge Characteristics for Various Discharge Patterns under Negative Lightning Impulse Voltage in Vacuum 査読有り 国際誌

    F. Kong, Y. Nakano, H. Kojima, N. Hayakawa, T. Kimura, M. Tsukima

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   23 巻 ( 2 ) 頁: 813 - 816   2016年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    In order to develop higher voltage vacuum interrupters (VIs), electrical insulation performances in vacuum should be improved. The discharge in VI has various and complex patterns, such as breakdown in vacuum gap and surface flashover on a solid insulator. In this paper, we investigated three discharge patterns: the discharge in vacuum gap, the discharge in vacuum gap via shield, and the surface flashover on solid insulator, respectively. By measuring shield potential and insulator surface potential, we analyzed the discharge characteristics for various patterns, and clarified the relevant discharge development process. We found that the breakdown development process in vacuum gap depends on the gap length and the surface flashover development process on a solid insulator depends on the applied voltage and surface distance.

    DOI: 10.1109/TDEI.2015.005388

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  38. Discharge Characteristics of Composite Insulation System with Floating Electrode and Solid Insulator in Vacuum 査読有り 国際誌

    F. Kong, Y. Nakano, H. Kojima, N. Hayakawa, T. Kimura, M. Tsukima

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   23 巻 ( 2 ) 頁: 1219 - 1225   2016年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    For the development of vacuum interrupters for their higher voltage application in power transmission systems, it is necessary to clarify the discharge characteristics of composite insulation systems with a shield (floating electrode) and a solid insulator in vacuum. In this paper, we focus on the composite discharge patterns via the shield and the solid insulator. For cathode-shield-insulator-anode (c-s-i-a) and cathode-insulator-shield-anode (c-i-s-a) electrode configurations, the discharge can be classified into two independent processes: breakdown in vacuum gap and surface flashover on the solid insulator. Furthermore, we have found that the breakdown development time increases with the increase in the gap length and the surface flashover development time depends on the voltage peak after flashover inception, which are consistent with discharge development characteristics for individual gap breakdown and surface flashover, respectively. These results are significant to understanding and discriminating the composite discharge patterns and discharge path in vacuum interrupters.

    DOI: 10.1109/TDEI.2015.005588

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  39. Pressure Dependence and Size Effect of LN2 Breakdown Characteristics Under Transient Thermal Stress 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, T. Matsuoka, K. Ishida, H. Kojima, S. Isojima, M. Kuwata

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   26 巻 ( 3 ) 頁: 7700604   2016年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Electrical insulation of liquid nitrogen (LN2) for a high-temperature superconducting (HTS) power apparatus can be categorized into two breakdown (BD) modes. One is the intrinsic or conventional BD of LN2. The other is the BD of LN2 with transient bubbles, such as a quench. In this paper, the BD characteristics of LN2 with transient bubbles were investigated for different LN2 pressures and electrode diameters. Experimental results revealed that the BD strength of LN2 with transient bubbles was lower than the intrinsic BD strength of LN2. The difference between the intrinsic BD strength and the BD strength with transient bubbles in LN2 became smaller with the increase in the LN2 pressure and electrode diameter. Furthermore, the BD characteristics of LN2 with continuous bubbles were investigated and compared with the BD characteristics of LN2 with transient bubbles. As a result, the insulation design of an HTS power apparatus in consideration of their quench condition will be rationalized than the design based on the continuous thermal stress.

    DOI: 10.1109/TASC.2016.2532469

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  40. 真空中沿面フラッシオーバ進展過程における絶縁物上過渡帯電存在時の実効的2次電子放出係数 査読有り

    中野裕介,小島寛樹,土屋賢治,早川直樹

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   136 巻 ( 3 ) 頁: 128 - 134   2016年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    Based on the mechanism of surface flashover development in vacuum, we have investigated that the surface flashover can be suppressed by the increase in electric field perpendicular to the insulator surface. In this study, we clarified the suppression conditions of surface flashover in terms of the transient surface charge and the effective secondary electron emission coefficient along the insulator surface.

    DOI: 10.1541/ieejfms.136.128

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  41. 平角線モータにおける部分放電開始電圧のばらつき低減方法 査読有り

    脇本亨,小島寛樹,早川直樹

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   136 巻 ( 3 ) 頁: 121 - 127   2016年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    We investigated the decisive factors which affect partial discharge inception voltage (PDIV) fluctuation between the coil wires under a sinusoidal voltage by using a rectangular wire motor. As the result, we found that PDIV under low humidity fluctuates by the surface charge, and PDIV under high humidity varies transitionally with the surface conductivity activated by pre-discharge. From these analyses, we proposed the measurement method of PDIV with a low fluctuation and transition for the rectangular wire motors, which will be optimized by environmental humidity, pre-discharge condition and measuring frequency.

    DOI: 10.1541/ieejfms.136.121

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  42. Fabrication and Simulation of Permittivity Graded Materials for Electric Field Grading of Gas Insulated Power Apparatus 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, J. Ishiguro, H. Kojima, K. Kato, H. Okubo

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   23 巻 ( 1 ) 頁: 547 - 554   2016年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    An innovation for the higher performance and reliability of electric power apparatus can be brought about by a novel technique on electrical insulating materials. The application of functionally graded materials (FGM) with spatial distribution of dielectric permittivity in solid insulator is an effective technique to contribute to the above innovation, because FGM can control the electric field distribution with a simple shape. In this paper, we investigated the fabrication and simulation techniques of FGM with various spatial distributions of dielectric permittivity using centrifugal force. Firstly, we developed a simulation technique to estimate the dielectric permittivity distribution of FGM by considering the particle movement in a viscous fluid under centrifugal force. Secondly, based on the simulation technique, we fabricated FGM samples with various relative permittivity distribution and confirmed the validity of the simulation technique. Consequently, the fabrication results provided a good agreement with the simulation results.

    DOI: 10.1109/TDEI.2015.005237

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  43. Classification of Impulse Breakdown Mechanisms under Non-uniform Electric Field in Air 査読有り 国際誌

    H. Kojima, K. Hotta, T. Kitamura, N. Hayakawa, A. Otake, K. Kobayashi, T. Kato. T. Rokunohe, H. Okubo

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   23 巻 ( 1 ) 頁: 194 - 201   2016年2月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    To clarify the breakdown mechanism and the conditions leading to the breakdown under non-uniform electric field in air, we studied the details of breakdown characteristics and mechanism in air by using an ultra-high speed measurement system. We clarified that there were two types of breakdown mechanism in air. The one is the channel heating breakdown, and the other is the leader-Type channel development breakdown. These breakdown mechanisms are dominated by three conditions: Arrival of secondary streamer from high-voltage anode to opposite grounded cathode, channel heating, and leader-Type channel initiation. We studied these conditions quantitatively, and revealed the conditions leading to the breakdown, and the breakdown mechanisms in air were classified. Finally, we clarified the factors, e.g. critical instantaneous power for the secondary streamer arrival, dominating these conditions based on the breakdown mechanism under non-uniform electric field in air.

    DOI: 10.1109/TDEI.2015.005352

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  44. Analysis of Conditioning and Damaging Process in Vacuum based on Breakdown Probability Distribution 査読有り 国際誌

    H. Kojima, Y. Otake, T. Takahashi, N. Hayakawa, K. Hasegawa, H. Saito, M. Sakaki

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   23 巻 ( 1 ) 頁: 43 - 48   2016年2月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    For the enhancement of insulation strength in vacuum, spark conditioning is an important and effective method. In order to enhance the insulation performance of vacuum circuit breakers, we have to clarify the conditioning effect and improve a conditioning procedure. In this paper, we discuss the conditioning process of Cu and stainless steel rod electrodes based on breakdown (BD) probability distribution. We applied a negative impulse voltage to a rod-plane electrode configuration. We adopted two procedures for the voltage application, i.e. up-down and 3 times methods. For the Cu rod with the up-down method, BD voltage increased by the conditioning effect, however, the minimum BD voltage did not increase or even decreased due to the damaging effect by BD. A moderate conditioning procedure, e.g. 3 times method, could increase the minimum BD voltage as well as the stabilization of insulation strength. The Weibull analysis of the development of a BD probability distribution has enabled us to discriminate the conditioning and damaging effects. Based on these results, we can discuss a suitable conditioning procedure.

    DOI: 10.1109/TDEI.2015.005248

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  45. Control and Suppression of Impulse Surface Flashover in Vacuum Based on Discharge Development Mechanisms 査読有り 国際誌

    Y. Nakano, H. Kojima, S. Iitsuka, K. Tsuchiya, N. Hayakawa

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   23 巻 ( 1 ) 頁: 35 - 42   2016年2月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Surface discharge on solid insulator in vacuum is one of the significant issues for the development of vacuum circuit breakers (VCBs) and vacuum interrupters (VIs). For the development of higher voltage VCBs and VIs, control and suppression techniques of the surface flashover are required. The aim of present study is to suppress the surface flashover, based on physical mechanisms of flashover development. Impulse surface flashover in vacuum, starting with explosive electron emission (EEE) from cathode, develops with the formation of transient charge on the insulator as well as the development of secondary electron emission avalanche (SEEA) along the surface toward anode. To reduce the EEE current from the cathode and the SEEA development, we changed the electrode geometry such as thickness of alumina ceramics and tip radius of cathode rod, respectively, and installed a plane electrode as the back electrode of the cathode rod. As the results, EEE current was reduced by the field relaxation effect of transient charging due to EEE, and SEEA was also suppressed by the perpendicular electric field of the plane electrode. When the flashover was suppressed by using the cathode back electrode, transient charge amount was smaller on alumina dielectrics at the end of the plane electrode area. From the above results, it would be an effective technique for the control and suppression of surface flashover in vacuum to enlarge the perpendicular electric field for the insulator.

    DOI: 10.1109/TDEI.2015.005307

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  46. Transient Charging Characteristics in Surface Flashover Development Process due to Explosive Electron Emission in Vacuum 招待有り 国際誌

    Y. Nakano, H. Kojima, K. Tsuchiya, N. Hayakawa

    Electrical Engineering in Japan   193 巻 ( 2 ) 頁: 10 - 17   2015年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley Periodicals, LLC.  

    For the development of higher voltage vacuum circuit breakers and vacuum interrupters, surface discharge in a vacuum is one of the most significant issues. We measured the charge activity on alumina dielectrics in a vacuum through ultrahigh-speed optical and electrical measurements. We found that surface flashover in a vacuum starts with an explosive electron emission (EEE) with higher current density, which consists of electron emission from the cathode, and results in surface flashover development. The transient charge on the alumina dielectrics formed by electrons emitted by EEE influences the distortion of electric field distribution around the cathode rod and then the subsequent flashover development. In particular, in the case of a shorter gap between the cathode rod and the alumina dielectrics, the electron emission may be suppressed by the relaxation effect of the electric field due to transient charge accumulation.

    DOI: 10.1002/eej.22739

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  47. Size Effect on Breakdown Strength in Sub-cooled Liquid Nitrogen for Superconducting Power Apparatus 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, S. Nishimachi, H. Kojima, H. Okubo

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   22 巻 ( 5 ) 頁: 2565 - 2571   2015年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Toward the practical and rational insulation design of high temperature superconducting power apparatus, the ac breakdown (BD) characteristics and mechanisms of liquid nitrogen (LN2) were systematically investigated and discussed for different pressures at P = 0.1-0.3 MPa and temperatures at T = 65-77 K under quasiuniform electric field with the field utilization factor ζ= 0.986-0.674. We obtained the BD strength (EB) in sub-cooled LN2 (SLN2) and analyzed them in terms of size effect, taking account of the stressed liquid volume (SLV) with the electric field distribution in SLN2. Together with the other researchers' data on BD characteristics of LN2, we extended the evaluation by applying the concept of α% SLV (SLV with the electric field strength higher than the decisive electric field factor, α of the maximum electric field strength). As the result, we derived that EB with the 50 % probability decreased linearly with the increase in α% SLV on a universal line, EB = 78.4 × (α% SLV)-1/8.15, which was irrespective of the pressure and temperature of LN2.

    DOI: 10.1109/TDEI.2015.005089

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  48. Impulse Surface Flashover Development Associated with Transient Charging by Explosive Electron Emission in Vacuum 査読有り 国際誌

    Y. Nakano, H. Kojima, K. Tsuchiya, N. Hayakawa

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   22 巻 ( 4 ) 頁: 2390 - 2397   2015年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Surface discharge on solid insulator in vacuum, which is one of the most significant issues under high electric field, prevents the development of higher voltage vacuum circuit breakers and vacuum interrupters. To clarify the mechanism of the surface discharge in vacuum, charge activities on solid insulators in the development process of the surface discharge should be investigated. By using electrostatic probes behind the alumina dielectrics and measuring fast-framing images of the surface discharge, in the present paper, we clarified that the impulse surface flashover starts in developing with explosive electron emission (EEE) on cathode, which is specific phenomenon on the electron emission site exploding due to extreme field emission current density. Experimental results revealed the characteristics of transient charging by EEE in the surface flash over development as follows: (1) the probe current due to EEE increases with the EEE inception electric field on the cathode, and also depends on the work function of the cathode material, (2) the transient charge distribution on the alumina dielectrics is determined by the EEE spot on the cathode, (3) EEE occurs several times due to the erosion and the regeneration of electron emission sites. (4) the successive EEE makes the transient charge distribution smooth on the alumina dielectrics.

    DOI: 10.1109/TDEI.2015.004948

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  49. Fault Current Limitation Coordination in Power Transmission System With Superconducting Fault Current Limiting Cables (SFCLC) 査読有り 国際誌

    H. Kojima, T. Osawa, N. Hayakawa

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   25 巻 ( 3 ) 頁: 5401904   2015年6月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    We investigate a Superconducting Fault Current Limiting Cable (SFCLC), which is an HTS cable with fault current limiting function. From the viewpoint of the fault current limitation coordination in a power transmission system, it is necessary to investigate the interaction of current limiting functions between multiple SFCLCs introduced in the system. We constructed a numerical model to analyze electrical and thermal behaviors of SFCLC based on resistance generation characteristics of superconductors. In the model power system, two SFCLCs were connected in parallel and two fault points were assumed. We calculated the current limiting characteristics of each SFCLC in the model system, and evaluated the current limitation effect and temperature rise of SFCLCs on each fault point. Depending on the fault point, there are two types of substantial connection of SFCLCs, namely in series and in parallel during the fault. In the substantially parallel connection, each SFCLC operates as the case of single SFCLC introduction. In the substantially series connection, the current limiting effect is determined by SFCLC with the smaller critical current. These results imply that the efficiency and reliability of a power transmission system will be improved by the introduction of multiple SFCLCs, as well as the single SFCLC.

    DOI: 10.1109/TASC.2015.2392251

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  50. Quench-Induced Dynamic Breakdown Characteristics of LN2 and LN2/PPLP Composite Electrical Insulation System for Superconducting Power Apparatus 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, T. Matsuoka, S. Nishimachi, H. Kojima

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   25 巻 ( 3 ) 頁: 7700304   2015年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    In HTS power apparatus, quench due to the fault current generates dynamic electrical/thermal combined stress. This stress may induce the electric breakdown (BD) under the operating voltage. We investigated the quench-induced dynamic BD characteristics of LN2. In addition we investigated the quench-induced dynamic partial discharge characteristics of LN2/polypropylene laminated paper composite electrical insulation system for HTS cables. The criteria of the combined electrical/thermal stress for the dynamic BD were obtained for both test samples, and the reduction rate of the dynamic BD criteria against the static BD criteria without thermal stress was discussed.

    DOI: 10.1109/TASC.2014.2361405

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  51. Power Flow Control and Maintenance Strategy of Transformers in Transmission and Distribution Systems 査読有り

    H. Kojima, K. Fukaya, N. Hayakawa, M. Hanai, H. Okubo

    電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)   135 巻 ( 5 ) 頁: 316 - 321   2015年5月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    Transmission and distribution (T&D) systems for electric power are assembled with a large amount of aged apparatus, the deterioration of which may cause a decrease in reliability. In order to maintain high efficiency and high quality in T&D systems, it is important to minimize both present performance costs and future performance costs. Typical present performance costs are T&D losses, and typical future performance costs are failure losses and apparatus maintenance for overall T&D system optimization. We have to consider concurrently two concepts that are an asset management system and a smart grid. This integrated concept, which we have proposed as Intelligent Grid Management System (IGMS), achieves optimum control that includes the present power flow and the future maintenance of the T&D system. In this paper, the effect of temperature rises in transformer windings is formulated and integrated into an objective function to determine transformers with power flow control. The derived power flow control optimizes the load sharing of each transformer by keeping a balance between the T&D loss and degradation in the transformers. The degradation of aged transformers is prevented by reducing their load factor, or the aged transformer is replaced with a new one that accepts a relatively high load factor.

    DOI: 10.1541/ieejpes.135.316

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  52. 真空中における突発的電子放出に起因する沿面フラッシオーバ進展過程の過渡帯電特性 査読有り

    中野裕介,小島寛樹,土屋賢治,早川直樹

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   134 巻 ( 11 ) 頁: 578 - 584   2014年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    For the development of higher voltage vacuum circuit breakers (VCB) and vacuum interrupters (VI), surface discharge phenomenon in vacuum is one of the most significant issues. We measured the charge activity on alumina dielectrics in vacuum through ultra-high speed optical and electrical measurements. We found out that the surface flashover in vacuum starts with an explosive electron emission (EEE) with the higher current density, which is the electron emission from the cathode, and results in the surface flashover development. Transient charge on the alumina dielectrics formed by electrons emitted by EEE influences the distortion of electric field distribution around the cathode rod and then the subsequent flashover development. Especially, in the case of the shorter gap between the cathode rod and the alumina dielectrics, the electron emission could be suppressed by the relaxation effect of the electric field due to the transient charge accumulation.

    DOI: 10.1541/ieejfms.134.578

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    その他リンク: https://cir.nii.ac.jp/crid/1520853833628404608

  53. Influence of Longitudinal Temperature Distribution on Current Limiting Function of Superconducting Fault Current Limiting Cable (SFCLC) 査読有り 国際誌

    H. Kojima, T. Osawa, N. Hayakawa, M. Hanai, H. Okubo

    Journal of Physics: Conference Series   507 巻 ( PART 3 ) 頁: 032026   2014年5月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP Publishing  

    We have proposed a Superconducting Fault Current Limiting Cable (SFCLC), which is an HTS cable with fault current limiting function. SFCLC is expected to limit the fault current and also immediately recover the cable function after the fault clearance. In the SFCLC operation, a longitudinal temperature distribution will exist due to heat penetration, AC loss, dielectric loss and the performance of cryocooling system, which will influence its current limitation characteristics. In this paper, we investigate the influence of the longitudinal temperature distribution on current limiting function and temperature rise after the current limitation of SFCLC. We suggested the effective measures of parameter control, i.e. decreasing the critical current (Ic@77K), n value at flux flow region (n1-0), increasing the coefficient of longitudinal temperature gradient (α), inflow temperature (Tin) to achieve both the higher current limiting function and the lower temperature rise. © Published under licence by IOP Publishing Ltd.

    DOI: 10.1088/1742-6596/507/3/032026

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  54. Technique for Discriminating the Type of PD in SF6 Gas Using the UHF Method and the PD Current with a Metallic Particle 査読有り 国際誌

    M. Hanai, H. Kojima, N. Hayakawa, R. Mizuno, H. Okubo

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   21 巻 ( 1 ) 頁: 88 - 95   2014年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    The relationship between the PD current pulse waveform at the PD source and the radiated electromagnetic (EM) waveform is investigated using a needle electrode for a metallic particle in SF6 gas at 0.2MPa. A leader discharge with a larger PD charge magnitude and a longer propagation length than for a streamer discharge can be an indicator of breakdown in the SF6 gas. Simultaneous and synchronous measurement of the PD current, EM signals and light emission in the SF6 gas revealed that it is possible to discriminate between a streamer discharge and a leader discharge in both time and frequency components. Compared with a streamer discharge, a leader discharge is characterized by a longer rise/fall time of around 0.9 ns in the PD current pulse waveform, and by a lower frequency component of around 250 MHz in the EM frequency spectrum. A satisfactory correlation was obtained between the actual measured EM wave spectrum and the spectrum derived using a spectrum analyzer from the product of the actual PD current and the transfer function from the needle electrode to the UHF sensor that receives the EM wave. This new technique enables streamer and leader types of PD in SF6 gas to be discriminated between by measuring the EM wave with a UHF detection system. © 1994-2012 IEEE.

    DOI: 10.1109/TDEI.2013.004021

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  55. Pre-discharge and Flashover Characteristics of Impulse Surface Discharge in Vacuum 査読有り 国際誌

    Y. Nakano, H. Kojima, N. Hayakawa, K. Tsuchiya, H. Okubo

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   21 巻 ( 1 ) 頁: 403 - 410   2014年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Surface discharge on solid insulators is one of the significant issues in the development of vacuum circuit breakers (VCB) and vacuum interrupters (VI). We measured the charge activity on alumina dielectrics in vacuum through ultra-high speed and high sensitivity optical measurements. We identified the existence of charge activity with a small light emission on alumina dielectrics before the surface flashover development process, and defined this as a 'pre-discharge' and measured its characteristics. We classified the charge activities into three processes: (1) pre-discharge, (2) surface flashover initiation, and (3) surface flashover expansion, in the development of surface discharge in vacuum. Utilizing this classification, we found that the surface predischarge in vacuum is generated by the electron emission from the cathode, and the subsequent flashover initiates with a steep increase in current and develops with the distortion of the electric field due to transiently-formed charging on the alumina dielectrics in vacuum. © 2013 IEEE.

    DOI: 10.1109/TDEI.2013.004136

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  56. Development of a Partial Discharge Inception Calculation Model of a Nonuniform Air Gap Considering the Effect of Humidity 招待有り 国際誌

    N. Yanagita, T. Kato, T. Rokunohe, T. Iwata, H. Kojima, N. Hayakawa, H. Okubo

    Electrical Engineering in Japan   186 巻 ( 3 ) 頁: 1 - 9   2014年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley Periodicals, LLC.  

    Insulation design employing discharge simulation based on physics phenomena is used in designing electrical instruments to facilitate their miniaturization and obtain high insulation reliability. We developed a partial discharge inception calculation model for a nonuniform air gap based on the theories of electron avalanche and streamer phenomena. The calculated and experimental PDIVs (Partial Discharge Inception Voltages) were compared under conditions of constant humidity, and we confirmed that these agreed well with each other to within about 10%. Furthermore, we incorporated a relationship between negative ions and humidity into the model and confirmed that the calculated and experimental PDIVs agreed to within about 15%. Therefore, this model was judged to be an effective method for predicting changes in the PDIV when the humidity changes. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

    DOI: 10.1002/eej.22351

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  57. Integration of Asset Management and Smart Grid with Intelligent Grid Management System 査読有り 国際誌

    M. Hanai, H. Kojima, N. Hayakawa, K. Shinoda, H. Okubo

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   20 巻 ( 6 ) 頁: 2195 - 2202   2013年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Electric power transmission and distribution (T and D) systems are composed of a great deal of aged apparatus, which may cause a decrease in reliability owing to their deterioration. In order to maintain high efficiency and high quality in T and D systems, the authors have proposed an "intelligent grid management system" (IGMS), which determines the optimum maintenance strategy and optimum power flow control based on condition monitoring and diagnostic results of the operating power apparatus. This means that the IGMS essentially includes both concepts of an asset management system and a smart grid. Further, the IGMS optimizes power flow routes and maintenance plans based on the failure risk, T and D loss, overload operation, life estimation of the power apparatus, customer outage, and other metrics. The impact of individual apparatus failure affects the entire T and D system's performance, causing blackouts and secondary failures. Reduction in reliability of whole system is highly dependent on ageing of the materials. The IGMS evaluates all of the events occurring in the T & D system as the cost. Additionally, the risks are evaluated in the cost according to the impact of the failure rate estimated by the condition monitoring diagnosis results of the power apparatus. Insulation system determines the transition in reliability and maintenance cost of the system. In this paper, the IGMS is applied to T and D system models including aged apparatus, such as transformers and circuit breakers, and suitable power flow routes and maintenance strategies are derived. Consequently, by the effective application of the IGMS, the system reliability can achieve an optimum state, and the total cost can be minimized. © 2013 IEEE.

    DOI: 10.1109/TDEI.2013.6678870

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  58. Feasibility Study on Superconducting Power Flow Controller and Fault Current Limiter (SPFCL) 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, X. Mao, H. Kojima, M. Hanai, H. Okubo, N. Kashima, S. Nagaya, S. Sugimoto

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   23 巻 ( 3 ) 頁: 5600504   2013年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    A superconducting power flow controller and fault current limiter is proposed in this paper, which can not only control power flow in the steady operating state, but also limit fault current in the fault condition. We verified that the superconducting power flow controller and fault current limiter will contribute to the enhancement and coordination of both static stability in the steady operating condition and transient stability in the fault condition. © 2002-2011 IEEE.

    DOI: 10.1109/TASC.2012.2230677

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  59. Physical Mechanisms of Partial Discharges at Nitrogen Filled Delamination in Epoxy Cast Resin Power Apparatus 査読有り 国際共著 国際誌

    D.-E. A. Mansour, H. Kojima, N. Hayakawa, M. Hanai, H. Okubo

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   20 巻 ( 2 ) 頁: 454 - 461   2013年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    For proper insulation design of epoxy cast resin power apparatus such as molded transformers, it is important to consider the criticality of defects that might exist into the dielectric material. One of the most important defects is the delamination defect at the interface between resin and conductor. Accordingly, this paper aims to investigate partial discharge (PD) characteristics and to clarify their mechanisms for micro gap delamination defect of epoxy cast resin power apparatus. An experimental model simulating delamination defect was built. Nitrogen gas at atmospheric pressure was used as a typical filled gas inside the delamination of epoxy cast resin power apparatus. Simultaneous measurements of PD light emission intensity, PD light emission image and PD current pulse were carried out. PD inception voltage was measured for different delamination depths. PD generation characteristics were recorded. It was found that multiple PD events were detected only by PD light emission images and could not be detected by their current pulses as a result of very small magnitudes of PD current pulses. Time transition of PD activity for 10 minutes were obtained and analyzed using the captured light emission images. Based on the obtained results and comparing with SF6 gas filled delamination, physical mechanisms behind PD activity could be discussed. © 1994-2012 IEEE.

    DOI: 10.1109/TDEI.2013.6508747

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  60. 部分放電メカニズムに基づくGIS中金属異物形状同定手法 査読有り

    小島寛樹,鈴木隆文,早川直樹,花井正広,大久保仁

    電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)   133 巻 ( 1 ) 頁: 114 - 120   2013年1月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    A metallic particle defect seriously degrades an insulation performance of gas insulated switchgear (GIS). Therefore, the estimation of risk of the metallic particle is important to maintain the reliability of GIS. In this paper, based on a partial discharge (PD) mechanism, we suggest a novel method to estimate the metallic particle defect using PD properties, which are the minimum instantaneous voltage of positive PD extinction, the instantaneous voltage of negative PD inception, and the negative PD pulse number from PD generation characteristics of applied voltage phase. © 2013 The Institute of Electrical Engineers of Japan.

    DOI: 10.1541/ieejpes.133.114

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  61. Current Limitation and Recovery Function for Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) 査読有り 国際誌

    J. Himbele, H. Kojima, N. Hayakawa, M. Hanai, H. Okubo

    Physics Procedia   36 巻   頁: 841 - 844   2012年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier B.V.  

    Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) is expected to have both superconducting transformer function and superconducting fault current limiter function. We have so far developed the 2 MVA-class SFCLT based on YBCO coated conductors, and experimentally evaluated its current limitation and recovery characteristics. In this paper, we constructed a simulation model for current limitation and recovery characteristics of SFCLT for different HTS coil characteristics and design, and derived the optimized design for the effective current limitation and extended recovery criteria under the rated voltage of the 2 MVA-class SFCLT.

    DOI: 10.1016/j.phpro.2012.06.137

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  62. Recent Progress in Electrical Insulation Techniques for HTS Power Apparatus 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, H. Kojima, M. Hanai, H. Okubo

    Physics Procedia   36 巻   頁: 1305 - 1308   2012年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier B.V.  

    This paper describes the electrical insulation techniques at cryogenic temperatures, i.e. Cryodielectrics, for HTS power apparatus, e.g. HTS power transmission cables, transformers, fault current limiters and SMES. Breakdown and partial discharge characteristics are discussed for different electrical insulation configurations of LN2, sub-cooled LN2, solid, vacuum and their composite insulation systems. Dynamic and static insulation performances with and without taking account of quench in HTS materials are also introduced.

    DOI: 10.1016/j.phpro.2012.06.295

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  63. Superconducting Fault Current Limiting Cable (SFCLC) with Current Limitation and Recovery Function 査読有り 国際誌

    H. Kojima, F. Kato, N. Hayakawa, M. Hanai, H. Okubo

    Physics Procedia   36 巻   頁: 1296 - 1300   2012年9月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier B.V.  

    We have proposed a Superconducting Fault Current Limiting Cable (SFCLC), which is an HTS cable with fault current limitation function. SFCLC will transmit the bulk power with low loss in steady state, and also limit the fault current during the fault condition, and recover into the superconducting state after the fault clearance. Using a numerical model, we investigated the current limitation and recovery characteristics of SFCLC for different voltage and current levels, and cable lengths. We verified the feasible conditions and performance of SFCLC with the current limitation and recovery function.

    DOI: 10.1016/j.phpro.2012.06.293

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  64. Feasibility Study on a High-Temperature Superconducting Fault-Current-Limiting Cable (SFCLC) Using Flux-Flow Resistance 査読有り 国際誌

    H. Kojima, F. Kato, N. Hayakawa, M. Hanai, H. Okubo

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   22 巻 ( 2 ) 頁: 4800105 - 4800105   2012年4月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    We propose a high-temperature superconducting fault-current-limiting cable (SFCLC), which is a hightemperature superconducting cable with a fault-current-limiting function. The SFCLC is expected to achieve fault-current limitation by flux-flow resistance of a long cable length. Particularly, in this paper, we focus on E-I-T characteristics of a YBCO-coated conductor at the flux-flow region. Based on the obtained E-I-T characteristics, we develop a numerical model and investigate current-limiting characteristics of the SFCLC for different cable lengths and fault conditions into a model power system. © 2011 IEEE.

    DOI: 10.1109/TASC.2011.2173339

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  65. 湿度の影響を考慮した気中不平等ギャップにおける部分放電開始計算モデルの開発 査読有り

    柳田憲史,加藤達朗,六戸敏昭,岩田健,小島寛樹,早川直樹,大久保仁

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   131 巻 ( 12 ) 頁: 1017 - 1023   2011年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    Insulation design with discharge simulation based on physics phenomena is used in designing electrical instruments to facilitate their miniaturization and get high insulation reliability. We developed a partial discharge inception calculation model in a non-uniform air gap based on theories of electron avalanche and streamer phenomena. The calculated and experimental PDIVs were compared under a constant humidity condition, and we confirmed these agreed well with each other within about 10 %. Furthermore, we built a relationship between negative ions and humidity into the model, and confirmed the calculated and experimental PDIVs (Partial Discharge Inception Voltage) agreed within about 15 %. Therefore, this model was judged as a method for predicting changes in PDIV when the humidity changes. © 2011 The Institute of Electrical Engineers of Japan.

    DOI: 10.1541/ieejfms.131.1017

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  66. Conditioning Mechanism of Cu-Cr Electrode Based on Electrode Surface State under Impulse Voltage Application in Vacuum 査読有り 国際誌

    H. Kojima, N. Hayakawa, R. Nishimura, H. Okubo, H. Sato, H. Saito, Y. Noda

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   18 巻 ( 6 ) 頁: 2108 - 2114   2011年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Because of high insulation performance and environmental-friendliness, vacuum is attracting considerable attention, and vacuum circuit breakers (VCBs) are expected to develop into higher voltage level. In this paper, we investigated the relationship between the surface condition and the conditioning mechanism of Cu-Cr electrode during impulse voltage application in vacuum. The experimental results showed that a layer of anode material was deposited on the cathode surface, owing to the impulse voltage applications. In addition, we investigated the content ratio of cathode and anode material on the surface after the saturation of electrode conditioning and relationship between the breakdown (BD) discharge area and deposited area during electrode conditioning process. We found that under impulse voltage application, the cathode surface characteristics approach the anode material characteristics, but that the content ratio of Cu to Cr differed between the electrodes. This means that anode material could determine the final state of the conditioning process. © 2011 IEEE.

    DOI: 10.1109/TDEI.2011.6118651

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  67. 部分放電の時系列測定によるGIS内部の欠陥状態識別 査読有り

    吉田昌展,鈴木啓介,小島寛樹,早川直樹,花井正広,大久保仁

    電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)   131 巻 ( 11 ) 頁: 905 - 911   2011年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    To maintain the insulation reliability on gas insulated switchgear (GIS), several partial discharge (PD) monitoring techniques have been utilized. To estimate the risk of a defect, it is important to identify the kind of defects and its condition. In this paper, every PD pulse of various defect types was sequentially measured by using high-speed PD measuring system. The sequential PD measurement was proved to be useful to identify the defect condition, because the temporal change of PD characteristics could show the accumulation of the space charge around the defect in GIS. © 2011 The Institute of Electrical Engineers of Japan.

    DOI: 10.1541/ieejpes.131.905

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  68. Analysis of Current Limiting and Recovery Characteristics of Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) with YBCO Coated Conductors 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, T. Kito, H. Kojima, M. Hanai, H. Okubo

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   21 巻 ( 3 ) 頁: 1422 - 1425   2011年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) is expected to function as superconducting transformer in steady state and superconducting fault current limiter in fault condition. We have designed, fabricated and tested SFCLT with YBCO coated conductors to be operated in liquid nitrogen (LN2) at 77 K and verified its technological feasibility. In this paper, we developed a simulation model to analyze electrical and thermal behaviors of SFCLT by solving the circuit equation and the heat conduction equation. By the use of this simulation model, we could evaluate the transition of resistance and temperature of the YBCO coated conductors during the fault current limitation as well as after the fault clearance, and verified the recovery criteria of SFCLT. © 2011 IEEE.

    DOI: 10.1109/TASC.2011.2105234

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  69. Current Limiting and Recovery Characteristics of 2 MVA Class Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) 査読有り 国際誌

    H. Kojima, M. Kotari, T. Kito, N. Hayakawa, M. Hanai, H. Okubo

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   21 巻 ( 3 ) 頁: 1401 - 1404   2011年6月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    We have been developing Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) with the function of both superconducting transformer in steady state and superconducting fault current limiter in fault condition. As the Step-5 of SFCLT project, 2 MVA class HTS-SFCLT using YBCO coated conductors with the ratings of 22 kV/6.6 kV has been developed. One of the important concerns for the development of HTS-SFCLT is the current limiting and recovery characteristics as well as the transformer function. Thus, in this paper, current limitation and recovery tests of the HTS-SFCLT are carried out. The current limiting test have revealed that the HTS-SFCLT exhibits the excellent current limiting function as a superconducting fault current limiter, where the prospective short-circuit current IPRO = 784 Apeck is reduced to 34% at the first peak and 18% at the 5th cycles. The HTS-SFCLT has been able to recover into superconducting state immediately after the fault clearance. According to the transition of generated resistance of the HTS-SFCLT, the criteria of recovery into superconducting state are quantified for different combinations of load current before the fault and prospective short-circuit current during the fault. © 2010 IEEE.

    DOI: 10.1109/TASC.2010.2089413

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  70. Progress in Development of Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, H. Kojima, M. Hanai, H. Okubo

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   21 巻 ( 3 ) 頁: 1397 - 1400   2011年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    We have been developing Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT), which has multifunction of both a superconducting transformer in a steady state as well as a superconducting fault current limiter in a fault condition. This paper introduces the progress in our SFCLT project since 1998, from Step-1 to the latest Step-5, with the concept, design, fabrication and test results of SFCLT. In the latest Step-5, we developed a 2 MVA, 22/6.6 kV class SFCLT with YBCO coated conductors and verified the fundamental function as a transformer, effective current limiting function as a fault current limiter, and recovery characteristics after the fault clearance with its operational criterion. © 2010 IEEE.

    DOI: 10.1109/TASC.2010.2089412

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  71. Development Process of Impulse Surface Flashover on Alumina Dielectrics in Vacuum 査読有り 国際誌

    H. Kojima, N. Hayakawa, T. Ishida, H. Okubo, K. Tsuchiya

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   18 巻 ( 3 ) 頁: 918 - 923   2011年6月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    For higher electrical insulation performance of vacuum circuit breakers (VCB), the surface insulation characteristics in vacuum should be improved. In this paper, we investigated the development mechanism of impulse surface flashover on alumina ceramic insulator in vacuum. We measured the still images and ultra fast framing images of fast developing surface flashover in synchronous with applied impulse voltage and current waveforms. The light emission transition in initiation of surface flashover was also clarified. We found the dark area was formed around the cathode and conducting channel was formed from the anode in developing process of surface flashover in vacuum. © 2006 IEEE.

    DOI: 10.1109/TDEI.2011.5931081

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  72. Evaluation of UHF Method for Partial Discharge Measurement by Simultaneous Observation of UHF Signal and Current Pulse Waveforms 査読有り 国際誌

    M. Yoshida, H. Kojima, N. Hayakawa, F. Endo, H. Okubo

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   18 巻 ( 2 ) 頁: 425 - 431   2011年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    The partial discharge - current pulse waveform analyzing (PD-CPWA) system can measure partial discharge (PD) current pulses continuously in high speed, and is being used for the study of PD mechanisms in SF6 gas in a laboratory. On the other hand, the ultra high frequency (UHF) method is becoming popular for the on-site monitoring of gas-insulated switchgears (GIS). The former can detect PD with high accuracy and make it possible to analyze and understand discharge physics in detail. The latter is suitable to detect PD in actual power equipment, even in noisy site condition. Clarification of coincidence of PD characteristics measured with both methods is very important for further application of the UHF method. In this paper, PD current pulses generated from artificial defects in SF6 gas were synchronously measured with both methods. Measured data were analyzed and compared in many PD characteristics. As a result, many characteristics coincided well between them. However, the scatter of PD and the limited equipment performance of the UHF method may cause some detection failures. An appropriate and advanced use of the UHF method was pointed out. © 2011 IEEE.

    DOI: 10.1109/TDEI.2011.5739446

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  73. 真空中インパルス電圧印加時における電極間微小電流発生メカニズムの検討 査読有り

    青木圭太,安川英明,小島寛樹,本間三孝,塩入哲,大久保仁

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   130 巻 ( 9 ) 頁: 781 - 786   2010年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    Small discharge not to accompany breakdown can occur under high electric field in vacuum, however the mechanism is not well clarified. We have found that the current of small discharge decreases with repeated voltage applications, and leads to electrode conditioning effect of raising withstand voltage. The inception of the current is delayed with the decrease of current, and the inception time and waveform change by gap length. On the other hand, under low vacuum condition, the current increases and reaches saturation with repeated voltage applications. From these discussions, we concluded that the generating process of small current depended on the adsorption and absorption gas of electrodes. © 2010 The Institute of Electrical Engineers of Japan.

    DOI: 10.1541/ieejfms.130.781

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  74. Partial Discharge Activities under AC/Impulse Superimposed Voltage in LN2/Polypropylene Laminated Paper Insulation System for HTS Cables 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, R. Yamaguchi, Y. Ukai, H. Kojima, F. Endo, H. Okubo

    Journal of Physics: Conference Series   234 巻 ( PART 3 ) 頁: 032020   2010年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP Publishing  

    This paper discusses electrical insulation characteristics of high temperature superconducting (HTS) cables for their reliable and rational insulation design. We focused on a severe and practical operational condition of HTS cables, i.e. under commercial ac / lightning impulse superimposed voltage. Experimental results for a HTS cable insulation model composed of liquid nitrogen (LN2) and polypropylene (PP) laminated paper revealed that ac / impulse superimposed voltage could trigger partial discharge (PD) by the impulse voltage invasion and cause consecutive PD under the subsequent ac voltage. The PD generation characteristics were summarized for different ac / impulse superimposed voltages, and a criterion for consecutive PD generation was identified. © 2010 IOP Publishing Ltd.

    DOI: 10.1088/1742-6596/234/3/032020

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  75. Development of 2MVA Class Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) with YBCO Coated Conductors 査読有り 国際誌

    M. Kotari, H. Kojima, N. Hayakawa, F. Endo, H. Okubo

    Journal of Physics: Conference Series   234 巻   頁: 032070   2010年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP Publishing  

    DOI: 10.1088/1742-6596/234/3/032070

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  76. Partial Discharges and Associated Mechanisms for Micro Gap Delamination at Epoxy Spacer in GIS 査読有り 国際誌

    D.A. Mansour, H. Kojima, N. Hayakawa, F. Endo, H. Okubo

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   17 巻 ( 3 ) 頁: 855 - 861   2010年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    For accurate detection and diagnosis of Partial Discharges (PDs) in Gas Insulated Switchgears (GISs), there is a need for better understanding of the physical mechanisms for the PD activity. Accordingly, we have been investigating the PD characteristics and associated mechanisms for electrode/epoxy delamination of GIS spacers as one of the severest defects in GIS. The gas pressure inside delamination usually changes from sub-atmospheric pressure, just after delamination initiates, to filled SF6 gas pressure in the GIS tank, after SF6 gas infiltrates into the delamination area. Therefore, in this paper, the PD activity at different gas pressures, from 0.02 to 0.4 MPa, is acquired. Delamination gap length at the level of 50 μm is considered, simulating possible size of actual delamination in a GIS spacer. The relative PD generation rate is analyzed regarding the phase characteristics at different pressures and then discussed from the viewpoint of PD mechanism in order to assess the possibility of delamination diagnosis in GIS spacers. Experimental results show that, PD parameters and phase characteristics change significantly with infiltrating SF6 gas from the GIS tank into the delamination. The obtained results give a characterized feature for the delamination defect and can be useful for delamination diagnosis. © 2006 IEEE.

    DOI: 10.1109/TDEI.2010.5492259

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  77. Charge Accumulation Effects on Time Transition of Partial Discharge Activity at GIS Spacer Defects 査読有り 国際誌

    D.-E.A. Mansour, K. Nishizawa, H. Kojima, N. Hayakawa, F. Endo, H. Okubo

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   17 巻 ( 1 ) 頁: 247 - 255   2010年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    The partial discharge (PD) measurements are considered as the most important tool for condition monitoring of Gas Insulated Switchgears (GISs). However, if spacer surface is involved in PD activity, charge accumulation process greatly affects the time transition of PD characteristics. This paper investigates this effect considering the defect types of delamination at the electrode/spacer interface and metallic particles adhered to the spacer surface as the most serious defects that can lead to major failure. Two different electrode configurations were built to simulate the two defect types. The PD characteristics were measured and analyzed from immediately after voltage application up to several minutes where steady state characteristics have been obtained. As a result, it was found that the generation rate of PD pulses changed considerably with time for both defect types. This tendency of PD characteristics has been discussed considering the effect of charge accumulation. Comparing these effects for negative and positive PD enabled to clarify the similarities and differences in the charge accumulation effect for both defect types which can contribute to the defect type identification in GIS. It was found that the effects of charge accumulation on the electric field strength for the delamination defect case as well as on the ionization volume for the metallic particle case were the responsible parameters for the different PD tendencies. © 2010 IEEE.

    DOI: 10.1109/TDEI.2010.5412024

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  78. Surface Charge Accumulation and Partial Discharge Activity for Small Gaps of Electrode/Epoxy Interface in SF6 gas 査読有り 国際誌

    D. Mansour, H. Kojima, N. Hayakawa, F. Endo, H. Okubo

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   16 巻 ( 4 ) 頁: 1150 - 1157   2009年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    The electrical insulation reliability of solid spacers in Gas Insulated Switchgears (GISs) is an important issue to achieve a safe operation of such equipment. Among different phenomena, charge accumulation represents the most important matter that can degrade the overall performance of these insulation systems. For this respect, this paper discusses the contribution of partial discharge (PD) activity by ac voltage application to charge accumulation in the small gap at the electrode/epoxy interface as one of the weakest points in GIS solid spacers. The partial discharge inception voltages for non-accumulated charge case (PDIV0) and after exposing to PD activity (PDIVn) are measured among different gap lengths, simulating delamination at the electrode/epoxy interface. The PD activity is generated using applied voltage with 1.2? - PDIV0 for all gap lengths examined in this study (50~500 m). In these measurements, PDIV increased with increasing the number of PD pulses as a result of accumulated charges. The accumulated surface charge density is estimated using the boundary equations and is compared for the different gap lengths. The accumulated charge density was larger for the smaller gap lengths. Comparing PD parameters with accumulated charge density enabled us to identify that the number of negative and positive PD pulses is the main parameter that corresponds to charge accumulation process. © 2006 IEEE.

    DOI: 10.1109/TDEI.2009.5211869

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  79. Current Limiting Characteristics of Parallel-connected Coated Conductors for High-Tc Superconducting Fault Current Limiting Transformer (HTc-SFCLT) 査読有り 国際共著 国際誌

    K. Omura, H. Kojima, N. Hayakawa, F. Endo, M. Noe, H. Okubo

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   19 巻 ( 3 ) 頁: 1880 - 1883   2009年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    We have been developing Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) as a superconducting transformer with current limiting function. As the Step-5 of the SFCLT project for the up-graded ratings of current and voltage, in this paper, we focused on the up-grading of current by parallel-connected YBCO coated conductors. Based on the asymmetric configuration of coated conductors, different parallel connections were tested and evaluated in terms of critical current level and current limiting characteristics under large ac current at 77 K in liquid nitrogen. © 2009 IEEE.

    DOI: 10.1109/TASC.2009.2018067

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  80. Dynamic Thermal Characteristics of HTS Coil for Conduction-cooled SMES 査読有り 国際誌

    H. Kojima, X. Chen, N. Hayakawa, F. Endo, H. Okubo

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   19 巻 ( 3 ) 頁: 2036 - 2039   2009年6月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    In this paper, we investigate the thermal runaway characteristics of a BSCCO HTS single pancake coil conduction-cooled with a 4 K-GM cryo-cooler system. We also evaluate the static and dynamic characteristics of the HTS coil by measuring the temporal evolution of the temperature and the voltage for steady current and the typical current patterns of the load fluctuation compensation at different ambient temperatures To in the range of 20-50 K. Moreover, we experimentally discuss the criterion for monitoring the conduction-cooled HTS SMES system during compensating operation for load fluctuations. &copy 2009 IEEE.

    DOI: 10.1109/TASC.2009.2019238

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    その他リンク: https://cir.nii.ac.jp/crid/1050845763730339840

  81. Partial Discharge Activity in Electrical Insulation for High Temperature Superconducting (HTS) Cables 査読有り 国際誌

    H. Okubo, H. Kojima, F. Endo, K. Sahara, R. Yamaguchi, N. Hayakawa

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   15 巻 ( 3 ) 頁: 647 - 654   2008年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    This paper discusses electrical insulation characteristics of liquid nitrogen (LN2) / polypropylene (PP) laminated paper composite insulation system for the practical electrical insulation design of high temperature superconducting (HTS) cables. Partial discharge (PD) inception, propagation and breakdown (BD) characteristics under ac voltage application were obtained and discussed at atmospheric and pressurized conditions. Experimental results were analyzed quantitatively and revealed that voidtype discharge was categorized as an important form of discharge to characterize the transition of PD activity leading to BD. © 2008 IEEE.

    DOI: 10.1109/TDEI.2008.4543100

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  82. Quench-Induced Partial Discharge Characteristics of HTS Cables 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, S. Ueyama, H. Kojima, F. Endo, Y. Ashibe, T. Masuda, M. Hirose

    Journal of Physics: Conference Series   97 巻 ( 1 ) 頁: 012053   2008年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP Publishing  

    This paper discusses the partial discharge (PD) characteristics of HTS cables under quench condition, where the thermal stress due to quench would be transiently superposed on the electric field stress under the operating voltage of HTS cables. Such electrical insulation characteristics under thermal/electrical combined stress can be referred to as the "quench-induced PD characteristics" of HTS cables, which should be taken into account for the reliable insulation design of HTS cables. Experimental results using coaxial HTS cable samples revealed that the quench-induced PD could be generated, even under the intrinsic or static PD inception voltage (PDIVsta) without the quench. The criteria of the thermal/electrical combined stress level for quench-induced PD inception were quantified for different LN2 pressures and fault durations under sub-cooled condition. © 2008 IOP Publishing Ltd.

    DOI: 10.1088/1742-6596/97/1/012053

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  83. Self-recovery Characteristics of High-Tc Superconducting Fault Current Limiting Transformer (HTc-SFCLT) with 2G Coated Conductors 査読有り 国際共著 国際誌

    H. Kojima, S. Itoh, N. Hayakawa, F. Endo, M. Noe, H. Okubo

    Journal of Physics: Conference Series   97 巻 ( 1 ) 頁: 012154   2008年3月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP Publishing  

    We have been developing Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) with both functions of superconducting transformer and superconducting fault current limiter. As the Step-IV of the SFCLT project, in this paper, we designed, fabricated and tested HTc-SFCLT with 2G YBCO coated conductors to be operated in liquid nitrogen at 77 K. The ratings of the HTc-SFCLT with 2G coated conductors are 3-phase, 100 kVA, 6600 V / 210 V. Especially, the possibility of self-recovery into superconducting state after the fault current limitation was investigated by the simple clearance of the fault, which is very important as a superconducting transformer and for power system operation. The criteria of self-recovery were quantified for different combination of load current before the fault and prospective fault current during the fault. © 2008 IOP Publishing Ltd.

    DOI: 10.1088/1742-6596/97/1/012154

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  84. Breakdown Characteristics of N2O Gas Mixtures for Quasi-uniform Electric Field under Lightning Impulse Voltage 査読有り 国際誌

    H. Kojima, O. Kinoshita, N. Hayakawa, F. Endo, H. Okubo, M. Yoshida, T. Ogawa

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   14 巻 ( 6 ) 頁: 1492 - 1497   2007年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    From the viewpoint of mitigating global warming by SF6 gas, this paper discusses breakdown (BD) characteristics of different electronegative gas mixtures with N2O gas as SF6 gas substitutes for quasi-uniform electric field under lightning impulse voltage applications. Experimental results revealed the positive synergism in breakdown strength of binary N2O / CO2 and ternary N2O / CO 2 / O2 gas mixtures, respectively. Furthermore, N 2 gas as a retardant gas was also mixed with the electronegative gas mixtures in order to reduce the electron energy into the effective levels of electron attachment ability by the electronegative gas mixtures. As the result, ternary N2O /CO2 / N2 and quaternary N 2O / CO2 / O2 / N2 gas mixtures could exhibit the significant synergistic effect in breakdown strength. The optimum mixture rate of quaternary N2O / CO2 / O 2 / N2 gas mixtures was consistent with that estimated by assuming the independent contribution of component gases to the improvement of impulse BD characteristics. © 2007 IEEE.

    DOI: 10.1109/TDEI.2007.4401233

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  85. Electrical Insulation Characteristics of HTS Cables under Quench-Induced Thermal Stress Condition 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, S. Ueyama, H. Kojima, F. Endo, T. Masuda, M. Hirose

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   17 巻 ( 2 ) 頁: 1660 - 1663   2007年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    This paper discusses the electrical insulation characteristics of high temperature superconducting (HTS) cable under quench condition exposed to thermal and electrical combined stress. We applied a high voltage of 60 Hz ac to the sample electrode, and injected a large current of 60 Hz ac into Bi2223/Ag tapes to induce quench. Experimental results revealed that partial discharges (PD) were induced by the transient thermal stress due to quench under the high voltage condition. A criterion of the combined stress for PD inception was experimentally obtained. © 2007 IEEE.

    DOI: 10.1109/TASC.2007.899968

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  86. Thermal Runaway Characteristics of Bi2212 Coil for Conduction-cooled SMES 査読有り 国際誌

    H. Kojima, N. Hayakawa, S. Noguchi, F. Endo, N. Hirano, S. Nagaya, H. Okubo

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   17 巻 ( 2 ) 頁: 1959 - 1962   2007年6月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    In this paper, we investigated the thermal runaway characteristics of a conduction-cooled Bi2212 HTS coil with a 4 K-GM cryocooler system under compensating operation for load fluctuations. We measured the temporal evolutions of temperature and voltage distributions of the HTS solenoidal coil for typical current patterns of load fluctuation compensation at different ambient temperatures. On the basis of these experimental results, we constructed a thermal analysis model, and analysed the thermal runaway characteristics during and after the load fluctuation compensation. Based on the results of our experiments and the numerical simulations, we proposed criterion for the monitoring of an HTS SMES system during compensating operation for load fluctuations. © 2007 IEEE.

    DOI: 10.1109/TASC.2007.898492

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  87. High-Tc Superconducting Fault Current Limiting Transformer (HTc-SFCLT) with 2G Coated Conductors 査読有り 国際共著 国際誌

    H. Okubo, C. Kurupakorn, S. Ito, H. Kojima, N. Hayakawa, F. Endo, M. Noe

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   17 巻 ( 2 ) 頁: 1768 - 1771   2007年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    We developed a 3-phase, 100 kVA, 6600 V/210 V high temperature Superconducting Fault Current Limiting Transformer (HTc-SFCLT) with functions of both superconducting transformer and fault current limiter. The HTc-SFCLT is characterized by the application of 2G coated conductors with the higher current limiting performance and flexibility than that of the HTc-SFCLT with 1G Bi2212/CuNi composite bulk material. Fundamental tests of the HTc-SFCLT were carried out, and the design parameters as a superconducting transformer and as a superconducting fault current limiter were verified. © 2007 IEEE.

    DOI: 10.1109/TASC.2007.897813

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  88. N2O混合ガスの絶縁特性におけるシナジズム効果 査読有り

    早川直樹,木下修,小島寛樹,遠藤奎将,吉田昌展,小川達也,大久保仁

    電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)   126 巻 ( 11 ) 頁: 1164 - 1170   2006年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    This paper discusses partial discharge (PD) and breakdown (BD) characteristics of N 2O gas and N 2O gas mixtures as SF 6 substitutes as a function of gas pressure and N 2O content for quasi-uniform and non-uniform electric field under lightning impulse and ac voltage application. Experimental results revealed the significant positive synergism in breakdown strength of N 2O30%/CO 270% and N 2O30%/CO 250%/O 220% gas mixtures under quasi-uniform electric field. Furthermore, corona stabilization effect in N 2O30%/CO 270% gas mixtures under non-uniform electric field was discussed and suggested to be activated due to the combination of electronegative N 2O and CO 2 gases.

    DOI: 10.1541/ieejpes.126.1164

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  89. Simulation of Electrical and Thermal Behavior of High Temperature Superconducting Fault Current Limiting Transformer (HTc-SFCLT) 査読有り 国際共著 国際誌

    C. Kurupakorn, H. Kojima, N. Hayakawa, F. Endo, N. Kashima, S. Nagaya, M. Noe, H. Okubo

    Journal of Physics: Conference Series   43 巻   頁: 950 - 953   2006年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP Publishing  

    Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) is expected to perform functions both of transformer in the normal operating condition and of fault current limiter in the system fault condition. As the Phase-3 of the SFCLT project, we have been developing SFCLT based on Bi2212/CuNi bulk coils at LN2 temperature and verified its technical feasibility. In this paper, we developed a numerical model for evaluation of the electrical and thermal behavior of HTc-SFCLT such as current limitation and recovery characteristics. This model took into account E-J characteristics of Bi2212/CuNi bulk coil and its electrical and thermal transient phenomena during the operation of HTc-SFCLT. The simulated current agreed well with the experimental data with the error of less than 5%. The excellent current limitation and self recovery characteristics obtained by the experiments could also be reproduced. With the numerical model, current and thermal behavior of HTc-SFCLT was simulated for different parameters of conductor configuration, which would be useful for the future design and optimization of HTc-SFCLT. © 2006 IOP Publishing Ltd.

    DOI: 10.1088/1742-6596/43/1/232

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  90. Electrical and Thermal Characteristics of Bi2212/Ag HTS Coils for Conduction-cooled SMES 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, S. Noguchi, C. Kurupakorn, H. Kojima, F. Endo, N. Hirano, S. Nagaya, H. Okubo

    Journal of Physics: Conference Series   43 巻   頁: 813 - 816   2006年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP Publishing  

    In this paper, we investigated the electrical and thermal performance of conduction-cooled Bi2212/Ag HTS coils with 4K-GM cryocooler system. First, we measured the critical current Ic for different ambient temperatures T0 at 4.2 K - 40 K. Experimental results revealed that Ic increased with the decrease in T0 and was saturated at T0 < 10 K. We carried out thermal analysis considering heat generation, conduction and transfer under conduction-cooling condition, and reproduced the electrical and thermal characteristics of the conduction-cooled HTS coil, taking account of temperature dependence of specific heat and thermal conductivity of the materials. We also measured the temperature rise of Bi2212/Ag HTS coil for different continuous current levels at T0 4.8 K. Experimental results revealed the criterion of thermal runaway, which was discussed in terms of heat generation and propagation in the test coil. © 2006 IOP Publishing Ltd.

    DOI: 10.1088/1742-6596/43/1/198

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  91. Impulse and AC Partial Discharge Inception and Breakdown Characteristics of LN2/Polypropylene Laminated Paper Composite Insulation System 査読有り 国際誌

    H. Okubo, H. Kojima, F. Endo, K. Sahara, N. Hayakawa

    IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation   13 巻 ( 3 ) 頁: 664 - 669   2006年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Partial discharge (PD) inception and breakdown (BD) characteristics of liquid nitrogen (LN2) / polypropylene (PP) laminated paper composite insulation system for high temperature superconducting (HTS) cables are presented. In this paper, we measured PD inception characteristics under lightning impulse and ac voltage applications by electrical, optical and acoustic methods. The impulse PD inception characteristics were compared with those under ac voltage application, and the PD generation mechanisms are discussed. Experimental results reveal that PD detection sensitivity under lightning impulse voltage application is as small as 6 pC. PD inception at the lower stress was verified to be generated not only in the butt gaps but also in micro gaps between PP laminated paper layers under both lightning impulse and ac voltage applications. After PD inception, PD activity could be developed in the butt gaps at the higher stress, finally leading to BD. © 2006 IEEE.

    DOI: 10.1109/TDEI.2006.1657982

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  92. Temperature Dependence of Critical Current at 4.2 K-55 K of Conduction-cooled Bi2212/Ag Wires for SMES 査読有り 国際誌

    H. Kojima, S. Noguchi, C. Kurupakorn, N. Hayakawa, M. Goto, N. Hirano, S. Nagaya, H. Okubo

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   15 巻 ( 2 ) 頁: 2550 - 2553   2005年6月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    In this paper, fundamental characteristics of conduction-cooled Bi2212/Ag wires and coils for HTS SMES were investigated, in terms of critical current at different temperatures at 4.2 K-55 K. Experimental results revealed that the critical current did not always increase with the temperature decrease, but was saturated or even decreased, depending on the test sample condition. Thermal analysis considering temperature dependence of specific heat and thermal conductivity of the materials could explain the critical current-temperature characteristics, and suggest the possibility to optimize the operating temperature of SMES. © 2005 IEEE.

    DOI: 10.1109/TASC.2005.847646

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  93. Dielectric Characteristics of HTS Cables Based on Partial Discharge Measurement 査読有り 国際誌

    N. Hayakawa, M. Nagino, H. Kojima, M. Goto, T. Takahashi, K. Yasuda, H. Okubo

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   15 巻 ( 2 ) 頁: 1802 - 1805   2005年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    We have discussed dielectric characteristics of liquid nitrogen (LN 2)/polypropylene (PP) laminated paper composite insulation system for the practical electrical insulation design of high temperature superconducting (HTS) cables. Focusing on the partial discharge (PD) inception characteristics and mechanism, the volume effect and its saturation on PD inception electric field strength (PDIE) was evaluated at atmospheric and pressurized condition. PD inception characteristics under lightning impulse voltage application were also investigated using an electrical and optical PD measuring system, and compared with those under ac voltage application. © 2005 IEEE.

    DOI: 10.1109/TASC.2005.849292

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  94. Recovery Characteristics after Current Limitation of High Temperature Superconducting Fault Current Limiting Transformer (HTc-SFCLT) 査読有り 国際共著 国際誌

    C. Kurupakorn, H. Kojima, N. Hayakawa, M. Goto, N. Kashima, S. Nagaya, M. Noe, K.-P. Juengst, H. Okubo

    IEEE Transactions on Applied Superconductivity   15 巻 ( 2 ) 頁: 1859 - 1862   2005年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) is one of the promising superconducting power apparatus, since it has both functions of superconducting transformer in normal condition and superconducting fault current limiter in fault condition. In this paper, current limiting and the recovery tests of high temperature SFCLT (HTc-SFCLT) with MCP-BSCCO2212 bulk coils were performed at liquid nitrogen temperature. Experimental results revealed that the HTc-SFCLT could successfully recover into the superconducting state by itself immediately after the fault clearance. Moreover, the recovery criterion of HTc-SFCLT as a function of load current was clarified. © 2005 IEEE.

    DOI: 10.1109/TASC.2005.849314

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  95. Formation of Deep Potential Well and its Structural Transition in Small Tokamak Device 国際誌

    Y. Fukuzawa, H. Kojima, T. Okada, N. Ohno, S. Takamura

    Europhysics Conference Abstracts   28G 巻   頁: P-5.075   2004年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  96. 小型トカマク放電の高機能化に関する研究 査読有り

    小島寛樹

    名古屋大学大学院工学研究科博士学位論文   ( 甲第6265号 )   2004年3月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:学位論文(博士)   出版者・発行元:名古屋大学  

  97. Formation and Dynamics of Very Deep Negative Potential Well in the Small Tokamak Device CSTN-IV 査読有り 国際誌

    H. Kojima, Y. Fukuzawa, T. Manabe, S. Takamura, T. Okada, N. Ohno

    Czechoslovak Journal of Physics   53 巻 ( 10 ) 頁: 895 - 902   2003年10月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Nature  

    We achieved a potential well more than fifty times deeper than the plasma electron temperature, down to -0.3 kV with the electrode biasing, by the cross-field radial arcing current of up to 150 A which flows between the small electron-emitting electrode (LaB6)inserted to the plasma center and the stainless-steel wall of vacuum chamber. The empirical scaling of the radial resistance of plasma Rr on the radial arcing current Ib and the toroidal magnetic field BT is found to be Rr ∼ Ib-1.2 BT1.0. Structural dynamics of negative potential well formation is observed: the potential dip propagates from the plasma core to the periphery. The ion saturation current also increases, starting from the inner region. The fluctuation frequency in I sat changes abruptly from 200 kHz to 30 kHz in a time of around 0.25 ms after negative biasing.

    DOI: 10.1023/A:1026392406717

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  98. Spatiotemporal Behavior of Hydrogen Recycling due to the Rotating Magnetic Field 査読有り 国際誌

    H. Kojima, S. Takamura

    Japanese Journal of Applied Physics   42 巻 ( 9A ) 頁: 5797 - 5798   2003年9月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Japan Society of Applied Physics  

    A rotating helical magnetic field (RHF) moderates the toroidal nonuniformity of plasma particle flux to the wall, and increases effective wall surface area for hydrogen recycling. Employing a one-dimensional numerical modeling, the dynamic response of neutral gas pressure to the external RHF has been analyzed. The fast dynamic behavior is determined by the plasma particle reflection on the wall and the toroidal diffusion of neutrals, while the longer-time dynamic behavior depends more on the absorption of neutrals into the wall.

    DOI: 10.1143/JJAP.42.5797

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  99. Structural Dynamics of Deep Negative Potential Well Formation in Small Tokamak Device CSTN-IV 国際誌

    H. Kojima, Y. Fukuzawa, T. Manabe, N. Ohno, S. Takamura

    Europhysics Conference Abstracts   27A 巻   頁: P-2.130   2003年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  100. Effects of Rotating Helical Magnetic Field on Inhomogeneities of Hydrogen Recycling in a Tokamak Discharge. 査読有り 国際誌

    H. Kojima, S. Takamura

    Japanese Journal of Applied Physics   41 巻 ( 11A ) 頁: 6557 - 6562   2002年11月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Japan Society of Applied Physics  

    A rotating helical magnetic field (RHF) makes an effective recycling wall area increase so that the wall pumping may be enhanced more than that in the absence of RHF by rotating a poloidally periodic edge magnetic field structure. On the other hand, a mitigation of the toroidally asymmetric recycling property due to the RHF has been observed. The reason for such a mitigation of toroidal inhomogeneity comes from the fact that the application of the RHF moderates a toroidal nonuniformity of the plasma flux to the wall while the original plasma-wall interaction is nonuniform toroidally due to a shift of the toroidal plasma loop. Such mitigation is discussed, employing a one-dimensional numerical modeling.

    DOI: 10.1143/JJAP.41.6557

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  101. Characteristics of Local Helical Coil System for Dynamic Ergodic Divertor 招待有り 国際誌

    Y. Kikuchi, H. Kojima, T. Taniyama, M. Toyoda, Y. Uesugi, S. Takamura

    Electrical Engineering in Japan   139 巻 ( 1 ) 頁: 16 - 23   2002年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley Periodicals, LLC.  

    Heat and particle flux control is one of the most important and difficult problems in steady-state fusion devices. The Dynamic Ergodic Divertor (DED) is an advanced concept in which a rotational perturbed magnetic field is applied to make the tokamak edge magnetic structure stochastic so that it may decrease the heat and particle flux onto the local target in the conventional divertor. This rotational perturbed field is created by two sets of local helical coils (LHC) with a phase difference of 90° in the supplied ac currents. In DED experiments, it is important to study the perturbed magnetic field structure generated by these coil currents. In this paper, a new coil configuration is considered, which has an additional series of return windings so as to improve the mode quality of the rotating helical field (RHF). We obtain the mode structure of RHF using a new Fourier analysis. From this result, we confirm that the parasitic mode of RHF and the coil self-inductance are decreased by the new coil configuration. © 2002 Scripta Technica, Electr. Eng. Jpn.

    DOI: 10.1002/eej.1142

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  102. Toroidal Dependence of Hydrogen Recycling Property with Helical Magnetic Perturbation in Long Time Discharge 国際誌

    H. Kojima, S. Takamura

    Europhysics Conference Abstracts   25A 巻   頁: 2129-2132   2001年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  103. Effects of Dynamic Island Formations on Rotating Helical Magnetic Field Penetration into the Tokamak Plasma 国際誌

    Y. Kikuchi, H. Kojima, T. Taniyama, M. Toyoda, Y. Uesugi, S. Takamura

    Europhysics Conference Abstracts   25A 巻   頁: 277-280   2001年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  104. 動的エルゴディックダイバータ実験に用いる局所ヘリカルコイル系の特性評価 査読有り

    菊池祐介,小島寛樹,谷山智則,豊田光洋,上杉喜彦,高村秀一

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   121 巻 ( 3 ) 頁: 249 - 255   2001年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    Heat and particle flux control is one of the most important and difficult problems in steady state fusion devices. Dynamic Ergodic Divertor (DED) is the advanced concept that a rotational perturbed magnetic field is applied to make tokamak edge magnetic structure stochastic so that it may decrease the heat and particle flux onto the local target in the conventional divertor. This rotational perturbed field is created by two sets of local helical coils (LHC) with the phase difference of 90 degrees in supplied AC currents. For the DED experiment, it is important to know the perturbed magnetic field structure due to this coil currents. We obtain the mode structure of the rotating helical field using a new Fourier analysis so that we may improve the mode quality by employing a new coil configuration which has an addtional series of return windings so as to avoid unnecessary mode and decrease the coil self-inductance.

    DOI: 10.1541/ieejfms1990.121.3_249

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  105. Penetration Process of the Externally Applied Rotating Helical Field into the Tokamak Plasma 国際誌

    M. Kobayashi, H. Kojima, S. Takamura

    Europhysics Conference Abstracts   24B 巻   頁: 1404-1407   2001年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  106. Research Tokamak System with Multimode Discharges Using Inverter Power Supply 招待有り 国際誌

    H. Kojima, M. Kobayashi, K. Tashiro, M. Takagi, S. Takamura

    Electrical Engineering in Japan   133 巻 ( 4 ) 頁: 8 - 18   2000年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley Periodicals, LLC.  

    In the Current Sustaining Tokamak of the Nagoya University (CSTN)-IV research tokamak system, using a compact 40-kHz pulse width modulation (PWM) inverter power supply, which is controlled through the LabVIEW program, we construct a new tokamak discharge system with multimode including a stable alternating current discharge and a high-repetition high-duty one. These discharge modes can be operated continuously for as long as 60 seconds. The continuous discharge of long duration is able to simulate the important physical and chemical processes of long discharges in fusion devices, in which the heat load to the wall and the particle balance in the plasma-wall system are crucial topics in order to realize a long pulse fusion reactor, like ITER. An ergodic divertor is one of the tools used to control the particle balance and the heat load to the wall. In addition, we installed another inverter power supply to generate a rotating magnetic perturbation for a dynamic ergodic divertor (DED) with the appropriate measurement system so that we could carry out experiments on heat and particle control with DED in prolonged operation.

    DOI: 10.1002/1520-6416(200012)133:4<8::AID-EEJ2>3.3.CO;2-9

    DOI: 10.1002/1520-6416(200012)133:4<8::AID-EEJ2>3.0.CO;2-I

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  107. Frequency Dependence of Tokamak Plasma Response to the Externally Applied Rotating Helical Field 査読有り 国際誌

    M. Kobayashi, H. Kojima, K. Zhai, S. Takamura

    Physics of Plasmas   7 巻 ( 8 ) 頁: 3288 - 3300   2000年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AIP Publishing  

    The frequency dependence of the tokamak plasma response to the externally applied rotating helical field was investigated by measuring the radial profile of the perturbation field with small magnetic probes which were inserted in the plasma. The experimental results are discussed, directly comparing with the generally accepted linear theory, and taking into account the EXB drift and diamagnetic effect of the plasma. It was found that the experimental results are in good agreement with the simple linear analysis based on the single helicity approximation in a cylindrical geometry, except for the ergodic region, which comes from the overlapping of several sideband components of the perturbation. It is also found that the radial component of the perturbation field is still amplified inside the resonance surface (r<rs), even when a partial shielding takes place at r ≈rs. © 2000 American Institute of Physics.

    DOI: 10.1063/1.874194

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  108. Electrostatic Fluctuations in the Current Sustained Torus IV at Nagoya University 査読有り 国際誌

    K. Zhai, M. Kobayashi, K. Tashiro, H. Kojima, M. Takagi, S. Takamura

    Physics of Plasmas   7 巻 ( 6 ) 頁: 2449 - 2455   2000年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AIP Publishing  

    A detailed experimental investigation of plasma fluctuation and its modification due to radial electric field effects, both its shear and curvature, has been carried out on the Current Sustained Torus IV at Nagoya University [Takamura et al., J. Plasma Fusion Res. 74, 38 (1998)] through measurement with an array of Langmuir probes. The observed statistical dispersion relation indicates a drift-wave-type turbulence. An examination of the radial electric field shear and curvature effects on the fluctuations as well as comparisons to theoretical predictions are presented. The decorrelation of turbulence is found to be influenced by the radial electric field shear in our experiment. A modification of the poloidal correlation length and the two-poloidal-point coherency due to the radial electric field has also been identified. Nonlinear analysis of quadratic mode coupling indicates that the radial electric field can affect the fluctuation amplitudes by modifying the coupling between different spectral components of the fluctuations. © 2000 American Institute of Physics.

    DOI: 10.1063/1.874084

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  109. Interaction of Externally Applied Rotating Helical Field with Tokamak Plasma 査読有り 国際誌

    M. Kobayashi, T. Tuda, K. Tashiro, H. Kojima, K. Zhai, S. Takamura

    Nuclear Fusion   40 巻 ( 2 ) 頁: 181 - 193   2000年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP Publishing  

    The penetration process of a rotating magnetic perturbation into a rotating tokamak plasma has been investigated, taking account of the mode structure of the perturbations, and using a small magnetic probe in the small research tokamak CSTN-IV. It was observed that the radial component of the perturbation was amplified in the plasma when magnetic islands are formed, while the poloidal component was attenuated but, deep inside the plasma, amplified. Using a resistive MHD code, such modifications of external perturbation were found to be caused by a redistribution of plasma current due to the formation of magnetic islands. Considering the phase velocity of both the perturbation and the intrinsic plasma rotation, it was also found that the sideband component substantially affects the penetration process with magnetic islands forming. Therefore, in dynamic ergodic divertor operation, it is necessary to put the emphasis not only on the frequency of the perturbation fields but also on their direction, mode structure and the radial profile of the intrinsic plasma rotation at the same time.

    DOI: 10.1088/0029-5515/40/2/304

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  110. インバータ電源を用いた多モード放電トカマクシステムの構築 査読有り

    小島寛樹,小林政弘,田代健二,高木誠,高村秀一

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)   119 巻 ( 12 ) 頁: 1436 - 1444   1999年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    In Current Sustaining Tokamak in Nagoya university (CSTN)-IV research tokamak system using a compact 40kHz pulse width modulation (PWM) inverter power supply, which is controlled through LabVIEW program, we construct a new tokamak discharge system with multi-mode including a stable alternating current discharge and a high-repetition high-duty one. These discharge modes can be operated continuously for as long as 60sec. The continuous discharge with long duration is able to simulate the important physical and chemical processes of long time discharges in fusion devices, in which the heat load to the wall and the particle balance in the plasma-wall system are crucial topics in order to realize a long pulse fusion reactor, like ITER. Employing ergodic divertor (ED) is one of tools to control the particle balance and the heat load to the wall. In addition, we installed another inverter power supply to generate a rotating magnetic perturbation for dynamic ergodic divertor (DED) with the appropriate measurement system so that we may carry out experiments on heat and particle control with DED at long time operation.

    DOI: 10.1541/ieejfms1990.119.12_1436

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  111. Experimental Investigation on Penetration of Rotating Magnetic Perturbations into the Tokamak Plasma 国際誌

    M. Kobayashi, T. Tuda, Z. Kan, H. Kojima, K. Tashiro, S. Takamura

    Europhysics Conference Abstracts   23J 巻   頁: 437-440   1999年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  112. Two-dimensional Structure of the Detached Recombining Helium Plasma Associated with Molecular Activated Recombination 査読有り 国際共著 国際誌

    D. Nishijima, N. Ezumi, H. Kojima, N. Ohno, S. Takamura, S. I. Krasheninnikov, A. Yu. Pigarov

    Journal of Nuclear Materials   266 巻   頁: 1161 - 1166   1999年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier B.V.  

    The structural change of the detached plasmas associated with the molecular activated recombination (MAR) has been studied in a high density helium plasma with helium or hydrogen puff in the linear divertor plasma simulator, NAGDIS-II. The ion particle flux with the hydrogen gas puff starts to decrease in the upstream region close to the plasma source, compared to that with the helium puff. The reduction of the ion particle flux along the magnetic field is found to depend on the plasma density. With the hydrogen gas puff, the attenuation of the ion particle flux is getting smaller as increasing plasma density, which is opposite tendency in pure helium detached plasma where the conventional electron-ion recombination (EIR) is dominating.

    DOI: 10.1016/S0022-3115(98)00565-0

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  113. Contribution of Molecular Activated Recombination to Hydrogen Plasma Detachment in the Divertor Plasma Simulator NAGDIS-II 査読有り 国際共著 国際誌

    N. Ezumi, D. Nishijima, H. Kojima, N. Ohno, S. Takamura, S. I. Krasheninnikov, A. Yu. Pigarov

    Journal of Nuclear Materials   266 巻   頁: 337 - 342   1999年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier B.V.  

    We have performed experiments on detached hydrogen plasmas associated with molecular activated recombination (MAR) in a linear divertor plasma simulator. Reductions of the ion particle flux and heat load to the target plate were clearly observed in hydrogen plasmas with the hydrogen gas puff. Detailed analysis of Balmer series spectra with the Collisional-Radiative Atomic-Molecular data (CRAMD) code shows that MAR mainly appears as a weak dependence of the Balmer series emission intensities on experimental conditions in detached hydrogen plasmas. The plasma conditions necessary to obtain plasma detachment through MAR or EIR (electron ion recombination including the radiative and three-body recombination) in tokamak divertors are also discussed.

    DOI: 10.1016/S0022-3115(98)00533-9

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  114. High-duty Long-duration Repetitive Tokamak Discharge with Static or Rotating Helical Magnetic Field at the Edge 国際誌

    S. Takamura, M. Kobayashi, K. Tashiro, H. Kojima, K. Zhai, N. Ohno, M. Y. Ye, Y. Uesugi, M. Takagi

    Europhysics Conference Abstracts   22C 巻   頁: 722-725   1998年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  115. Investigation of Hydrogen Plasma Detachment in the Divertor Plasma Simulator NAGDIS-II 国際共著 国際誌

    N. Ezumi, D. Nishijima, H. Kojima, N. Ohno, S. Takamura, S. I. Krasheninnikov, A. Yu. Pigarov

    Europhysics Conference Abstracts   22C 巻   頁: 7-10   1998年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  116. Change in Detached Helium Plasma's Structure Associated with Molecular Activated Recombination 国際誌

    D. Nishijima, N. Ezumi, H. Kojima, N. Ohno, S. Takamura

    Europhysics Conference Abstracts   22C 巻   頁: 114-117   1998年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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書籍等出版物 11

  1. 電気協同研究 架空送電設備の絶縁設計調査

    架空送電設備の絶縁設計調査専門委員会( 担当: 共編者(共編著者))

    一般社団法人電気協同研究会  2023年12月 

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    総ページ数:126   記述言語:日本語 著書種別:調査報告書

  2. 電気学会技術報告 ガス絶縁開閉装置の環境負荷低減への技術動向

    ガス絶縁開閉装置の環境負荷低減への技術動向調査専門委員会( 担当: 共編者(共編著者))

    一般社団法人電気学会  2023年12月 

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    総ページ数:61   記述言語:日本語 著書種別:調査報告書

  3. 電気学会技術報告 ガス絶縁開閉装置(GIS)に関連する最新規格と今後の技術動向

    ガス絶縁開閉装置(GIS)に関連する最新規格と今後の技術動向調査専門委員会( 担当: 分担執筆)

    一般社団法人電気学会  2021年5月 

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    総ページ数:98   記述言語:日本語 著書種別:調査報告書

  4. 電気学会技術報告 変圧器の機能・性能の多様化に関する最新動向

    変圧器の機能・性能の多様化に関する最新動向調査専門委員会( 担当: 分担執筆)

    一般社団法人電気学会  2020年6月 

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    総ページ数:80   記述言語:日本語 著書種別:調査報告書

  5. 電気学会技術報告 ガス絶縁開閉装置に要求されるIT化融合技術と再生可能エネルギー対応技術の動向

    次世代電力システムに向けたガス絶縁開閉装置へ要求される技術動向調査専門委員会( 担当: 分担執筆)

    一般社団法人電気学会  2020年4月 

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    総ページ数:66   記述言語:日本語 著書種別:調査報告書

  6. 高電圧絶縁技術 ― 9つの核心技術から学ぶ歴史と将来展望

    電気学会・高電圧電気絶縁技術の歴史調査専門委員会( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 2.4節,3.6節,第12章,終章)

    オーム社  2019年12月  ( ISBN:978-4-274-22408-9

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    総ページ数:360   記述言語:日本語 著書種別:学術書

    その他リンク: https://www.amazon.co.jp/dp/4274224082

  7. 電気学会技術報告 変圧器国内外規格の動向と比較調査

    変圧器国内外規格の動向と比較調査専門委員会( 担当: 分担執筆)

    一般社団法人電気学会  2017年8月 

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    総ページ数:64   記述言語:日本語 著書種別:調査報告書

  8. (エコトピア科学シリーズ 3) 環境調和型社会のためのエネルギー科学

    名古屋大学未来材料・システム研究所 編( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 3.1節)

    コロナ社  2016年1月  ( ISBN:978-4-339-06883-2

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    総ページ数:238   記述言語:日本語 著書種別:学術書

    その他リンク: https://www.amazon.co.jp/dp/4339068837/

  9. 電気学会技術報告 高経年GISに要求される適用技術の動向

    高経年GISに要求される適用技術の動向調査専門委員会( 担当: 分担執筆)

    一般社団法人電気学会  2015年5月 

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    総ページ数:84   記述言語:日本語 著書種別:調査報告書

  10. 電気学会技術報告 電気的・音響的手法による変圧器の異常診断技術の最新動向

    電気的・音響的手法による変圧器の最新異常診断技術調査専門委員会( 担当: 分担執筆)

    一般社団法人電気学会  2015年3月 

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    総ページ数:79   記述言語:日本語 著書種別:調査報告書

  11. 電気学会技術報告 超電導電力機器とシステムの高性能・多機能化

    超電導電力機器とシステムの高性能・多機能化調査専門委員会( 担当: 分担執筆)

    一般社団法人電気学会  2013年9月 

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    総ページ数:83   記述言語:日本語 著書種別:調査報告書

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MISC 29

  1. 国際会議報告 第23回高電圧工学国際会議 II.個別セッション 傾斜材料・ナノコンポジット 招待有り

    小島寛樹  

    放電研究67 巻 ( 1 ) 頁: 11 - 12   2024年2月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:会議報告等   出版者・発行元:放電学会  

  2. 放電・プラズマ・パルスパワー技術分野の動向と最前線 招待有り

    小島寛樹  

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)144 巻 ( 1 ) 頁: 10 - 11   2024年1月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    This report introduces recent activities of the Technical Committee on Electrical Discharges, Plasma, and Pulsed Power (EPP). The major research subjects and aims of the technical committee on EPP, and the recent activities of the technical committee, such as technical meetings, international conferences, investigation committees are reported.

    DOI: 10.1541/ieejfms.144.10

    Scopus

    CiNii Research

  3. Outline of Technical Committees in IEEJ: Electrical Discharges, Plasma and Pulsed Power (EPP) 招待有り

    H. Kojima, T. Sasaki, K. Takahashi, Y. Inada, Y. Nakagawa, Y. Nakano  

    Electrical Insulation News in Asia ( 30 ) 頁: 4 - 5   2023年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:Cooperative Research Committee on EINA Magazine, IEEJ  

  4. 放電・プラズマ・パルスパワー技術の研究動向と最前線 招待有り

    小島寛樹  

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)143 巻 ( 1 ) 頁: 10 - 11   2023年1月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    This report introduces recent activities of the Technical Committee on Electrical Discharges, Plasma, and Pulsed Power (EPP). The major research subjects and aims of the technical committee on EPP, and the recent activities of the technical committee, such as technical meetings, international conferences, investigation committees are reported.

    DOI: 10.1541/ieejfms.143.10

    Scopus

    CiNii Research

  5. Outline of Technical Committees in IEEJ: Electrical Discharges, Plasma and Pulsed Power (EPP) 招待有り

    H. Kojima, T. Sasaki, K. Takahashi, Y. Inada, Y. Nakagawa, Y. Nakano  

    Electrical Insulation News in Asia ( 29 ) 頁: 5 - 6   2022年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:Cooperative Research Committee on EINA Magazine, IEEJ  

  6. 学界情報:8th International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis (CMD2020) 報告 招待有り

    小島寛樹  

    電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)141 巻 ( 6 ) 頁: NL6_3 - NL6_3   2021年6月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:会議報告等   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    DOI: 10.1541/ieejpes.141.nl6_3

    CiNii Research

  7. 研究グループ 紹介:名古屋大学 大学院工学研究科 電気工学専攻 電力機器・エネルギー伝送工学研究グループ 招待有り

    早川直樹, 小島寛樹  

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)141 巻 ( 5 ) 頁: NL5_6 - NL5_6   2021年5月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    DOI: 10.1541/ieejfms.141.nl5_6

    CiNii Research

  8. 放電・プラズマ・パルスパワー技術の動向と最前線

    白藤立, 熊田亜紀子, 小島寛樹, 高橋克幸  

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)140 巻 ( 1 ) 頁: 10 - 11   2020年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    Recent technologies using electrical discharges, plasma, and pulsed power have been used in various areas involving high-voltage electric circuits/machines, organic/inorganic materials processing, environmental protection, biology, medicine, nuclear fusion, propulsion, high-energy particle beams, and high-power electromagnetic wave. This review describes recent progress in electrical discharges, plasma, and pulsed power technologies.

    DOI: 10.1541/ieejfms.140.10

    Scopus

    CiNii Research

  9. 研究調査委員会 レポート:高電圧電気絶縁技術の歴史調査専門委員会

    大久保仁,五島久司,小島寛樹  

    電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)139 巻 ( 3 ) 頁: NL3_4 - NL3_4   2019年3月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    DOI: 10.1541/ieejfms.139.nl3_4

    CiNii Research

  10. Dynamic Breakdown Characteristics of Pancake Coil Model for Resistive Superconducting Fault Current Limiters 国際誌

    N. Hayakawa, M. Mimbu, H. Kojima, S. Isojima, M. Kuwata  

    IEEE CSC & ESAS Superconductivity News Forum13 巻 ( 46 ) 頁: STP630   2019年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

  11. 電気分野の人材確保は10年の計 招待有り

    小島寛樹  

    電気協会報 ( 1084 ) 頁: 2   2018年7月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(その他)   出版者・発行元:日本電気協会  

  12. 国際会議報告 2017年 第20回高電圧工学国際会議 招待有り

    日髙邦彦, 屋地康平, 脇本隆之, 宮嵜悟, 山納康, 岩渕大行, 梅本貴弘, 小島寛樹, 岡部成光, 稲田優貴, 佐藤正寛, 海永壮一朗, 高橋紹大  

    放電研究61 巻 ( 1 ) 頁: 1 - 28   2018年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:会議報告等   出版者・発行元:放電学会  

  13. いつ電気が苦手になるのか? 招待有り

    小島寛樹  

    パワーアカデミー 研究者コラム25 巻   2016年7月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:パワーアカデミー  

  14. 学界情報:18th International Symposium on High Voltage Engineering (ISH 2013) 報告 招待有り

    小島寛樹  

    電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)134 巻 ( 2 ) 頁: NL2_3 - NL2_3   2014年2月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:会議報告等   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    DOI: 10.1541/ieejpes.134.nl2_3

    CiNii Research

  15. 特集2「国際会議報告」 第18回高電圧工学国際会議(ISH2013) 2.セッション報告 Topic F-1 招待有り

    小島寛樹  

    放電研究56 巻 ( 3 ) 頁: 42 - 43   2013年11月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:会議報告等   出版者・発行元:放電学会  

  16. 次世代科学技術を担う青少年に科学・電気のおもしろさを —東海地区学協会・団体共同による子ども向け科学教室—

    小島寛樹  

    電気学会誌133 巻 ( 6 ) 頁: 372 - 372   2013年6月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    DOI: 10.1541/ieejjournal.133.372

    CiNii Research

  17. 高レベル放射性廃棄物の地層処分に向けた技術開発 —(独) 日本原子力研究開発機構 瑞浪超深地層研究所—

    小島寛樹  

    電気学会誌133 巻 ( 1 ) 頁: 41 - 41   2013年1月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    DOI: 10.1541/ieejjournal.133.41

    CiNii Research

  18. 電力系統の保守と潮流の信頼性を確保する新しい概念「IGMS」

    花井正広,小島寛樹,早川直樹,大久保仁  

    OHM99 巻 ( 9 ) 頁: 4-5   2012年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:オーム社  

  19. 特集「国際会議報告」 第17回高電圧工学国際会議(ISH2011) D. High voltage measuring techniques: dielectric parameter, space charges, partial discharges 招待有り

    小島寛樹,熊田亜希子,岡部成光  

    放電研究54 巻 ( 3 ) 頁: 11 - 15   2011年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:会議報告等   出版者・発行元:放電学会  

  20. 調査研究委員会レポート:超電導電力機器とシステムの高性能・多機能化調査専門委員会

    小島寛樹  

    電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)131 巻 ( 10 ) 頁: NL10_5   2011年10月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    DOI: 10.1541/ieejpes.131.nl10_5

    CiNii Research

  21. 学界情報:International Conference on High Voltage Engineering and Application 2010 (ICHVE2010) 報告 招待有り

    小島寛樹  

    電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌)131 巻 ( 4 ) 頁: 398 - 398   2011年4月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:会議報告等   出版者・発行元:一般社団法人 電気学会  

    DOI: 10.1541/ieejpes.131.398

    CiNii Research

  22. Current Limiting and Recovery Characteristics of 2 MVA Class Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) 国際誌

    H. Kojima, M. Kotari, T. Kito, N. Hayakawa, M. Hanai, H. Okubo  

    IEEE/CSC & ESAS European Superconductivity News Forum ( 15 ) 頁: 3LZ-05(ST220)   2011年1月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

  23. 超電導限流変圧器(SFCLT)の開発

    大久保仁,早川直樹,小島寛樹  

    OHM97 巻 ( 8 ) 頁: 2-3   2010年8月

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    担当区分:責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:オーム社  

  24. Development of 2MVA Class Superconducting Fault Current Limiting Transformer (SFCLT) with YBCO Coated Conductors 国際共著 国際誌

    M. Kotari, K. Omura, H. Kojima, N. Hayakawa, F. Endo, M. Noe, H. Okubo  

    IEEE/CSC & ESAS European Superconductivity News Forum ( 11 ) 頁: ST141   2010年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

    超電導変圧器と超電導限流器を複合多機能化した超電導限流変圧器(SFCLT)の開発に関する論文であり,本論文ではそのStep-5として2MVA級のSFCLTを設計・製作し,その機能実証を行った。
    エコトピア科学研究所早川直樹教授,遠藤奎将教授,工学研究科大久保仁教授との共同研究である。

  25. Partial Discharge Activities under AC/Impulse Superimposed Voltage in LN2/Polypropylene Laminated Paper Insulation System for HTS Cables 国際誌

    N. Hayakawa, R. Yamaguchi, Y. Ukai, H. Kojima, F. Endo, H. Okubo  

    IEEE/CSC & ESAS European Superconductivity News Forum ( 11 ) 頁: ST179   2010年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

  26. 特集「国際会議報告」 第16回高電圧工学国際会議(ISH2009) C. HV Insulation 招待有り

    武田敏信,星野俊弘,伊藤隆史,小島寛樹  

    放電研究52 巻 ( 3 ) 頁: 10 - 13   2009年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:会議報告等   出版者・発行元:放電学会  

  27. Current Limiting Characteristics of Parallel-connected Coated Conductors for High-Tc Superconducting Fault Current Limiting Transformer (HTc-SFCLT) 国際共著 国際誌

    K. Omura, H. Kojima, N. Hayakawa, F. Endo, M. Noe, H. Okubo  

    IEEE/CSC & ESAS European Superconductivity News Forum ( 6 ) 頁: ST70   2008年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)  

  28. 国際会議報告2:第15回高電圧工学国際会議 2.セッション報告 トピックス3 新高電圧技術、新材料、界面現象 招待有り

    小島寛樹  

    放電研究50 巻 ( 3 ) 頁: 33 - 33   2007年11月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:会議報告等   出版者・発行元:放電学会  

  29. 新たな研究分野への挑戦 招待有り

    小島寛樹  

    静電気学会誌28 巻 ( 4 ) 頁: 232   2004年8月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:静電気学会  

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講演・口頭発表等 762

  1. 交流電圧印加による真空中固体絶縁物上の正帯電形成過程

    杉浦拓真,窪田愛斗,小島寛樹,道念大樹,山口信一,早川直樹

    令和6年電気学会全国大会  2024年3月16日  電気学会

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学 常三島キャンパス   国名:日本国  

  2. セルロースナノファイバー(CNF)成形板の部分放電および絶縁破壊電界の厚さ依存性

    木村啓韻,北直樹,小島寛樹,早川直樹,岩永拓実,山下優,岡本徹志,古田尚,奥村浩史,山中雄太

    令和6年電気学会全国大会  2024年3月14日  電気学会

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学 常三島キャンパス   国名:日本国  

  3. 超電導限流器が導入された多端子直流送電システムの限流協調

    西澤大将,小島寛樹,早川直樹

    令和6年電気学会全国大会  2024年3月16日  電気学会

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学 常三島キャンパス   国名:日本国  

  4. 電動推進航空機用モータ絶縁に適用する流動潤滑油の絶縁破壊特性

    中澤尚輝,野口真平,小島寛樹,有賀信雄,卯辰清志,渡邉瞬也,早川直樹

    令和6年電気学会全国大会  2024年3月16日  電気学会

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学 常三島キャンパス   国名:日本国  

  5. アルミ箔/油浸紙複合絶縁系における部分放電による油浸紙損傷と絶縁破壊

    林恭平,神野裕亮,永木雄也,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    令和6年電気学会全国大会  2024年3月14日  電気学会

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学 常三島キャンパス   国名:日本国  

  6. 直流GIS/GIL用σ-FGM絶縁スペーサの乾燥空気中におけるフラッシオーバ特性

    杉本遼次,小島寛樹,早川直樹

    令和6年電気学会全国大会  2024年3月14日  電気学会

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学 常三島キャンパス   国名:日本国  

  7. 真空中インパルス絶縁破壊時における陽極表面からの金属粒子の飛散

    北直樹,上野楓真,小島寛樹,福田英昭,山村健太,早川直樹

    令和6年電気学会全国大会  2024年3月14日  電気学会

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学 常三島キャンパス   国名:日本国  

  8. 真空中高周波交流コンディショニングの絶縁耐力向上効果における電極材料依存性

    小名木良太,小島寛樹,飯塚伸介,小林将人,早川直樹

    令和6年電気学会全国大会  2024年3月14日  電気学会

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学 常三島キャンパス   国名:日本国  

  9. 油浸紙絶縁系のコンデンサ形計器用変圧器における部分放電進展・絶縁破壊メカニズム

    永木雄也,林恭平,神野裕亮,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    電気学会誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧合同研究会  2024年1月20日  電気学会誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧技術委員会

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    開催年月日: 2024年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:湯布郷館   国名:日本国  

  10. Fabrication and Flashover Characteristics of Permittivity and Conductivity Graded Materials (ε/σ-FGM) for DC-GIS Spacers 国際会議

    R. Sugimoto, T. Kato, H. Kojima, N. Hayakawa

    2023 International Symposium on Electrical Insulating Materials  2023年9月25日  IEEJ Technical Committee on Dielectrics and Electrical Insulation

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Matsue   国名:日本国  

    The progressive development of HVDC transmission system has urged us to develop a novel technique in supporting the performance of DC power apparatus. Functionally Graded Materials (FGM) are one of the techniques that allow us to control the electric field distribution within the DC insulation system. Our previous works have analytically revealed that FGM with spatial permittivity ε and conductivity σ distributions applied to a 320 kV DC-GIS spacer could reduce the maximum electric field under all DC operating conditions. In this paper, we fabricated a cone-type ε/σ-FGM spacer for DC-GIS and experimentally verified its flashover voltage improvement effect.

    DOI: 10.23919/ISEIM60444.2023.10329009

    Scopus

  11. 放電・プラズマ・パルスパワー分野における研究・技術開発の歩み今後の展望 招待有り

    小島寛樹,佐々木徹,高橋克幸,稲田優貴,中川雄介,中野裕介

    令和5年電気学会基礎・材料・共通部門大会  2023年9月8日  電気学会基礎・材料・共通部門

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

    開催地:愛知工業大学 自由ヶ丘キャンパス   国名:日本国  

  12. 回転機絶縁システムへの適用を目指したセルロースナノファイバー複合体の基礎特性

    岩永拓実,山下優,岡本徹志,小島寛樹,早川直樹,古田尚,奥村浩史,安食厚志,山中雄太,梅本貴弘

    令和5年電気学会基礎・材料・共通部門大会  2023年9月9日  電気学会基礎・材料・共通部門

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学 自由ヶ丘キャンパス   国名:日本国  

  13. 真空中沿面放電の初期進展過程における電子軌道追跡による過渡帯電・発光特性

    杉浦拓真,小島寛樹,早川直樹,中野裕介

    令和5年電気学会基礎・材料・共通部門大会  2023年9月7日  電気学会基礎・材料・共通部門

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学 自由ヶ丘キャンパス   国名:日本国  

  14. DC-GIS用ε/σ-FGMスペーサの作製および直流耐圧向上効果

    杉本遼次,加藤拓夢,小島寛樹,早川直樹

    令和5年電気学会電力・エネルギー部門大会  2023年9月6日  電気学会電力・エネルギー部門

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学 八草キャンパス   国名:日本国  

  15. 高融点陰極表面への低融点陽極材料の付着による真空中コンディショニング効果の抑制

    北直樹,小島寛樹,福田英昭,山村健太,早川直樹

    令和5年電気学会電力・エネルギー部門大会  2023年9月6日  電気学会電力・エネルギー部門

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学 八草キャンパス   国名:日本国  

  16. 真空中高周波交流コンディショニングにおける耐圧向上効果の周波数および印加電圧依存性

    小名木良太,小島寛樹,飯塚伸介,小林将人,早川直樹

    令和5年電気学会電力・エネルギー部門大会  2023年9月6日  電気学会電力・エネルギー部門

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    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学 八草キャンパス   国名:日本国  

  17. Temperature Rise in Conductivity Graded Materials (σ-FGM) Spacer for HVDC GIS/GIL 国際会議

    Rachmawati, H. Kojima, N. Hayakawa, H. Okubo

    23rd International Symposium on High Voltage Engineering  2023年8月29日  The Department of Electronic and Electrical Engineering of the University of Strathclyde

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    開催年月日: 2023年8月 - 2023年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Glasgow   国名:グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)  

  18. Flashover Voltage of Permittivity Graded Materials (ε-FGM) Spacer with Metallic Particles in SF6 Gas 国際会議

    N. Hayakawa, H. Kato, T. Kato, H. Kojima, S. Kamohara, Y. Hoshina

    23rd International Symposium on High Voltage Engineering  2023年8月29日  The Department of Electronic and Electrical Engineering of the University of Strathclyde

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    開催年月日: 2023年8月 - 2023年9月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Glasgow   国名:グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)  

  19. Non-destructive Measurement of Permittivity Distribution in Permittivity Graded Materials (ε-FGM) by X-ray Computed Tomography 国際会議

    N. Hayakawa, T. Kato, H. Kojima, H. Yanase, K. Okamoto

    23rd International Symposium on High Voltage Engineering  2023年8月29日  The Department of Electronic and Electrical Engineering of the University of Strathclyde

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    開催年月日: 2023年8月 - 2023年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Glasgow   国名:グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)  

  20. 多端子直流送電システムの超電導限流器動作時における液体窒素の動的絶縁破壊電界の推定

    西澤大将,小島寛樹,早川直樹

    令和五年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2023年8月28日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2023年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

  21. 電動推進航空機用モータ絶縁に適用する潤滑油の絶縁破壊特性の流量依存性

    中澤尚輝,小島寛樹,有賀信雄,卯辰清志,渡邉瞬也,早川直樹

    令和五年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2023年8月29日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2023年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

  22. ε/σ-FGM(誘電率/導電率傾斜機能材料)による直流GIS用絶縁スペーサのフラッシュオーバ電圧向上効果

    杉本遼次,小島寛樹,早川直樹

    令和五年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2023年8月29日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2023年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

  23. アルミ箔/油浸紙複合絶縁系における部分放電特性のアルミ箔電極ズレ幅依存性

    林恭平,永木雄也,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    令和五年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2023年8月29日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2023年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

  24. 真空中沿面放電の初期進展過程における絶縁物表面への電界入射方向と2次電子なだれの関係

    杉浦拓真,小島寛樹,早川直樹

    令和五年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2023年8月29日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2023年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

  25. 真空中コンディショニングにおけるギャップ長と最適放電電荷量の関係

    北直樹,小島寛樹,福田英昭,山村健太,早川直樹

    令和五年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2023年8月29日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2023年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

  26. 真空中高周波交流コンディショニングにおける多重絶縁破壊の時間間隔の印加電圧依存性

    小名木良太,小島寛樹,飯塚伸介,小林将人,早川直樹

    令和五年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2023年8月29日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2023年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊橋技術科学大学   国名:日本国  

  27. Electrode Material Adhesion between Anode and Cathode in Spark Conditioning in Vacuum 国際会議

    N. Kita, H. Kojima, H. Fukuda, K. Yamamura, N. Hayakawa

    30th International Symposium on Discharge and Electrical Insulation in Vacuum  2023年6月26日  Technical Committee of Electrical Dicharges, Plasma and Pulsed Power, IEEJ

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    開催年月日: 2023年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Okinawa   国名:日本国  

    We discuss the electrode material adhesion between cathode and anode during spark conditioning process in vacuum, and its effect on dielectric strength in terms of breakdown (BD) charge. We focus on the conditioning effects under rod-plane electrodes with different combination of electrode materials. The material of the rod (cathode) is Cu and that of the plane (anode) is stainless steel (SUS), and their gap length is 1 mm. We observe the electrode surface before and after conditioning experiments. As a result, when BD charge is smaller than 2.0 mC, the anode material (SUS) is found on the cathode (Cu) surface and the dielectric strength becomes high. With increasing BD charge, the adhesion ratio of anode material on the cathode surface decreases, and the dielectric strength also tends to decrease. In the case where BD charge is larger than 2.0 mC, on the contrary, the cathode material (Cu) adheres to the anode (SUS) surface and the dielectric strength is low, which is consistent with the conditioning characteristics when both the cathode and anode are made of Cu. These results indicate that up to a certain BD charge, the anode material adheres to the cathode surface, and above this BD charge the cathode material adheres to the anode surface. When the cathode (Cu) surface is excessively melted, i.e., damaged, the cathode material Cu can adhere to the anode SUS surface. In other words, too large BD charge can not only fails to improve the dielectric strength due to the adhesion of the anode material SUS to the cathode Cu surface, but also causes a critical decrease in the dielectric strength, or deconditioning.

    DOI: 10.23919/ISDEIV55268.2023.10201112

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  28. Multiple Breakdown Induced by Previous Breakdown in Higher Frequency AC Conditioning 国際会議

    R. Konagi, H. Kojima, S. Iitsuka, M. Kobayashi, N. Hayakawa

    30th International Symposium on Discharge and Electrical Insulation in Vacuum  2023年6月29日  Technical Committee of Electrical Dicharges, Plasma and Pulsed Power, IEEJ

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    開催年月日: 2023年6月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Okinawa   国名:日本国  

    We have confirmed that the multiple breakdowns (BDs) occur in a half cycle of AC voltage application in the AC conditioning process in vacuum. In previous research, it has been experimentally confirmed that the higher frequency AC conditioning suppresses the multiple BDs and improves the conditioning effect. In this paper, we discuss how the multiple BDs are induced. By the BD light emission images during AC conditioning, we found that the multiple BDs occurred in close to the previous BD position. This suggests that the multiple BDs were induced by the previous BD. Two possible causes of the multiple BDs are investigated: (a) metal vapor generated by the previous BD and (b) metal particles generated by the previous BD. The diffusion time of metal vapor is much shorter than the time interval for the multiple BDs. Therefore, the multiple BDs may not be induced by metal vapor. On the other hand, for particles of 10 μm order in diameter, the time of collision to the counter electrode matches the time interval of the multiple BDs. Particles of the order of 10 μm in diameter were found on the electrode surface after AC conditioning. These results suggest that the multiple BDs were initiated by metal particles generated by the previous BD and do not contribute to protrusion melting, but damage the electrode surface. Therefore, the higher frequency AC conditioning to suppress the multiple or harmful BDs can be promising for AC conditioning process in vacuum.

    DOI: 10.23919/ISDEIV55268.2023.10201218

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  29. Applicability of Lubricating Oil Insulation in Higher Power Density Motors for Electric Powered Aircraft 国際会議

    N. Hayakawa, H. Kamada, H. Kojima, N. Aruga, K. Utatsu, S. Watanabe

    22nd IEEE International Conference on Dielectric Liquids  2023年6月27日  IEEE DEIS

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    開催年月日: 2023年6月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Worcester   国名:アメリカ合衆国  

    Higher power density motors for electric powered aircraft require higher voltage. The authors aim to apply a lubricating oil used for cooling motor windings to an insulating material to improve the dielectric strength of motors. In motor insulation, it is required to prevent the occurrence of partial discharge (PD) and understand the insulating characteristics of the lubricating oil. In this paper, we first measured and compared the breakdown voltage (BDV) of the lubricating oil and mineral oil in a fundamental sphere-sphere electrode system, and discussed the basic breakdown characteristics. The results suggest that the lubricating oil has superior dielectric characteristics to the mineral oil. Next, PD inception voltage (PDIV) of an arrow pair of enamel-coated rectangular wires in the lubricating oil was measured and compared with the estimated PDIV by electric field analysis. As a result, the measured PDIV was generally consistent with the estimated PDIV. Therefore, the lubricating oil insulation is expected to improve the dielectric strength in the motor windings for electric powered aircraft.

    DOI: 10.1109/ICDL59152.2023.10209296

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  30. 多端子直流送電システムの線路故障時における超電導限流器の限流効果および過渡安定度向上効果

    村上雅紀,西澤大将,小島寛樹,早川直樹

    令和5年電気学会全国大会  2023年3月17日  電気学会

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    開催年月日: 2023年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学 東山キャンパス   国名:日本国  

  31. 電子追跡シミュレーションによる真空中沿面放電の初期進展メカニズム

    杉浦拓真,小島寛樹,早川直樹

    令和5年電気学会全国大会  2023年3月16日  電気学会

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    開催年月日: 2023年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学 東山キャンパス   国名:日本国  

  32. 電動推進航空機用モータにおける流動潤滑油の部分放電開始特性

    鎌田泰任,中澤尚輝,小島寛樹,有賀信雄,卯辰清志,渡邉瞬也,早川直樹

    令和5年電気学会全国大会  2023年3月15日  電気学会

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    開催年月日: 2023年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学 東山キャンパス   国名:日本国  

  33. コンデンサ形計器用変圧器におけるアルミ箔/油浸紙複合絶縁系の部分放電特性

    林恭平,永木雄也,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    令和5年電気学会全国大会  2023年3月15日  電気学会

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    開催年月日: 2023年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学 東山キャンパス   国名:日本国  

  34. 真空中コンディショニングの放電電荷量依存性における電極初期表面状態の影響

    北直樹,小島寛樹,福田英昭,山村健太,早川直樹

    令和5年電気学会全国大会  2023年3月15日  電気学会

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    開催年月日: 2023年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学 東山キャンパス   国名:日本国  

  35. 真空中交流コンディショニングにおける粒子起因による多重絶縁破壊

    小名木良太,小島寛樹,飯塚伸介,小林将人,早川直樹

    令和5年電気学会全国大会  2023年3月15日  電気学会

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    開催年月日: 2023年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学 東山キャンパス   国名:日本国  

  36. 乾燥空気中におけるコーン型ε-FGMスペーサの絶縁破壊特性

    加藤拓夢,杉本遼次,小島寛樹,柳瀬博雅,岡本健次,早川直樹

    令和5年電気学会全国大会  2023年3月17日  電気学会

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    開催年月日: 2023年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学 東山キャンパス   国名:日本国  

  37. コンデンサ形計器用変圧器の期待寿命評価方法および部分放電進展特性

    永木雄也,林恭平,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    電気学会静止器研究会  2022年12月15日  電気学会静止器技術委員会

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    開催年月日: 2022年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Web   国名:日本国  

    その他リンク: https://cir.nii.ac.jp/crid/1520858054386646272

  38. Application of TEV Sensors to PD Measurement for Capacitor Voltage Transformers 国際会議

    Y. Nagaki, H. Kojima, M. Yoshida, N. Hayakawa

    9th International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis  2022年11月16日  IEEJ Technical Committee on Dielectrics and Electrical Insulation

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    開催年月日: 2022年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kitakyushu   国名:日本国  

    This study aims to establish an insulation diagnosis method based on partial discharge (PD) measurement for capacitor voltage transformers (CVTs). Since aged CVTs over 50 years have been used in substations, an insulation diagnosis technique for CVTs is urgently required. Recently, transient earth voltage (TEV) sensors are used as PD detection sensors in transformers. Since the TEV sensors detect leakage electromagnetic waves and ground line currents, the PD signals in CVTs can also be detected by TEV sensors. However, the applicability of a TEV sensor to PD measurement in CVTs has not been verified. In this paper, the applicability of a TEV sensor for PD detection in the actual CVT (24-year-old) is discussed. As the experimental results, it was found that the TEV output has a good correlation with the PD charge over a wide range from 60 pC to 60,000 pC with the correlation coefficient as high as 0.99. Therefore, the TEV sensor is effective as a PD sensor for CVTs.

    DOI: 10.23919/CMD54214.2022.9991361

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/api/gateway?GWVersion=2&SrcApp=iroffice_5964&SrcAuth=WosAPI&KeyUT=WOS:000937794300036&DestLinkType=FullRecord&DestApp=WOS

  39. Partial Discharge Characteristics of Aluminum Foil/Oil-impregnated Paper Insulation System for Insulation Diagnosis of Capacitor Voltage Transformer 国際会議

    K. Hayashi, S. Wakita, Y. Nagaki, H. Kojima, M. Yoshida, N. Hayakawa

    9th International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis  2022年11月17日  IEEJ Technical Committee on Dielectrics and Electrical Insulation

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    開催年月日: 2022年11月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Kitakyushu   国名:日本国  

    Capacitor voltage transformers (CVTs) composed of aluminum foil/oil-impregnated paper insulation system have been operated over 30 years in substations. For the condition monitoring and diagnosis of aged CVTs, partial discharge (PD) detection is expected. However, PD characteristics from PD inception and progress to breakdown (BD) have not yet been clarified. Thus, PD characteristics of a fundamental insulation model composed of aluminum foil/oil-impregnated paper insulation systems are discussed in this paper. Experimental results under a fixed applied voltage revealed that PD characteristics can be classified into 3 periods. In Period 1, PD signals were intermittently generated mainly around the peak phase of applied voltage. In Period 2, PD signals were continuously generated around zero crossing (void discharge) to peak phase. In Period 3, PD signals larger than 10,000 pC were generated. Together with the above electrical PD measurement, the optical measurement of PD light emission images, bubble behavior, and their time transmission were also carried out in order to discuss the mechanism of PD progress.

    DOI: 10.23919/CMD54214.2022.9991513

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/api/gateway?GWVersion=2&SrcApp=iroffice_5964&SrcAuth=WosAPI&KeyUT=WOS:000937794300118&DestLinkType=FullRecord&DestApp=WOS

  40. Discharge Developing Time of Surface Flashover on Solid Dielectrics around Impulse Test Voltage of Vacuum Interrupters 国際会議

    R. Watarai, H. Kojima, T. Donen, S. Yamaguchi, N. Hayakawa

    9th International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis  2022年11月15日  IEEJ Technical Committee on Dielectrics and Electrical Insulation

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    開催年月日: 2022年11月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Kitakyushu   国名:日本国  

    We have found that the developing time Td of surface flashover on solid dielectrics (alumina) in vacuum is dominated by the propagation time of the conductive channel, which is proportional to the discharge path length and inversely proportional to the square of the discharge inception voltage Vd. Based on the experimental database on Td-Vd characteristics below 30 kV, we have proposed a non-optical diagnostic method for the discharge type and its path length of vacuum interrupters (VI). In this paper, we extend the Td-Vd characteristics up to 100 kV, which is close to the impulse test voltage of VI at 6.6 kV class. Experimental results for different experimental systems and electrode configurations have revealed that at low voltages (Vd < 30 kV), it is possible from the conventional Td-Vd characteristics to identify the flashover discharge path length regardless of the experimental system and electrode configuration. On the other hand, at high voltages (Vd > 40 kV), Td is longer than the expected value based on the conventional Td-Vd characteristics, which may be affected not only by the propagation time of the conductive channel but also by the propagation time of secondary electron avalanche and the developing time of gap discharge.

    DOI: 10.23919/CMD54214.2022.9991358

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/api/gateway?GWVersion=2&SrcApp=iroffice_5964&SrcAuth=WosAPI&KeyUT=WOS:000937794300092&DestLinkType=FullRecord&DestApp=WOS

  41. 異種材料対向電極の真空中コンディショニングにおける放電電荷量と対向電極材料付着の推移

    北直樹,小島寛樹,福田英昭,山村健太,早川直樹

    令和4年電気学会基礎・材料・共通部門大会  2022年9月13日  電気学会基礎・材料・共通部門

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    開催年月日: 2022年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:西之表市民会館   国名:日本国  

  42. 真空中固体絶縁物上の沿面放電における放電進展時間の電圧依存性

    渡會凌平,小島寛樹,道念大樹,山口信一,早川直樹

    令和4年電気学会基礎・材料・共通部門大会  2022年9月13日  電気学会基礎・材料・共通部門

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    開催年月日: 2022年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:西之表市民会館   国名:日本国  

  43. コンデンサ形計器用変圧器のPD測定へのTEVセンサの適用

    永木雄也,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    令和4年電気学会電力・エネルギー部門大会  2022年9月8日  電気学会電力・エネルギー部門

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    開催年月日: 2022年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福井大学 文京キャンパス   国名:日本国  

  44. 多端子直流送電システムの超電導限流器配置に関する考察

    村上雅紀,小島寛樹,早川直樹

    令和四年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2022年8月30日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2022年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  45. Temperature Rise on Permittivity and Conductivity Graded Materials (ε/σ-FGM) Spacer for HVDC GIS/GIL 招待有り

    Rachmawati, H. Kojima, N. Hayakawa

    令和四年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2022年8月30日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  46. ε-FGMスペーサ沿面上に金属異物が付着した場合におけるSF6ガス中フラッシオーバ電圧

    加藤英明,加藤拓夢,小島寛樹,蒲原聖也,保科好一,早川直樹

    令和四年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2022年8月30日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2022年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  47. 245kV級GIS用ε-FGMスペーサにおけるフラッシオーバ起点

    加藤拓夢,小島寛樹,加藤克巳,大久保仁,足立和郎,岡本健次,早川直樹

    令和四年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2022年8月30日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2022年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  48. 陰極Cu-陽極SUS電極系の真空中コンディショニングによる絶縁耐圧向上効果

    北直樹,小島寛樹,福田英昭,山村健太,早川直樹

    令和四年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2022年8月30日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2022年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  49. コンデンサ形計器用変圧器におけるアルミ箔/油浸紙複合絶縁系の部分放電進展特性

    林恭平,脇田周太,永木雄也,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    令和四年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2022年8月30日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2022年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  50. 真空中固体絶縁物上の沿面放電開始に及ぼす帯電分布形状の影響

    杉浦拓真,小島寛樹,早川直樹

    令和四年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2022年8月29日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2022年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  51. モンテカルロ法による真空中絶縁破壊後の金属蒸気拡散の推定

    小名木良太,小島寛樹,飯塚伸介,小林将人,早川直樹

    令和四年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2022年8月29日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2022年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  52. 電動推進航空機用モータにおける流動潤滑油の絶縁破壊特性

    鎌田泰任,小島寛樹,有賀信雄,卯辰清志,渡邉瞬也,早川直樹

    令和四年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2022年8月30日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2022年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  53. 大規模再生可能エネルギー導入とGIS 招待有り

    小島寛樹

    電気学会電力・エネルギーフォーラム「ガス絶縁開閉装置に要求されるIT化融合技術と再生可能エネルギー対応技術の動向」  2022年6月29日  電気学会電力・エネルギー部門開閉保護技術委員会

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    開催年月日: 2022年6月

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:電気学会   国名:日本国  

  54. Partial Discharge Progress and Breakdown Characteristics of Aluminum Foil/Oil-impregnated Paper Insulation System 国際会議

    N. Hayakawa, S. Wakita, Y. Nagaki, M. Yoshida, H. Kojima

    21st IEEE International Conference on Dielectric Liquids  2022年6月2日  IEEE DEIS

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    開催年月日: 2022年5月 - 2022年6月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Seville   国名:スペイン  

    Static capacitors (SC) and capacitor voltage transformers (CVT) operated over 30 years in substations are composed of aluminum foil/oil-impregnated paper insulation system. For the condition monitoring and diagnosis of aged SCs and CVTs, partial discharge (PD) measurement is expected. However, PD characteristics from PD inception and progress to breakdown (BD) are not yet clarified. Thus, in this paper, we carried out electrical and optical investigation of PD progress and BD characteristics of a fundamental insulation model composed of aluminum foil/oil-impregnated paper insulation system. As a result, we clarified that PD progress can be classified into 3 periods. In the Period 1, PD signals less than 500 pC were intermittently generated around the peak phase of applied AC voltage and dot-like PD light emission was observed at the edge of aluminum foil. In the Period 2, PD signals larger than 500 pC were continuously generated around zero crossing (void discharge) to peak phase and PD light emission was observed on the peripheries of the aluminum foil. In the Period 3, PD signals larger than 10,000 pC were generated with the extended PD light emission and bubbles, leading to BD through the oil-impregnated papers.

    DOI: 10.1109/ICDL49583.2022.9830964

    Scopus

  55. Expected Lifetime Evaluation of Oil-impregnated Paper Capacitors 国際会議

    M. Yoshida, Y. Nagaki, H. Kojima, N. Hayakawa

    21st IEEE International Conference on Dielectric Liquids  2022年6月2日  IEEE DEIS

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    開催年月日: 2022年5月 - 2022年6月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Seville   国名:スペイン  

    This paper describes the concept of a method for evaluating the insulation lifetime for oil-impregnated paper capacitors in capacitor voltage transformers (CVTs), based on the short-term breakdown characteristics and partial discharge inception characteristics of aged oil-impregnated paper capacitors. In addition, the time margin (lead time) from the inception of partial discharge to breakdown at the operating electric field of CVT is evaluated.

    DOI: 10.1109/ICDL49583.2022.9830938

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  56. 多端子直流送電システムにおける超電導限流器の限流効果および過渡安定度向上効果

    村上雅紀,小島寛樹,早川直樹

    令和4年電気学会全国大会  2022年3月22日  電気学会

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  57. 不平等電界下におけるCO2/N2混合ガス中絶縁破壊メカニズムの混合比依存性

    尾﨑脩平,小島寛樹,早川直樹

    令和4年電気学会全国大会  2022年3月23日  電気学会

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  58. 電動推進航空機用モータの高出力密度化に向けた潤滑油中コイルモデルの部分放電開始特性

    鎌田泰任,脇田周太,小島寛樹,有賀信雄,卯辰清志,渡邉瞬也,早川直樹

    令和4年電気学会全国大会  2022年3月21日  電気学会

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  59. 油浸紙コンデンサの期待寿命評価の検討

    永木雄也,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    令和4年電気学会全国大会  2022年3月21日  電気学会

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  60. アルミ箔/油浸紙複合絶縁系における絶縁破壊に至る部分放電特性の推移

    脇田周太,林恭平,永木雄也,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    令和4年電気学会全国大会  2022年3月21日  電気学会

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  61. 放電開始条件を考慮したFGM絶縁スペーサの誘電率分布逆求解計算

    加藤克巳,小島寛樹,早川直樹,増井秀好,柳瀬博雅,岡本健次,大久保仁

    令和4年電気学会全国大会  2022年3月23日  電気学会

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  62. 実器サイズGIS用ε-FGMスペーサにおける絶縁破壊特性の理論的検討

    加藤拓夢,小島寛樹,加藤克巳,大久保仁,足立和郎,岡本健次,早川直樹

    令和4年電気学会全国大会  2022年3月23日  電気学会

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  63. Discharge Inception Voltage Improvement by Application of Permittivity and Conductivity Graded Materials (ε/σ-FGM) to HVDC GIS Spacer

    ラハマワティ,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    令和4年電気学会全国大会  2022年3月23日  電気学会

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  64. 真空中コンディショニング飽和時の絶縁耐力に及ぼす放電電荷量と対向電極材料付着の影響

    北直樹,小島寛樹,福田英昭,山村健太,早川直樹

    令和4年電気学会全国大会  2022年3月21日  電気学会

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  65. 真空中高周波交流コンディショニングにおける多重絶縁破壊に関する考察

    小名木良太,小島寛樹,飯塚伸介,小林将人,早川直樹

    令和4年電気学会全国大会  2022年3月21日  電気学会

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  66. 異種材料が対向する電極の真空中コンディショニングにおける絶縁耐力と材料付着の放電電荷量依存性

    北直樹,小島寛樹,福田英昭,山村健太,早川直樹

    電気学会誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧合同研究会  2022年1月21日  電気学会誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧技術委員会

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    開催年月日: 2022年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北九州国際会議場   国名:日本国  

    CiNii Research

  67. CO2/N2混合ガス中におけるチャネル加熱絶縁破壊電圧

    尾﨑脩平,小島寛樹,早川直樹

    令和3年(2021年)放電学会年次大会  2021年12月3日  放電学会

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    開催年月日: 2021年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  68. 真空中固体絶縁物上における帯電分布形状が沿面放電電圧に与える影響

    渡會凌平,小島寛樹,早川直樹

    令和3年(2021年)放電学会年次大会  2021年12月3日  放電学会

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    開催年月日: 2021年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  69. Flashover Voltage Estimation of Cone-type GIS Spacer with Permittivity Graded Materials (ε-FGM) by Volume-Time Theory in Consideration with Conductor Surface Roughness in SF6 Gas 招待有り 国際会議

    N. Hayakawa, Y. Miyazaki, H. Kojima, K. Kato, H. Okubo, K. Adachi, K. Okamoto

    22nd International Symposium on High Voltage Engineering  2021年11月23日  Xi'an Jiaotong University, State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, China Electrotechnical Society, Engineering Dielectrics Technical Committee, China Society for Electrical Engineering, Chinese National Committee of CIGRE, High Voltage Technical Committee and The International Council on Large Electric Systems

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    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Xi'an   国名:中華人民共和国  

    Toward the compact gas insulated switchgears (GIS) and transmission lines (GIL), we have been investigating a novel electric field grading technique around the GIS spacer by “functionally graded materials (FGM)” with spatial distribution of permittivity (ε-FGM). We have already designed and fabricated the cone-type ε-FGM spacer samples with the relative permittivity distribution between 10 and 4 for 245 kV class GIS and obtained the higher flashover voltage (FOV) than that of the spacer samples with uniform permittivity. In this paper, in order to verify the estimated FOV of the ε-FGM spacer samples, we estimated the theoretical discharge inception voltage (TDIV50) by the analytical approach with the extended Volume-Time theory in consideration with the conductor surface roughness. The estimated TDIV50 of the ε-FGM spacer sample was verified to be consistent with the measured FOV and higher by 28 % in SF6 gas at 0.6 MPa-abs than that of the conventional spacer sample.

    DOI: 10.1049/icp.2022.0260

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  70. Inverse Analysis of Optimum Permittivity Distribution for FGM Spacer in Consideration with Multiple Objective Functions in Gaseous Insulation System 国際会議

    K. Kato, H. Kojima, N. Hayakawa, H. Masui, H. Yanase, K. Okamoto, H. Okubo

    22nd International Symposium on High Voltage Engineering  2021年11月24日  Xi'an Jiaotong University, State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, China Electrotechnical Society, Engineering Dielectrics Technical Committee, China Society for Electrical Engineering, Chinese National Committee of CIGRE, High Voltage Technical Committee and The International Council on Large Electric Systems

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    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Xi'an   国名:中華人民共和国  

    For relaxation of electric field (E-field) stress around solid insulation spacer in HV-GIS (Gas Insulated Switchgears), we have proved the effectiveness of an application of functionally graded materials (FGM) with spatial distribution of permittivity (ε-FGM). For this purpose, we have proposed a technique for inverse analysis of the permittivity distribution in an ε-FGM spacer. The technique can provide us optimum permittivity distribution with the maximum E-field stress relaxation with less computation time. In this paper, we developed the new technique of the inverse analysis under the consideration of multiple objective functions on the insulation performances. In our study, we focus on three kinds of functions: (a) dielectric strength in SF6 gas gap, (b) dielectric strength on the spacer surface, and (c) dielectric strength on the embedded electrode/epoxy spacer interface. Under the consideration of three objective functions, the optimum permittivity distribution in ε-FGM spacer are modified full-automatically. Through the application results to GIS spacer, we obtain the inverse analysis of optimum permittivity distribution by only 11 times of iterations. As a result, we obtained 25% improvement of insulation performance around ε-FGM spacer compared with the conventional spacer with uniform permittivity distribution.

    DOI: 10.1049/icp.2022.0245

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  71. Time Transition of Gas Conductivity and Charge Behavior in SF6-Epoxy Composite Insulation System Under DC Partial Discharge 国際会議

    R. Nakane, H. Kojima, N. Hayakawa

    22nd International Symposium on High Voltage Engineering  2021年11月24日  Xi'an Jiaotong University, State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, China Electrotechnical Society, Engineering Dielectrics Technical Committee, China Society for Electrical Engineering, Chinese National Committee of CIGRE, High Voltage Technical Committee and The International Council on Large Electric Systems

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    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Xi'an   国名:中華人民共和国  

    The charge accumulation at the interface between gas medium and solids in DC gas insulated switchgear (DC-GIS) and DC gas insulated line (DC-GIL) is crucial in their electrical insulation design and operation. In this paper, the charging process on solid insulator surface under DC partial discharge (DC-PD) in SF6 gas is reported. A needle-epoxy plane electrode system is installed in SF6 gas at atmospheric pressure. The measured surface potential distribution on epoxy plate is compared with the simulation considering charge behavior in SF6 gas such as ion generation due to DC-PD, drift and diffusion. As a result, we quantitatively clarify the charge accumulation process under DC-PD as the main source of charge carrier in terms of the activated conductivity distribution in SF6 gas. The charging process under DC-PD is attributed to the time transition of activated conductivity distribution in SF6 gas gap, which is approximately 1010 times higher than that in non-activated conductivity space. This means that the activated conductivity distribution in SF6 gas is the crucial parameter that determines the charging process for DC-GIS/GIL under DC-PD occurrence.

    DOI: 10.1049/icp.2022.0474

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  72. Application of SiC-filled Permittivity and Conductivity Graded Material (ε/σ-FGM) in HVDC GIS Spacer 国際共著 国際会議

    Rachmawati, H. Kojima, K. Kato, N. Zebouchi, N. Hayakawa

    22nd International Symposium on High Voltage Engineering  2021年11月24日  Xi'an Jiaotong University, State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, China Electrotechnical Society, Engineering Dielectrics Technical Committee, China Society for Electrical Engineering, Chinese National Committee of CIGRE, High Voltage Technical Committee and The International Council on Large Electric Systems

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    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Xi'an   国名:中華人民共和国  

    The size reduction of HVDC GIS is needed for reduction of SF6 gas use. The challenge concerning the insulating material in HVDC GIS is to reduce the high electric field strength in gas around the solid insulators (spacers). Our previous works have shown the effectiveness of the functionally graded material (FGM) with graded permittivity (ε) and conductivity (σ) in controlling the high electric field strength under various DC operating conditions. However, ε/σ distributions were independent of each other. For practical implementation of FGM to HVDC GIS, the flexible mixture casting (FMC) method so far allows us to create a material whose ε/σ distributions are interdependent. In this paper, based on the measured dependence between ε and σ in SiC-filled epoxy composites, the electric field relaxation effect is evaluated under three different ε/σ distributions (U-type, grading-to-higher conductivity (GHC)-type and grading-to-lower conductivity (GLC)-type) applied to a 320 kV HVDC GIS spacer model. The results show that GLC-type ε/σ-FGM has effectively and constantly reduced the maximum electric field strength under the time-varying voltage application from DC-on to DC-steady state and against temperature differences between the high voltage and ground sides up to 70 K.

    DOI: 10.1049/icp.2022.0264

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  73. Discrimination of Discharge Pattern in Cut Model of Vacuum Interrupter 国際会議

    H. Kojima, T. Donen, T. Kimura, K. Kokura, N. Hayakawa

    29th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum  2021年9月28日  Consorzio RFX

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Padova   国名:イタリア共和国  

    Electrical insulation of a vacuum interrupter (VI) is a composite system composed of vacuum, metal, and solid insulator. Detection of weak points in insulation is important for insulation design of VI. However, solid insulators of VI are mostly made of opaque ceramics, and it is very difficult to directly visually observe discharge sites and patterns inside VI. Previously, we have proposed a discrimination method of discharge patterns in VI by extracting features of applied voltage, discharge current, and shield potential change. In this study, we aim to verify that our proposing method can be applied to an actual structure of VI. We prepared a cut model of VI, whose shield electrode and alumina ceramic insulators have been partly cut for observing the discharge site. In this VI cut model, we simulated the weak points in insulation by additional needle electrodes. We applied a negative standard lightning impulse voltage between contact electrodes, and measured the applied voltage, the shield potential, and the anode current. In various settings, we almost succeeded to discriminate the initiation pattern of discharge, even in the case of complex discharge pattern with gap and/or surface discharge. In this verification, we found the new discharge pattern, in which the first gap discharge induced another gap discharge due to the diffusion of particles from the first discharge. However, by modifying the discrimination method based on the above physical mechanism of new discharge pattern, we got the prospects that the method can be applied to actual VI structure.

    DOI: 10.1109/ISDEIV46977.2021.9586961

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  74. Anode Material Adhesion to Cathode during Spark Conditioning Process in Vacuum 国際会議

    N. Kita, H. Kojima, H. Fukuda, M. Sakaki, N. Hayakawa

    29th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum  2021年9月27日  Consorzio RFX

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Padova   国名:イタリア共和国  

    Spark conditioning is an effective method to improve electrical insulation strength of vacuum circuit breakers. In the conditioning process, defects on cathode surface are removed by repetitive breakdowns (BDs). However, we have elucidated that at the same time, micro-protrusions can be generated on the cathode surface by the adhesion of melted particles of anode material. In this paper, we discuss the relationship between the anode material adhesion to cathode and the conditioning saturation from an experimental approach. We set rod-plane electrodes made of Cu and stainless steel (SUS) in a vacuum chamber. We conduct spark conditioning by repetitive impulse voltages for several pairs of Cu and SUS electrodes. To one pair, the voltage is applied until the conditioning saturation. To the others, the smaller number of voltages before conditioning saturation is applied. After that, we observe the surface of rod cathodes with a digital microscope. As a result, we observe protrusion-like adhesion of the anode material to the cathode surface after conditioning saturation. On the other hand, we confirm coat-like adhesion of the anode material to the cathode surface before conditioning saturation. From these results, it is considered that coat-like adhesion mainly occur up to the saturation voltage, and then protrusion-like adhesion occur due to BD at the saturation voltage level. In other words, the generation of micro-protrusions can be a dominant factor of conditioning saturation process in vacuum.

    DOI: 10.1109/ISDEIV46977.2021.9586907

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  75. Dielectric Strength Improvement by Higher Frequency AC Conditioning 国際会議

    R. Konagi, H. Kojima, S. Iitsuka, M. Kobayashi, N. Hayakawa

    29th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum  2021年9月28日  Consorzio RFX

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Padova   国名:イタリア共和国  

    We discuss the effects of AC conditioning with higher frequency on the dielectric strength in vacuum. We have confirmed that multiple breakdowns occur in a half cycle of AC voltage application in the AC conditioning process. It is considered that the multiple breakdowns are triggered by metal vapor due to the previous breakdown in the same half cycle. Such breakdowns can not be attributed to a micro protrusion on the electrode surface. Therefore, multiple breakdowns are considered not effective, but harmful for conditioning. In this paper, we carried out the AC conditioning with the higher frequency than the commercial power frequency in the sphere-plane electrode system. We experimentally confirmed that the conditioning effect is improved by increasing the frequency of AC conditioning in the sphere-plane electrode system, where multiple or harmful breakdowns were suppressed during AC conditioning. These results suggest the feasibility of higher frequency AC conditioning for the dielectric strength improvement in vacuum.

    DOI: 10.1109/ISDEIV46977.2021.9586929

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  76. アルミ箔/油浸紙複合絶縁系における部分放電開始・進展・絶縁破壊特性

    脇田周太,永木雄也,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    第52回電気電子絶縁材料システムシンポジウム  2021年9月14日  電気学会誘電・絶縁材料技術委員会

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  77. Theoretical Investigation on Discharge Inception Voltage Improvement of SiC-filled Permittivity and Conductivity Graded Material (ε/σ-FGM) for HVDC GIS 国際共著

    Rachmawati, H. Kojima, K. Kato, N. Zebouchi, N. Hayakawa

    第52回電気電子絶縁材料システムシンポジウム  2021年9月14日  電気学会誘電・絶縁材料技術委員会

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  78. 電動推進航空機用モータにおける潤滑油絶縁の適用可能性

    鎌田泰任,脇田周太,小島寛樹,有賀信雄,卯辰清志,渡邉瞬也,早川直樹

    第52回電気電子絶縁材料システムシンポジウム  2021年9月14日  電気学会誘電・絶縁材料技術委員会

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  79. X線CTを用いた誘電率傾斜機能材料(ε-FGM)の誘電率分布測定

    加藤拓夢,小島寛樹,柳瀬博雅,岡本健次,早川直樹

    令和三年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2021年9月8日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学(オンライン開催)   国名:日本国  

  80. アルミ箔/油浸紙複合絶縁系における部分放電発光の電圧依存性

    脇田周太,永木雄也,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    令和三年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2021年9月7日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学(オンライン開催)   国名:日本国  

  81. 電動推進航空機用モータに向けた潤滑油の絶縁破壊基礎特性

    鎌田泰任,脇田周太,小島寛樹,有賀信雄,卯辰清志,渡邉瞬也,早川直樹

    令和三年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2021年9月7日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学(オンライン開催)   国名:日本国  

  82. CO2/N2混合ガス中におけるチャネル加熱絶縁破壊発生電圧

    尾﨑脩平,小島寛樹,早川直樹

    令和三年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2021年9月7日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学(オンライン開催)   国名:日本国  

  83. 真空中固体絶縁物上における帯電分布形状が沿面放電電圧に与える影響

    渡會凌平,小島寛樹,早川直樹

    令和三年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2021年9月7日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学(オンライン開催)   国名:日本国  

  84. Discharge Inception Voltage Calculation of HVDC GIS with Graded Permittivity and Conductivity (ε/σ-FGM) Spacer

    Rachmawati, H. Kojima, K. Kato, N. Hayakawa

    令和三年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2021年9月8日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学(オンライン開催)   国名:日本国  

  85. 真空中高周波交流コンディショニングにおける放電の電子温度

    小名木良太,小島寛樹,飯塚伸介,小林将人,早川直樹

    令和三年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2021年9月7日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学(オンライン開催)   国名:日本国  

  86. 真空中におけるコンディショニングと放電電荷量の相関

    北直樹,小島寛樹,福田英昭,榊正幸,早川直樹

    令和三年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会  2021年9月7日  電気学会東海支部,電子情報通信学会東海支部,情報処理学会東海支部,照明学会東海支部,映像情報メディア学会東海支部,日本音響学会東海支部,IEEE名古屋支部

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知工業大学(オンライン開催)   国名:日本国  

  87. 真空中高周波交流コンディショニングによる耐圧向上効果 ~放電発光スペクトルからみた考察~

    小名木良太,小島寛樹,飯塚伸介,小林将人,早川直樹

    令和3年電気学会基礎・材料・共通部門大会  2021年9月3日  電気学会基礎・材料・共通部門

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  88. 誘電率傾斜機能材料(ε-FGM)における誘電率分布の非破壊測定

    加藤拓夢,小島寛樹,柳瀬博雅,岡本健次,早川直樹

    令和3年電気学会基礎・材料・共通部門大会  2021年9月3日  電気学会基礎・材料・共通部門

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    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  89. 真空中におけるコンディショニング過程で生成する微小突起サイズ

    北直樹,小島寛樹,福田英昭,榊正幸,早川直樹

    令和3年電気学会電力・エネルギー部門大会  2021年8月26日  電気学会電力・エネルギー部門

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    開催年月日: 2021年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  90. 繰り返しサージ電圧下のエナメル線の部分放電開始電圧における湿度および気圧依存性

    林亮平,小島寛樹,早川直樹

    令和3年電気学会全国大会  2021年3月11日  電気学会

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  91. 真空中コンディショニングの飽和過程における対向電極材料の付着

    北直樹,小島寛樹,福田英昭,榊正幸,早川直樹

    令和3年電気学会全国大会  2021年3月10日  電気学会

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  92. 真空中高周波交流コンディショニングにおける多重絶縁破壊の抑制による耐圧向上効果

    小名木良太,小島寛樹,飯塚伸介,小林将人,早川直樹

    令和3年電気学会全国大会  2021年3月10日  電気学会

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  93. Electric Field Grading on HVDC GIS Spacer by SiC-filled Permittivity and Conductivity Graded Material (ε/σ-FGM)

    Rachmawati,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    令和3年電気学会全国大会  2021年3月11日  電気学会

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  94. SF6ガス中FGM絶縁スペーサの最適絶縁性能を目指した誘電率分布逆求解技術

    加藤克巳,小島寛樹,早川直樹,増井秀好,柳瀬博雅,岡本健次,大久保仁

    令和3年電気学会全国大会  2021年3月11日  電気学会

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  95. 超電導パンケーキコイルの対地絶縁モデルにおける液体窒素の動的絶縁破壊特性

    森優次,村上雅紀,小島寛樹,早川直樹

    令和3年電気学会全国大会  2021年3月11日  電気学会

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  96. アルミ箔/油浸紙複合絶縁系における部分放電および絶縁破壊特性

    脇田周太,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    令和3年電気学会全国大会  2021年3月9日 

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  97. SF6ガス/エポキシ複合絶縁系の直流部分放電下におけるガス中導電率分布の時間推移

    中根龍一,小島寛樹,早川直樹

    令和3年電気学会全国大会  2021年3月11日 

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  98. Diagnosis of Discharge Pattern in Vacuum Interrupter by Shield Potential Measurement 国際会議

    H. Kojima, T. Donen, T. Kimura, N. Hayakawa

    8th International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis  2020年10月28日  Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang

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    開催年月日: 2020年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang   国名:タイ王国  

    In vacuum discharge, we found that the discharge developing time depends only upon the discharge path length in the case of gap discharge, whereas it is in inverse proportion to the square of the discharge inception voltage in the case of surface flashover. Based on the database for fundamental electrode configuration, we have proposed a diagnosing method of discharge pattern in vacuum interrupter (VI). In this paper, we applied the diagnosing method to an actual VI model and verified the effectiveness of the method. We measured the applied voltage and the shield potential with voltage dividers and the discharge current with high-frequency current transformer. We also captured the still image of discharge by a digital camera to verify the discharge path in the VI model with an observation aperture. By changing the electrode configuration in the VI model, we observed the various discharge patterns, e.g. the gap discharge between contacts, the surface flashover on the solid insulator through the shield, and the combination of them. Experimental results revealed that we succeeded in diagnosing the discharge pattern with the validity higher than 90%.

    DOI: 10.1109/CMD48350.2020.9287205

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000941411400043

  99. Pressure Dependence of Quench-induced Dynamic Breakdown Characteristics of HTS Pancake Coil Model for Resistive SFCL 国際会議

    N. Hayakawa, Y. Mori, H. Kojima

    Applied Superconductivity Conference 2020  2020年11月4日 

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    開催年月日: 2020年10月 - 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:virtual conference   国名:アメリカ合衆国  

  100. Dielectric Characteristics of Liquid Nitrogen / Synthetic Paper Composite Insulation System for Extra High Voltage HTS Cable 国際会議

    N. Hayakawa, K. Yamakami, T. Masuda, H. Kojima

    Applied Superconductivity Conference 2020  2020年11月3日 

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    開催年月日: 2020年10月 - 2020年11月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:virtual conference   国名:アメリカ合衆国  

  101. Time Transition of Conductivity Distribution in Air by DC Partial Discharge for Air-solid Composite Insulation Systems 国際会議

    R. Nakane, H. Kojima, J. Suehiro, H. Okubo, N. Hayakawa

    IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena 2020  2020年10月20日  IEEE DEIS

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    開催年月日: 2020年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:virtual conference   国名:アメリカ合衆国  

    Toward the development of HVDC power apparatus, we investigate the charging process on solid insulator in terms of the time transition of conductivity distribution in air for air-solid composite insulation system from DC-on to DC steady-state. By using needle-air-PMMA-plane electrode configuration, we measure the time evolution of surface potential on PMMA due to partial discharge at the needle tip under negative DC voltage. We compare the measured surface potential distribution with the simulation result considering the charge behavior in air. Especially, a novel simulation model considering the charge supply due to DC partial discharge is built. As a result, in air-solid composite insulation system under negative DC application, the time transition of conductivity distribution in air corresponding to the charge accumulation is evaluated quantitatively.

    DOI: 10.1109/CEIDP49254.2020.9437492

    Scopus

  102. 電力機器内部アーク発生時の高温ガスによる周囲への熱的影響解析

    神足将司,岩田幹正,田所兼,田中慎一,小島寛樹,早川直樹

    電気学会放電・プラズマ・パルスパワー/静止器/開閉保護合同研究会  2020年9月28日  電気学会放電・プラズマ・パルスパワー/静止器/開閉保護技術委員会

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    CiNii Research

  103. Breakdown Characteristics of Cone-type ε-FGM Spacer for Gas Insulated Switchgears 国際会議

    Y. Miyazaki, A. Izu, Z. Liang, H. Kojima, H. Masui, H. Mitsudome, H. Yanase, K. Okamoto, K. Watanabe, K. Kato, N. Hayakawa

    9th International Symposium on Electrical Insulating Materials  2020年9月14日  IEEJ Technical Committee on Dielectrics and Electrical Insulation

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:英語  

    開催地:virtual web conference   国名:日本国  

    For the downsizing of gas insulated switchgears (GIS), a novel electric field grading technique is highly expected. In order to meet this demand, we have been investigating the electric field control and relaxation technique by "functionally graded materials" with the spatial distribution of permittivity (e-FGM). In this paper, we fabricated the 1/4-sized cone-type e-FGM spacer for 245 kV-class GIS and verified its breakdown voltage improvement effect by both experiment and simulation.

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000789406400130

  104. Conductivity Distribution in Air by Charging Process on Solid Dielectrics under DC Voltage 国際会議

    R. Nakane, H. Kojima, N. Hayakawa, H. Okubo

    9th International Symposium on Electrical Insulating Materials  2020年9月14日  IEEJ Technical Committee on Dielectrics and Electrical Insulation

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:英語  

    開催地:virtual web conference   国名:日本国  

    The enhancement of DC electrical insulation performance is required for the reliable HVDC power equipment and bulk power transmission in recent years. In this paper, we measure the charging process on PMMA in air under DC steady-state and investigate the space distribution of the conductivity in air by using needle-air-PMMA-plane electrode configuration. In order to sfmulate the space distribution of the conductivity in air under DC steady-state, the charge transport equations in air considering the generation, recombination and motion of positive and negative ions are solved. We calculate the space distribution of the conductivity in air activated by partial discharge. As a result, it is quantitatively estimated that highly conductive area in air with approximately 106 times higher conductivity than the other area is formed along the electric line of force from the needle electrode tip as the source of charge carrier.

    Scopus

  105. Carbonization Phenomena Dependence on Pressure between Insulation Sheets by Steeper Inverter Surge at Inverter Fed Motor 国際会議

    Y. Yoshitake, H. Kojima, Y. Kasai, S. Maruyama, H. Kojima, N, Hayakawa

    9th International Symposium on Electrical Insulating Materials  2020年9月14日  IEEJ Technical Committee on Dielectrics and Electrical Insulation

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:英語  

    開催地:virtual web conference   国名:日本国  

    Recently, "carbonization phenomena on the insulation sheets" were newly detected as the unique precursor phenomena to the burning of the insulation of inverter-fed motors due to leakage current through the insulation system. We have previously studied the generation condition for the high dV/dt resulting in an inverter surge. In this study, we built an experimental setup based on an elemental model to simulate a steep surge voltages in the inverter and constructed the stator insulation inside the motor core to control the pressure between the insulation sheets. This paper reports the carbonization characteristics and the insulation design to prevent the carbonization caused by steep inverter surges.

    Scopus

  106. Electric Field Grading by Permittivity and Conductivity Graded Materials (ε/σ-FGM) for HVDC Gas Insulated Power Apparatus 国際共著 国際会議

    Rachmawati, A. Izu, R. Nakane, H. Kojima, K. Kato, N. Zebouchi, N. Hayakawa

    9th International Symposium on Electrical Insulating Materials  2020年9月14日  IEEJ Technical Committee on Dielectrics and Electrical Insulation

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:英語  

    開催地:virtual web conference   国名:日本国  

    The progressive development of HVDC transmission system has urged us to develop a novel technique in supporting the performance of DC power apparatus. Functionally Graded Materials (FGM) are one of the techniques that allows us to control the electric field within the DC insulation system. Our previous work has reported that FGM with spatial conductivity distribution applied to a 320 kV DC-GIS spacer could reduce the maximum electric field under DC steady state condition. This paper investigates the applicability of the combination of spatial permittivity and conductivity graded materials (e/s-FGM) in DC power apparatus. ? / S - F G M are revealed to be more effective in suppressing maximum electric field as well as more uniformly distributed electric field against the increase of temperature distribution under polarity reversal, DC-on, and impulse superimposed on DC condition.

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000789406400101

  107. 真空中コンディショニング過程で生成される微小突起サイズ

    北直樹,近藤史規,小島寛樹,福田英昭,榊正幸,早川直樹

    令和2年電気学会電力・エネルギー部門大会  2020年9月11日 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  108. 超電導限流器の動的絶縁破壊特性における体積効果

    森優次,小島寛樹,早川直樹

    令和2年電気学会電力・エネルギー部門大会  2020年9月11日 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  109. 実機サイズGISスペーサへのε-FGM(誘電率傾斜機能材料)の適用

    宮崎勇作,小島寛樹,早川直樹,加藤克巳,匹田政幸,大久保仁,渡辺桂司,岡本健次,足立和郎

    令和2年電気学会電力・エネルギー部門大会  2020年9月10日 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  110. ツイストペアの誘電損失によるエナメル皮膜温度上昇

    林亮平,梶武文,小島寛樹,早川直樹

    令和2年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  111. Electric Field Grading by Permittivity and Conductivity Graded Material (ε/σ-FGM) at Polarity Reversal for HVDC GIS

    Rachmawati, H. Kojima, K. Kato, N. Hayakawa

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  112. 超電導パンケーキコイルモデルにおける液体窒素の動的絶縁破壊電界の体積効果および熱流束依存性

    森優次,小島寛樹,早川直樹

    令和2年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  113. 導電率傾斜機能材料(σ-FGM)のコーン型GISスペーサへの適用効果

    梁照源,宮崎勇作,小島寛樹,加藤克巳,増井秀好,満留博,柳瀬博雅,岡本健次,早川直樹

    令和2年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  114. 可変配合注型法によるε-FGM(誘電率傾斜機能材料)を適用した実器サイズGISスペーサの誘電率分布測定

    宮崎勇作,小島寛樹,早川直樹,今井隆浩,染谷竜太,保科好一

    令和2年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  115. 油浸紙絶縁における部分放電検出センサの感度比較

    脇田周太,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    令和2年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  116. 真空中高周波交流コンディショニングによる耐圧向上効果

    小名木良太,小島寛樹,飯塚伸介,小林将人,早川直樹

    令和2年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  117. 真空中コンディショニング過程における陰極への陽極材料の付着が飽和電圧に与える影響

    北直樹,小島寛樹,福田英昭,榊正幸,早川直樹

    令和2年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  118. 直流部分放電下の空気/固体複合絶縁系における空気中導電率分布の推移過程

    中根龍一,小島寛樹,大久保仁,早川直樹

    令和2年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  119. 誘電率傾斜機能材料(ε-FGM)を用いたGISスペーサモデルの作製とSF6ガス中絶縁破壊電圧の理論的推定 招待有り

    宮路仁崇,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    令和2年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  120. 空気/固体複合絶縁系の直流印加時における空気中導電率の時間推移

    中根龍一,小島寛樹,大久保仁,早川直樹

    令和2年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  121. 真空中沿面放電における初期帯電迂回条件

    西田歩成,小名木良太,小島寛樹,飯塚伸介,小林将人,早川直樹

    令和2年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

  122. 真空中コンディショニング過程における対向電極材料の付着

    北直樹,近藤史規,小島寛樹,福田英昭,榊正幸,早川直樹

    令和2年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

  123. 真空中コンディショニングにおける陽極めっきの損耗

    近藤史規,北直樹,小島寛樹,鈴木飛鳥,小橋眞,福田英昭,榊正幸,早川直樹

    令和2年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

  124. ガス絶縁開閉装置向けコーン型ε-FGM(誘電率傾斜機能材料)スペーサの絶縁破壊特性

    宮崎勇作,伊豆淳宏,梁照源,小島寛樹,満留博,柳瀬博雅,岡本健次,渡辺桂司,加藤克巳,早川直樹

    令和2年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

  125. 導電率の温度・電界依存性を考慮した傾斜機能材料の直流ガス絶縁電力機器への適用効果

    伊豆淳宏,Rachmawati,中根龍一,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    令和2年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

  126. 超高圧超電導ケーブルに向けた低誘電損失合成紙の電気絶縁特性

    山上浩輝,脇田周太,小島寛樹,増田孝人,早川直樹

    令和2年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

  127. 超電導パンケーキコイルモデルにおける液体窒素の動的絶縁破壊特性の圧力依存性

    森優次,山上浩輝,小島寛樹,早川直樹

    令和2年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

  128. 可変配合注型法による誘電率傾斜絶縁スペーサの樹脂分布可視化

    染谷竜太,保科好一,今井隆浩,小島寛樹,早川直樹

    令和2年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

  129. ツイストペアサンプルの部分放電開始電圧におけるエナメル皮膜の温度上昇

    林亮平,梶武文,小島寛樹,早川直樹

    令和2年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

  130. 空気中チャネル加熱絶縁破壊における電流増加および高導電率領域進展過程

    浅野竜大,小島寛樹,早川直樹

    令和2年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

  131. 空気/固体複合絶縁系の直流定常状態における空気中導電率の空間分布

    中根龍一,小島寛樹,早川直樹,大久保仁

    令和2年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

  132. 真空中交流部分放電による帯電形成時における固体絶縁物上の二次電子放出係数の時間推移

    大木駿士朗,小島寛樹,竪山智博,浅利直紀,佐々木良輔,早川直樹

    令和2年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:東京電機大学 東京千住キャンパス   国名:日本国  

  133. 空気中チャネル加熱絶縁破壊における温度・電流上昇過程

    浅野竜大,小島寛樹,早川直樹

    電気学会誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧合同研究会  2020年1月24日  電気学会誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧技術委員会

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    開催年月日: 2020年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:三菱電機健康保険組合 湯布郷館   国名:日本国  

    CiNii Research

  134. 超高圧超電導ケーブルに向けた液体窒素/合成紙複合絶縁系における部分放電開始特性

    山上浩輝,小島寛樹,増田孝人,早川直樹

    電気学会誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧合同研究会  2020年1月25日  電気学会誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧技術委員会

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:三菱電機健康保険組合 湯布郷館   国名:日本国  

    CiNii Research

  135. 真空インタラプタ開口モデルによる複合的な放電経路に対する診断手法の検証

    小島寛樹,道念大樹,木村俊則,小倉健太郎,早川直樹

    電気学会放電・プラズマ・パルスパワー/開閉保護/高電圧合同研究会  2019年12月6日  電気学会放電・プラズマ・パルスパワー/開閉保護/高電圧技術委員会

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    開催年月日: 2019年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:伊勢市観光文化会館(シンフォニアテクノロジー響ホール伊勢)   国名:日本国  

    CiNii Research

  136. Analysis of the Characteristics of Pressure Rise and Exhausted Hot Gas due to Internal Arc Faults in SF6-Insulated Power Equipment 国際会議

    M. Kotari, T. Tadokoro, S. Tanaka, M. Iwata, H. Kojima, N. Hayakawa

    2019 5th International Conference on Electric Power Equipment - Switching Technology  2019年10月15日  Nagoya University

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    開催年月日: 2019年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kitakyushu   国名:日本国  

    From an environmental perspective, when performing internal arc tests on SF6-insulated power equipment, SF6 may be replaced with air in accordance with the International Electrotechnical Commission standard. To develop an alternative method for internal arc testing in SF6-insulated power equipment, a specific procedure must be proposed to replace SF6 with air and select appropriate test parameters. Therefore, we have systematically obtained the experimental and analytical data of air and SF6 arcs to calculate the pressure rise in electric power equipment and the thermal effect of hot gas on the surroundings. The modeling of SF6-air and air-air flows is implemented using computational fluid dynamics to analyze the characteristics of pressure rise and exhausted hot gas due to internal arc faults in SF6-insulated power equipment.

    DOI: 10.1109/ICEPE-ST.2019.8928689

    Scopus

  137. Suppression of Conditioning Effect in Vacuum by Micro-protrusions from Anode 国際会議

    F. Kondo, H. Kojima, H. Fukuda, M. Sakaki, N. Hayakawa

    2019 5th International Conference on Electric Power Equipment - Switching Technology  2019年10月14日  Nagoya University

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    開催年月日: 2019年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Kitakyushu   国名:日本国  

    Spark conditioning is an effective method to improve electrical insulation strength of vacuum circuit breakers. We discuss the spark conditioning process in consideration of the generation of micro-protrusions on cathode surface by breakdown. We conducted the spark conditioning on three pairs of rod-plane electrodes made of OFHC Cu. For one pair, the voltages were applied until conditioning saturation, namely 600 times voltage applications. For the others, a smaller number of voltage applications (100 times and 300 times) before conditioning saturation were given. After these conditioning experiments, we observed the surface of rod cathodes with a microscope. After the conditioning by about 600 times voltage applications, many micro-protrusions appeared on the cathode surface. Some of them had a diameter larger than 20 m. They would be caused by adhesion of metallic particles from anode and remained through the conditioning process. On the other hand, few micro-protrusions were found on the cathodes with 100 and 300 times voltage applications. This means that the micro-protrusions were generated at the last period of the conditioning process. In other words, the generation of micro-protrusions can be a dominant factor of suppression and saturation of conditioning effect.

    DOI: 10.1109/ICEPE-ST.2019.8928772

    Scopus

  138. 誘電率/導電率傾斜機能材料を用いた直流ガス絶縁電力機器のインパルス重畳時における電界制御効果

    伊豆淳宏,中根龍一,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    第50回電気電子絶縁材料システムシンポジウム 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:名古屋大学工学部IB電子情報館   国名:日本国  

  139. インバータサージ高峻度化により発生するカーボン遊離現象の検討

    吉武勇一郎,小島啓明,笠井友樹,丸山正一,小島寛樹,早川直樹

    第50回電気電子絶縁材料システムシンポジウム 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:名古屋大学工学部IB電子情報館   国名:日本国  

  140. 誘電率傾斜機能材料(ε-FGM)を用いたコーン型絶縁スペーサの絶縁破壊特性

    宮崎勇作,伊豆淳宏,小島寛樹,満留博,柳瀬博雅,岡本健次,渡辺桂司,加藤克巳,早川直樹

    第50回電気電子絶縁材料システムシンポジウム 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:名古屋大学工学部IB電子情報館   国名:日本国  

  141. IEEE 14母線モデルにおける複数の超電導限流器の限流協調

    森優次,小島寛樹,早川直樹

    令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大同大学   国名:日本国  

  142. 直流電界下の空気/固体複合絶縁系における空気中導電率の空間分布

    中根龍一,小島寛樹,早川直樹,大久保仁

    令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大同大学   国名:日本国  

  143. エナメル皮膜の誘電損失を考慮した部分放電開始電圧の繰り返し周波数依存性

    林亮平,梶武文,小島寛樹,早川直樹

    令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大同大学   国名:日本国  

  144. 加圧空気中1次/2次ストリーマの絶縁破壊抑制/促進作用

    浅野竜大,小島寛樹,米須大吾,額賀淳,六戸敏昭,早川直樹

    令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大同大学   国名:日本国  

  145. 真空中交流部分放電による固体絶縁物上の帯電進展特性の推移

    大木駿士朗,小島寛樹,竪山智博,浅利直紀,佐々木良輔,早川直樹

    令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大同大学   国名:日本国  

  146. 真空中初期帯電存在時における陰極先端電界と沿面放電進展経路

    西田歩成,小島寛樹,飯塚伸介,小林将人,早川直樹

    令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大同大学   国名:日本国  

  147. 真空中スパークコンディショニング過程における突起生成と飽和

    近藤史規,小島寛樹,福田英昭,榊正幸,早川直樹

    令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大同大学   国名:日本国  

  148. 誘電率/導電率傾斜機能材料(ε/σ-FGM)の作製と放電開始電圧向上効果の検証

    宮崎勇作,小島寛樹,加藤克巳,満留博,柳瀬博雅,岡本健次,早川直樹

    令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大同大学   国名:日本国  

  149. 直流高電圧印加時における傾斜機能材料の電界緩和の時間依存性

    伊豆淳宏,中根龍一,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大同大学   国名:日本国  

  150. 超高圧超電導ケーブルに向けたTyvek®/PE/Tyvek®およびPPLP®の電気絶縁特性の圧力依存性

    山上浩輝,小島寛樹,増田孝人,早川直樹

    令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大同大学   国名:日本国  

  151. FGM絶縁スペーサの誘電率逆求解自動計算技術の開発とその検証

    加藤克巳,小島寛樹,早川直樹,満留博,柳瀬博雅,岡本健次,大久保仁

    令和元年電気学会電力・エネルギー部門大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:広島工業大学 五日市キャンパス   国名:日本国  

  152. Fault Current Limitation Coordination of Multiple SFCLs in IEEE 14-Bus System 国際会議

    N. Hayakawa, Y. Mori, H. Kojima

    14th European Conference on Applied Superconductivity 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Glasgow   国名:グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)  

  153. Quench-induced Breakdown Characteristics of HTS Pancake Coil for Resistive SFCL 国際会議

    N. Hayakawa, M. Mimbu, H. Kojima, S. Isojima, M. Kuwata

    14th European Conference on Applied Superconductivity 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Glasgow   国名:グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)  

  154. Inverse Analysis of Permittivity Distribution of FGM (Functionally Graded Materials) Insulator in Gaseous Insulation System 国際会議

    K. Kato, H. Kojima, N. Hayakawa, H. Mitsudome, H. Yanase, K. Okamoto, H. Okubo

    21st International Symposium on High Voltage Engineering 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Budapest   国名:ハンガリー共和国  

  155. Modeling of Channel Heating Breakdown in Dry Air 国際会議

    H. Kojima, R. Asano, D. Komesu, J. Nukaga, T. Rokunohe, N. Hayakawa

    21st International Symposium on High Voltage Engineering  2019年8月27日  Budapest University of Technology

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    開催年月日: 2019年8月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Budapest   国名:ハンガリー共和国  

    In dry air with a relatively short gap length under non-uniform electric field, the channel heating breakdown mechanism becomes critical to the electrical insulation design of power apparatus. We have experimentally clarified that the input energy density into the discharge channel almost decides the occurrence of channel heating breakdown in dry air. This implies that the rise of the channel temperature due to Joule heating causes the rise of the channel conductivity and the current, leading to the breakdown. In this paper, we construct the discharge channel heating model by the resistance circuits in consideration of the temperature dependence of conductivity and the shape of discharge channel, and investigate the process leading to the channel heating breakdown in dry air. The electrode system in this model is needle-plane electrodes with the gap length of 15 mm based on our experiments. At first, we verified that the process of channel heating breakdown can be explained by the temperature dependence of conductivity by using the preliminary zero-dimensional model with uniform temperature distribution in the discharge channel. With the given applied voltage and initial temperature, the temporal evolution of current and conductivity was calculated. Calculation results revealed that the temporal evolution of conductivity and the time to breakdown were determined by not only the conductivity itself but also the temperature dependence of conductivity. Subsequently, we constructed the discharge channel heating model in consideration of the radial and axial temperature distribution. With the given initial temperature distribution, the calculated temporal evolution of current agreed with the measured current waveform just before breakdown. This result revealed that the temperature rise in the center column of discharge channel is the most important factor for the breakdown process. The calculated temporal evolution of the temperature distribution along the center axis revealed that the high temperature region would develop from the tip of the needle electrode toward the center of the gap. In addition, the calculated temporal evolution of the radial temperature distribution suggested that the temperature at the center column of the discharge channel would rise sharply just before breakdown. In conclusion, in the channel heating breakdown in dry air, we clarified the process of the current concentration on the center axis of the discharge channel, as well as the progress of high temperature region or high conductivity region in the axial direction from the tip of the needle electrode.

    DOI: 10.1007/978-3-030-31680-8_41

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000613001200041

  156. 環境要因の相互作用を考慮したインバータサージ電圧下における部分放電開始電圧解析

    梶武文,浅井洋光,野須敬弘,小島寛樹,早川直樹

    電気学会放電・プラズマ・パルスパワー研究会  2019年5月16日  電気学会放電・プラズマ・パルスパワー技術委員会

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    開催年月日: 2019年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:まちなかキャンパス長岡   国名:日本国  

    CiNii Research

  157. 空気中不平等電界下における2次ストリーマ発生条件

    浅野竜大,小島寛樹,米須大吾,額賀淳,六戸敏昭,早川直樹

    平成31年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  158. 共通基盤技術としての高電圧絶縁技術の将来展望

    小島寛樹,五島久司,大久保仁

    平成31年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  159. 高電圧絶縁技術 -9つの核心技術から紐解く歴史と将来展望-

    五島久司,小島寛樹,大久保仁

    平成31年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  160. SF6ガス中におけるストリーマ/リーダ放電の放射電磁波特性

    余増強,小島寛樹,早川直樹

    平成31年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  161. 真空中スパークコンディショニングにおける微小突起の生成および溶融可能性

    近藤史規,小島寛樹,福田英昭,榊正幸,早川直樹

    平成31年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  162. 真空インタラプタ開口モデルにおける放電パターン診断の検証

    小島寛樹,道念大樹,木村俊則,小倉健太郎,早川直樹

    平成31年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  163. 誘電率傾斜絶縁スペーサにおける流動解析により求めた樹脂分布の妥当性検証

    今井隆浩,竹内美和,保科好一,小島寛樹,早川直樹

    平成31年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  164. FGM絶縁スペーサの誘電率分布逆求解に関する基礎検討

    加藤克巳,小島寛樹,早川直樹,満留博,柳瀬博雅,岡本健次,大久保仁

    平成31年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  165. 可変配合注型法によるコーン型FGM絶縁スペーサの作製

    落合健太,伊豆淳宏,鳥前勇作,小島寛樹,加藤克巳,渡辺桂司,満留博,柳瀬博雅,岡本健次,早川直樹

    平成31年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  166. 直流ガス絶縁電力機器の極性反転時における傾斜機能材料の電界制御効果

    伊豆淳宏,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成31年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  167. 超高圧超電導ケーブルの低誘電損失化に向けたTyvek®の電気絶縁特性の積層方法依存性

    山上浩輝,民部昌孝,小島寛樹,早川直樹

    平成31年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  168. 超電導パンケーキコイルモデルのクエンチ時における液体窒素の動的絶縁破壊特性

    民部昌孝,森優次,小島寛樹,礒嶋茂樹,桑田稔,早川直樹

    平成31年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  169. ツイストペアの部分放電開始電圧における温度および繰り返し周波数依存性

    大長勇輝,林亮平,梶武文,小島寛樹,早川直樹

    平成31年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  170. 真空/正帯電固体絶縁物上における交流沿面放電進展特性

    大木駿士朗,小島寛樹,浅利直紀,竪山智博,佐々木良輔,早川直樹

    平成31年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  171. 真空中沿面放電経路の初期帯電分布依存性

    西田歩成,小島寛樹,飯塚伸介,田中荘,早川直樹

    平成31年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道科学大学   国名:日本国  

  172. ガス絶縁開閉装置の絶縁診断高度化に向けた部分放電の電磁波放射メカニズムの解明

    小島寛樹

    パワーアカデミー研究助成 2019年成果報告会 

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    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:北海道科学大学 A棟308   国名:日本国  

  173. 樹脂充填方法が絶縁スペーサの誘電率傾斜に与える影響 -有限体積法に基づく流体解析を用いた樹脂分布の推定-

    今井隆浩,保科好一,小島寛樹,早川直樹

    電気学会誘電・絶縁材料研究会  2018年12月5日  電気学会誘電・絶縁材料技術委員会

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    開催年月日: 2018年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋駅前イノベーションハブ   国名:日本国  

    CiNii Research

  174. Dynamic Breakdown Characteristics of Pancake Coil Model for Resistive Superconducting Fault Current Limiters 国際会議

    N. Hayakawa, M. Mimbu, H. Kojima, S. Isojima, M. Kuwata

    2018 Applied Superconductivity Conference 

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    開催年月日: 2018年10月 - 2018年11月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Seattle   国名:アメリカ合衆国  

  175. Fabrication of Permittivity Graded Materials (ε-FGM) by Flexible Mixture Casting Method 国際会議

    K. Ochiai, A. Izu, R. Oishi, H. Kojima, H. Mitsudome, H. Yanase, K. Okamoto, K. Kato, N. Hayakawa

    2018 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena  2018年10月24日  IEEE DEIS

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    開催年月日: 2018年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Cancun   国名:メキシコ合衆国  

    For the downsizing of gas insulated power apparatus, we have proposed the electric field grading technique by 'functionally graded materials' with spatial distribution of permittivity (\varepsilon -FGM). In this paper, we fabricated post-type and truncated cone-type \varepsilon -FGM by a novel and practical technique 'flexible mixture casting method' (FMC method). We confirmed that \varepsilon -FGM by FMC method has the discharge inception voltage improvement effect by both experiment and simulation.

    DOI: 10.1109/CEIDP.2018.8544770

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  176. Combined Effect of Temperature and Humidity of Magnet-Wires on Partial Discharge Inception Voltage under Inverter-Surge Voltage 国際会議

    T. Kaji, H. Asai, H. Kojima, N. Hayakawa

    2018 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena  2018年10月24日  IEEE DEIS

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    開催年月日: 2018年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Cancun   国名:メキシコ合衆国  

    We investigated the combined effect of temperature and humidity on partial discharge inception voltage (PDIV) of magnet wires under repetitive surge-wave voltages. As the results, the PDIV increased as the temperature increased under uncontrolled humidity, which is peculiar under surge-wave voltage. On the other hand, the PDIV decreased lineally as the temperature increased under controlled humidity. From these results, we found that the PDIV increase under uncontrolled humidity was attributed to the effect of the relative humidity decrease corresponding to the temperature increase. Furthermore, the PDIV was also influenced by the moisture amount in insulation film. Under uncontrolled humidity, the PDIV during the temperature increase was lower than that during the temperature decrease with the hysteresis. We found two reasons for the PDIV hysteresis. One reason is the humidity increase in the air gap due to moisture evaporation from the film. Another reason is the electron emission from the film with the lower first ionization energy. Based on the above reasons, the generation probability of initial electrons during the temperature increase is higher than that during the temperature decrease, which decreases PDIV.

    DOI: 10.1109/CEIDP.2018.8544745

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  177. Electric Field Grading by Functionally Graded Materials (FGM) for HVDC Gas Insulated Power Apparatus 国際共著 国際会議

    N. Hayakawa, R. Oishi, H. Kojima, K. Kato, N. Zebouchi

    2018 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena  2018年10月23日  IEEE DEIS

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    開催年月日: 2018年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Cancun   国名:メキシコ合衆国  

    Functionally graded materials (FGM) have been investigated as innovative field grading and control techniques for gas insulated power apparatus such as gas insulated switchgears (GIS) and gas insulated transmission lines (GIL). We have so far verified that FGM with the spatial permittivity distribution can control the electric field distribution around GIS spacers under AC and impulse voltage stresses. In this paper, we proposed the new application of FGM for HVDC power apparatus (DC-FGM) and investigated the technical feasibility of the electric field control by DC-FGM. The calculation results revealed that DC-FGM with the spatial conductivity distribution in the spacer bulk can control the electric field distribution around the spacer in consideration of the temperature distribution under DC voltage stress.

    DOI: 10.1109/CEIDP.2018.8544834

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  178. Estimation of Partial Discharge Inception Voltage under Repetitive Inverter Surge Voltage by Volume-Time Theory 国際会議

    N. Hayakawa, Y. Daicho, T. Kaji, H. Kojima

    2018 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena  2018年10月24日  IEEE DEIS

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    開催年月日: 2018年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Cancun   国名:メキシコ合衆国  

    We measured the repetition frequency dependence of partial discharge inception voltage (PDIV) of twisted-pair test samples with different specifications under repetitive surge voltages with different waveforms. We also extended the PDIV estimation method with Volume-Time theory under single shot of surge voltage to that under repetitive surge voltage, in consideration of the effect of the repetition frequency on the initial electrons generation probability. The estimated and measured PDIV agreed well under repetitive surge voltage.

    DOI: 10.1109/CEIDP.2018.8544814

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  179. Effect of Initial Electrode Surface and Breakdown Charge on Spark Conditioning in Vacuum under Non-Uniform Electric Field 国際会議

    H. Kojima, M. Noda, H. Fukuda, M. Sakaki, N. Hayakawa

    28th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum  2018年9月25日  Leibniz Institute for Plasma Science and Technology and University of Greifswald – Institute of Physics

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Greifswald   国名:ドイツ連邦共和国  

    We discuss the effect of initial cathode surface and breakdown (BD) charge on spark conditioning in a rod-plane electrode system, especially with suppressed BD charge. In the case of Cu rod cathode vs. stainless steel plane anode with a large BD charge, the saturated 50% BD field strength at the cathode tip was independent of the initial cathode surface condition, because the large BD charge led to sufficiently large melting of the cathode surface. However, in the case with suppressed BD charge not enough to remove the large weak points, the saturated BD field strength depended on the initial cathode surface condition. On the other hand, in the case of stainless steel rod cathode vs. stainless steel plane anode, the saturated BD field strength was independent of the initial cathode surface condition. In this case, the anode heating would mainly initiate BD. Since the melting of anode was the starting point of BD, the saturated BD field strength would not depend on the initial cathode surface condition regardless of BD charge.

    DOI: 10.1109/DEIV.2018.8537140

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  180. Mechanism behind Increasing Electrostatic Charging Tendency in Aged Mineral-Oil-Immersed Pressboards 国際会議

    H. Morooka, A. Yamagishi, K. Kawamura, H. Kojima, N. Hayakawa

    2018 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis   2018年9月25日  Curtin University

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Perth   国名:オーストラリア連邦  

    The surface chemical properties of aged pressboards (PBs) were evaluated to investigate the mechanism behind the increasing tendency of electrostatic charges for diagnosing power transformers. The PBs were taken from several aged transformers, and their surface elemental composition and chemical structures were measured by X-ray photoelectron spectroscopy. The PBs properties were measured after being washed by an organic solvent to remove impregnated mineral oil. Carbon (C) and oxygen (O) atoms were mostly observed on virgin PBs surfaces; these are the atoms that compose cellulose polymer, the main component of kraft pulp. In contrast, sulfur (S) and calcium (Ca) atoms were observed on the surfaces of aged PBs in addition to the C and O atoms. Moreover, the surface densities of the Ca atoms had a good correlation with those of the S atoms. While we detected no S atoms inside the aged PBs, we observed almost the same amount of Ca atoms as in the virgin PBs. Mineral oils mainly consist of hydrocarbons, with very small amounts of components such as sulfur compounds derived from crude oil. Heat stress degrades these sulfur compounds. On the other hand, PBs made of kraft pulp contain a very small amount of metal ions, such as Ca ions. We conclude that S atoms observed on aged PB surfaces are a part of the aged sulfur compounds adsorbed from the mineral oil. The adsorption of aged sulfur compounds induced the migration of Ca ions from the inside of the PBs to the surface, which caused the surface density of the Ca ions to increase. This suggests that the accumulation of Ca ions along with the sulfur compounds led to the increasing tendency of electrostatic charges in aged PBs.

    DOI: 10.1109/CMD.2018.8535704

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  181. Thermal-degradation Mechanism of Mineral-oil-immersed Pressboards and Influence of Aging on Pressboard Properties 国際会議

    H. Morooka, A. Yamagishi, K. Kawamura, H. Kojima, N. Hayakawa

    2018 International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis  2018年9月25日  Curtin University

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Perth   国名:オーストラリア連邦  

    The effects of thermal degradation and aging on the properties of mineral-oil-immersed pressboards (PBs) were studied from the viewpoint of diagnosis of power transformers. Specifically, thickness, degree of polymerization (DP), and compressive properties of oil-immersed PBs after heat-accelerated degradation in sealed containers were evaluated. The degree of crystallization (Cr) of oil-immersed PBs was then evaluated by X-ray diffraction (XRD). The evaluation results revealed that after thermal aging, DP decreased. Moreover, thickness, compressive elasticity modulus, and hysteresis loss ratio slightly decreased. Conversely, Cr slightly increased. DP of kraft paper is known to decrease after aging. Simultaneously, several compounds with low molecular weight, such as CO, CO2, and furfurals, are generated, and the tensile strength of kraft paper decreases. It is therefore assumed here that the thickness of PBs decreases very little as they generate low-molecular-weight decomposition compounds and that the decrease in DP causes a slight decrease in the compressive elasticity modulus, E. However, an increase in Cr causes a slight increase in E. As a result, the overall decrease in E is slight.

    DOI: 10.1109/CMD.2018.8535770

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  182. 超電導限流器の絶縁設計における液体窒素の動的絶縁破壊特性

    民部昌孝,山上浩輝,小島寛樹,礒嶋茂樹,桑田稔,早川直樹

    平成30年電気学会電力・エネルギー部門大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学 常三島キャンパス   国名:日本国  

  183. 直流ガス絶縁電力機器への傾斜機能材料の適用可能性

    伊豆淳宏,大石涼太,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成30年電気学会電力・エネルギー部門大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学 常三島キャンパス   国名:日本国  

  184. 可変配合注型法による誘電率傾斜機能材料の作製および放電開始電圧向上効果

    落合健太,伊豆淳宏,小島寛樹,満留博,柳瀬博雅,岡本健次,加藤克巳,早川直樹

    平成30年電気学会電力・エネルギー部門大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学 常三島キャンパス   国名:日本国  

  185. 誘電率傾斜絶縁スペーサ作製における樹脂充填挙動の流動解析を用いた可視化

    今井隆浩,岡本徹志,保科好一,落合健太,小島寛樹,早川直樹

    第49回電気電子絶縁材料システムシンポジウム 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:愛媛大学 メディアセンター   国名:日本国  

  186. 加圧空気中の絶縁破壊経路に及ぼす1次ストリーマチャネルの影響

    浅野竜大,杉野一樹,小島寛樹,米須大吾,小林金也,六戸敏昭,早川直樹

    平成30年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:イーグレひめじ   国名:日本国  

  187. Volume-Time理論による繰り返しサージ電圧下の部分放電開始電圧の推定

    大長勇輝,梶武文,小島寛樹,早川直樹

    平成30年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:イーグレひめじ   国名:日本国  

  188. 空気中チャネル加熱絶縁破壊発生電圧の閾値の推定

    浅野竜大,小島寛樹,米須大吾,小林金也,六戸敏昭,早川直樹

    平成30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

  189. 真空中スパークコンディショニング過程における溶融可能な微小突起の大きさの推定

    近藤史規,野田昌嗣,小島寛樹,福田英昭,榊正幸,早川直樹

    平成30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

  190. 高電圧超電導ケーブルにおける低誘電損失合成紙Tyvek®の電気絶縁特性

    山上浩輝,民部昌孝,小島寛樹,早川直樹

    平成30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

  191. 可変配合注型法による誘電率傾斜機能材料(ε-FGM)の作製における誘電率分布の制御性向上

    落合健太,小島寛樹,保科好一,今井隆浩,岡本徹志,早川直樹

    平成30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

  192. 誘電率傾斜機能材料(ε-FGM)の電界緩和効果の絶縁スペーサ形状依存性

    伊豆淳宏,小島寛樹,満留博,柳瀬博雅,岡本健次,加藤克巳,早川直樹

    平成30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

  193. 液体窒素中におけるGFRPの沿面放電特性

    民部昌孝,山上浩輝,小島寛樹,早川直樹

    平成30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

  194. 乾燥空気中における部分放電形態と放射電磁波強度との相関

    余増強,小島寛樹,早川直樹

    平成30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

  195. 真空中交流沿面フラッシオーバ電圧に及ぼす沿面上電界分布の影響

    大木駿士朗,小島寛樹,浅利直紀,塩入哲,佐々木良輔,早川直樹

    平成30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2018年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学   国名:日本国  

  196. 真空中陽極加熱絶縁破壊領域におけるコンディショニングと電極初期表面状態の関係

    野田昌嗣,大木駿士朗,小島寛樹,福田英昭,榊正幸,早川直樹

    平成30年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

  197. 真空中沿面放電進展過程に対する放電経路上の初期帯電分布の影響

    生田和也,小島寛樹,飯塚伸介,田中荘,早川直樹

    平成30年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

  198. 電界特異性を回避した絶縁スペーサにおける誘電率傾斜機能材料の電界緩和効果

    加藤克巳,満留博,柳瀬博雅,岡本健次,小島寛樹,早川直樹

    平成30年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

  199. 導電率傾斜機能材料(σ-FGM)による沿面放電電圧向上効果

    大石涼太,伊豆淳宏,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成30年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

  200. 可変配合注型法によるポスト型誘電率傾斜機能材料の作製

    落合健太,大石涼太,小島寛樹,満留博,柳瀬博雅,岡本健次,加藤克巳,早川直樹

    平成30年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

  201. 抵抗型超電導限流器を模擬したパンケーキコイルモデルの動的絶縁破壊特性

    民部昌孝,山上浩輝,小島寛樹,磯嶋茂樹,桑田稔,早川直樹

    平成30年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

  202. インバータサージ電圧下における巻線の部分放電開始電圧に及ぼす気圧および湿度の複合的影響

    梶武文,浅井洋光,小島寛樹,早川直樹

    平成30年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

  203. 空気中チャネル加熱絶縁破壊における高導電率チャネルの軸方向進展

    杉野一樹,浅野竜大,小島寛樹,米須大吾,小林金也,六戸敏昭,早川直樹

    平成30年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2018年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

  204. インバータサージ電圧下における巻線の部分放電開始電圧に及ぼす温度および湿度の複合的影響

    梶武文,浅井洋光,小島寛樹,早川直樹

    電気学会放電/誘電・絶縁材料/高電圧合同研究会  2018年1月26日  電気学会放電/誘電・絶縁材料/高電圧技術委員会

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    開催年月日: 2018年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:屋久島環境文化研修センター   国名:日本国  

    CiNii Research

  205. Electric Field Relaxation Effect of Functionally Graded Materials (FGM) with Conductive Multilayer Coating 国際会議

    R. Oishi, H. Kojima, N. Hayakawa, K. Kato

    2017 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena  2017年10月23日  IEEE DEIS

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    開催年月日: 2017年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Fort Worth   国名:アメリカ合衆国  

    For the insulation design of gas insulated power apparatus, the electric field grading and control are indispensable. We have proposed the application of σ-FGM (Functionally Graded Materials with spatial distribution of conductivity σ) to solid insulators as a novel technique of the electric field grading and control. In this paper, we fabricated the conductive multilayer coating for σ-FGM and investigated the electric field relaxation effect of σ-FGM on a GIS spacer surface. The fabrication results revealed that we could obtain the conductive 3-layer coating by using the dip coating method. The calculation results revealed the technical feasibility of electric field relaxation by σ-FGM with the conductive multilayer coating.

    DOI: 10.1109/CEIDP.2017.8257494

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  206. Surface Flashover Mechanism and Its Application to Diagnosis in Vacuum Interrupter 招待有り 国際会議

    H. Kojima

    4th International Conference on Electric Power Equipment - Switching Technology  2017年10月24日  State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, Xi’an Jiaotong University

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    開催年月日: 2017年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Xi'an   国名:中華人民共和国  

    The application of vacuum interrupters and vacuum circuit breakers for higher voltage level is strongly expected. In electrical insulation in vacuum, surface flashover on solid insulator is one of the main problems for the higher voltage vacuum interrupters. In this paper, through the review of our recent researches, we discuss on the initiation and development mechanisms of flashover in the configuration with electric field distribution almost perpendicular to the dielectrics surface. Usually, the flashover was begun by exclusive electron emission at the cathode; however, the large charging on the dielectric surface before the flashover allowed the flashover initiated by secondary electron emission avalanche to occur. The development characteristics of surface flashover agreed with the electron-stimulated outgassing mechanism. The flashover development characteristics were applied to the discharge diagnosis in vacuum, and the effectiveness of our proposed discharge discrimination method was verified.

    DOI: 10.1109/ICEPE-ST.2017.8188902

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  207. 空気中チャネル加熱絶縁破壊に至る投入エネルギー密度

    杉野一樹,小島寛樹,大嶽敦,小林金也,六戸敏明,早川直樹

    平成29年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:室蘭工業大学   国名:日本国  

  208. 真空中固体絶縁物上の帯電存在時における2次電子なだれ起点の沿面放電メカニズム

    生田和也,小島寛樹,飯塚伸介,土屋賢治,早川直樹

    平成29年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:室蘭工業大学   国名:日本国  

  209. 真空中インパルス絶縁破壊における陽極注入エネルギーの推定

    野田昌嗣,小島寛樹,長谷川光佑,榊正幸,早川直樹

    平成29年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:室蘭工業大学   国名:日本国  

  210. Volume Effect of Dynamic Breakdown Strength in LN2 for Insulation Design of Resistive Superconducting Fault Current Limiters 国際会議

    N. Hayakawa, K. Ishida, M. Mimbu, H. Kojima, S. Isojima, M. Kuwata

    13th European Conference on Applied Superconductivity 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Geneva   国名:スイス連邦  

  211. Fault Current Limitation Coordination in Electric Power Grid with Superconducting Fault Current Limiters 国際会議

    N. Hayakawa, Y. Maeno, H. Kojima

    13th European Conference on Applied Superconductivity 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Geneva   国名:スイス連邦  

  212. 抵抗回路モデルによる空気中チャネル加熱絶縁破壊過程

    杉野一樹,小島寛樹,大嶽敦,小林金也,六戸敏昭,早川直樹

    平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

  213. 真空中のコンディショニングにおける電極初期表面状態と放電電荷量の相関

    野田昌嗣,小島寛樹,福田英昭,榊正幸,早川直樹

    平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

  214. 誘電率/導電率傾斜機能材料(ε/σ-FGM)による放電開始電圧向上の複合効果

    大石涼太,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

  215. 可変配合注型法による誘電率傾斜機能材料(ε-FGM)の作製に向けたコンポジットの選定および混合評価

    落合健太,大石涼太,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

  216. 高電圧超電導ケーブルに向けた低誘電損失材料における部分放電開始電界の圧力依存性

    民部昌孝,小島寛樹,早川直樹

    平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

  217. 真空中固体絶縁物上の帯電分布による沿面放電開始メカニズムへの影響

    生田和也,小島寛樹,飯塚伸介,田中荘,早川直樹

    平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

  218. 真空中交流部分放電における固体絶縁物上の2次電子放出係数と電荷挙動

    加藤丞,小島寛樹,早川直樹

    平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

  219. 電力系統の過渡安定度を考慮した超電導限流器の限流協調

    早川直樹,前野有哉,小島寛樹

    平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:明治大学 中野キャンパス   国名:日本国  

  220. 変圧器向け油含浸プレスボードの熱劣化後の圧縮特性評価

    師岡寿至,宮原秀幸,山岸明,三瓶宏幸,早川直樹,小島寛樹

    平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:明治大学 中野キャンパス   国名:日本国  

  221. 真空インタラプタ内放電パターン診断における放電前シールド電位の影響

    小島寛樹,道念大樹,木村俊則,小倉健太郎,早川直樹

    平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:明治大学 中野キャンパス   国名:日本国  

  222. 真空中放電電荷量を制御したコンディショニング過程における電極表面損傷の修復可能性

    野田昌嗣,小島寛樹,長谷川光佑,榊正幸,早川直樹

    平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会 

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    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:明治大学 中野キャンパス   国名:日本国  

  223. 導電率傾斜機能材料(σ-FGM)を適用したGISスペーサの放電開始電圧の理論的推定

    大石涼太,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:明治大学 中野キャンパス   国名:日本国  

  224. A Novel Fabrication Technique of Permittivity Graded Materials by Flexible Mixture Casting Method for GIS Spacers 国際会議

    N. Hayakawa, Y. Miyaji, K. Ochiai, H. Kojima, K. Kato

    20th International Symposium on High Voltage Engineering 

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    開催年月日: 2017年8月 - 2017年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Buenos Aires   国名:アルゼンチン共和国  

  225. Criteria for Channel Heating Breakdown under Non-Uniform Electric Field in Air 国際会議

    H. Kojima, K. Sugino, A. Ohtake, K. Kobayashi, T. Kato, T. Rokunohe

    20th International Symposium on High Voltage Engineering 

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    開催年月日: 2017年8月 - 2017年9月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Buenos Aires   国名:アルゼンチン共和国  

  226. Controlling Breakdown Charge for Conditioning Procedure in Vacuum under Non-uniform Electric Field 国際会議

    H. Kojima, M. Noda, K. Hasegawa, M. Sakaki, N. Hayakawa

    20th International Symposium on High Voltage Engineering 

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    開催年月日: 2017年8月 - 2017年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Buenos Aires   国名:アルゼンチン共和国  

  227. 超電導限流器の開発動向と技術課題

    早川直樹,小島寛樹

    電気学会金属・セラミックス/超電導機器合同研究会  2017年7月21日  電気学会金属・セラミックス/超電導機器技術委員会

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    開催年月日: 2017年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福島工業高等専門学校   国名:日本国  

    CiNii Research

  228. 放電チャネル進展時の電流-電磁波相関に基づく電磁波放射源に関する検討

    加藤拓,杉野一樹,小島寛樹,早川直樹

    平成29年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山大学 五福キャンパス   国名:日本国  

  229. 真空中交流沿面フラッシオーバに及ぼす帯電極性・分布の影響

    川口王嗣,加藤丞,小島寛樹,浅利直紀,塩入哲,早川直樹

    平成29年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山大学 五福キャンパス   国名:日本国  

  230. 真空中固体絶縁物上の初期帯電電位分布が沿面放電メカニズムに及ぼす影響

    生田和也,小島寛樹,飯塚伸介,土屋賢治,早川直樹

    平成29年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山大学 五福キャンパス   国名:日本国  

  231. 空気中チャネル加熱絶縁破壊に至るエネルギーに関する考察

    杉野一樹,小島寛樹,大嶽敦,小林金也,加藤達朗,六戸敏昭,早川直樹

    平成29年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山大学 五福キャンパス   国名:日本国  

  232. 超電導限流器を含む電力システムの限流協調

    前野有哉,小島寛樹,早川直樹

    平成29年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山大学 五福キャンパス   国名:日本国  

  233. 超電導限流器の絶縁設計における液体窒素の動的絶縁破壊電界の体積効果

    石田一樹,民部昌孝,小島寛樹,礒嶋茂樹,桑田稔,早川直樹

    平成29年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山大学 五福キャンパス   国名:日本国  

  234. 可変配合注型法による誘電率傾斜機能材料を適用したGISスペーサの絶縁破壊電圧の推定

    宮路仁崇,大石涼太,落合健太,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成29年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山大学 五福キャンパス   国名:日本国  

  235. 導電性多層コーティングによる導電率傾斜機能材料(σ-FGM)の作製・評価

    大石涼太,宮路仁崇,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成29年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山大学 五福キャンパス   国名:日本国  

  236. 真空中コンディショニング過程における放電電荷量制御の効果

    野田昌嗣,小島寛樹,長谷川光佑,榊正幸,早川直樹

    平成29年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:富山大学 五福キャンパス   国名:日本国  

  237. 誘電率傾斜機能材料(ε-FGM)を用いたGISスペーサモデルの作製とSF6ガス中絶縁破壊電圧の理論的推定

    宮路仁崇,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    電気学会放電/誘電・絶縁材料/高電圧合同研究会 

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    開催年月日: 2017年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:長崎大学大学院工学研究科   国名:日本国  

  238. Fabrication and Evaluation of Permittivity Graded Materials with SrTiO3 Particles and Localized Conductive Layer 国際会議

    Y. Miyaji, H. Kojima, K. Kato, N. Hayakawa

    2016 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena  2016年10月18日  IEEE Dielectrics and Electrical Insulation Society

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    開催年月日: 2016年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Toronto   国名:カナダ  

    For the relaxation of electric field distribution around the solid insulator in power apparatus, the application of functionally graded materials (FGM) with spatial distribution of permittivity (ϵ) and conductivity (σ) is proposed. In this paper, ϵ-FGM with SrTiO3/SiO2 particles and localized conductive layers for σ-FGM are fabricated and evaluated. The fabrication results suggested that the coaxial disk-type ϵ-FGM with SrTiO3/SiO2 particles can reduce the electric field better than ϵ-FGM with TiO2/SiO2 particles. The fundamental fabrication techniques of the solid insulator with the localized conductive layers are also discussed toward σ-FGM.

    DOI: 10.1109/CEIDP.2016.7785622

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000391639700129

  239. Electric Field Reduction by Functionally Graded Materials (FGM) with Permittivity and Conductivity Distribution 国際会議

    N. Hayakawa, Y. Miyaji, H. Kojima, K. Kato

    2016 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena  2016年10月18日  IEEE Dielectrics and Electrical Insulation Society

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Toronto   国名:カナダ  

    Functionally graded materials (FGM) have been developed for the electric field control around the solid insulator in power apparatus. In particular, FGM with spatial distribution of permittivity (ϵ-FGM) and/or conductivity (σ-FGM) are expected to contribute to the electric field reduction leading to the size reduction of gas insulated switchgears (GIS), etc. In this paper, the electric field reduction effect of ϵ-FGM, σ-FGM and their combined ϵ/σ-FGM for a GIS spacer is investigated. Simulation results revealed the technical feasibility of electric field reduction by combined ϵ/σ-FGM for different frequencies.

    DOI: 10.1109/CEIDP.2016.7785621

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000391639700128

  240. Discharge Pattern Discrimination for Composite Insulation System in Vacuum Interrupter 国際会議

    F. Kong, H. Kojima, T. Kimura, M. Tsukima, N. Hayakawa

    27th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum  2016年9月22日  Xi’an Jiaotong University

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Suzhou   国名:中華人民共和国  

    DOI: 10.1109/DEIV.2016.7763963

    その他リンク: https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000392206800030

  241. Optimum Breakdown Charge for Spark Conditioning in Vacuum under Non-uniform Electric Field 国際会議

    H. Kojima, T. Takahashi, M. Noda, K. Hasegawa, M. Sakaki, N. Hayakawa

    27th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum  2016年9月19日  Xi’an Jiaotong University

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Suzhou   国名:中華人民共和国  

    Spark conditioning is one of the effective measures to improve the dielectric strength in vacuum. In this paper, we obtained the breakdown (BD) charge dependence for spark conditioning in vacuum under various non-uniform electric field and anode materials, and discussed the BD mechanism in terms of BD based on anode heating or cathode heating. Experimental results revealed that, in the case of BD based on anode heating, the longer the gap distance was, the larger the BD charge to obtain maximum dielectric strength was. On the other hand, in the case of BD based on cathode heating, the BD charge for maximum dielectric strength was smaller than that in the case of BD based on anode heating. From these results, we can estimate the optimal BD charge for the spark conditioning in vacuum.

    DOI: 10.1109/DEIV.2016.7748662

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000402729100002

  242. UHF法における部分放電電流波形と電磁波強度との相関

    加藤拓,小島寛樹,早川直樹

    平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊田工業高等専門学校   国名:日本国  

  243. 超電導限流器が導入された電力システムにおける過渡安定度を考慮した限流協調

    前野有哉,小島寛樹,早川直樹

    平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊田工業高等専門学校   国名:日本国  

  244. 真空中コンディショニングおける陽極損耗と放電電荷量の相関

    野田昌嗣,小島寛樹,長谷川光佑,榊正幸,早川直樹

    平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊田工業高等専門学校   国名:日本国  

  245. 真空中交流電圧下の帯電形成による部分放電開始電圧とフラッシオーバ電圧の相関

    川口王嗣,小島寛樹,浅利直紀,塩入哲,早川直樹

    平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊田工業高等専門学校   国名:日本国  

  246. 直流極性反転時における真空中固体絶縁物上の電荷挙動

    生田和也,小島寛樹,早川直樹

    平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊田工業高等専門学校   国名:日本国  

  247. CO2ガス中におけるチャネル加熱絶縁破壊メカニズム

    杉野一樹,小島寛樹,早川直樹

    平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊田工業高等専門学校   国名:日本国  

  248. 液体窒素の動的絶縁破壊特性におけるギャップ長依存性

    石田一樹,小島寛樹,礒嶋茂樹,桑田稔,早川直樹

    平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊田工業高等専門学校   国名:日本国  

  249. 可変配合注型法による傾斜機能材料(FGM)の誘電率分布と電界緩和効果

    宮路仁崇,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊田工業高等専門学校   国名:日本国  

  250. 雷インパルス印加時における導電率傾斜機能材料(σ-FGM)の電界緩和効果

    大石涼太,宮路仁崇,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成28年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:豊田工業高等専門学校   国名:日本国  

  251. 高電圧超電導ケーブルの低誘電損失化に向けたポーラス紙の電気絶縁特性

    石田一樹,小島寛樹,早川直樹

    平成28年電気学会電力・エネルギー部門大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学 戸畑キャンパス   国名:日本国  

  252. 真空インタラプタにおけるシールド電位の非接触測定を用いた放電パターン推定

    小島寛樹,孔飛,木村俊則,月間満,早川直樹

    平成28年電気学会電力・エネルギー部門大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学 戸畑キャンパス   国名:日本国  

  253. SrTiO3/SiO2を用いた同軸ディスク型誘電率傾斜機能材料の作製およびGISスペーサの電界緩和効果

    宮路仁崇,大石涼太,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成28年電気学会電力・エネルギー部門大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学 戸畑キャンパス   国名:日本国  

  254. 放射電磁波によるノイズ環境下のGIS内部部分放電識別

    早川直樹,汲田将之,小島寛樹,吉田昌展

    平成28年電気学会電力・エネルギー部門大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学 戸畑キャンパス   国名:日本国  

  255. 導電性多層コーティングによる導電率傾斜機能材料(σ-FGM)の電界緩和効果

    大石涼太,宮路仁崇,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成28年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学 戸畑キャンパス   国名:日本国  

  256. 空気中1次ストリーマ残留空間の電界が2次ストリーマ進展に及ぼす影響

    杉野一樹,小島寛樹,大嶽敦,小林金也,加藤達朗,六戸敏昭,早川直樹

    平成28年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学 戸畑キャンパス   国名:日本国  

  257. SrTiO3を用いた可変配合注型法による誘電率傾斜機能材料(ε-FGM)の電界緩和効果

    宮路仁崇,大石涼太,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成28年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州工業大学 戸畑キャンパス   国名:日本国  

  258. Breakdown Characteristics and Mechanisms of Liquid Nitrogen under Transient Thermal Stress for Superconducting Fault Current Limiters 国際会議

    N. Hayakawa, T. Matsuoka, H. Kojima, S. Isojima, M. Kuwata

    2016 Applied Superconductivity Conference 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:アメリカ合衆国  

  259. Electrical Insulation Characteristics and Mechanisms of Low Dielectric Loss Materials for High-Voltage HTS Cables 国際会議

    N. Hayakawa, K. Ishida, T. Matsuoka, H. Kojima

    2016 Applied Superconductivity Conference 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:アメリカ合衆国  

  260. 絶縁性液体適用機器の放電現象、劣化現象、診断技術

    森繁和,小迫雅裕,小島寛樹,福地哲生,栗原二三夫,小林広和,宮島極

    平成28年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

    開催地:東北大学 川内北キャンパス   国名:日本国  

  261. 液体窒素の動的絶縁破壊特性を考慮した超電導限流器の絶縁設計に関する考察

    松岡達矢,石田一樹,小島寛樹,礒嶋茂樹,桑田稔,早川直樹

    平成28年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学 川内北キャンパス   国名:日本国  

  262. 高電圧超電導ケーブルに向けた低誘電損失材料の部分放電開始特性

    石田一樹,松岡達矢,小島寛樹,早川直樹

    平成28年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学 川内北キャンパス   国名:日本国  

  263. 可変配合注型法を用いた誘電率傾斜機能材料(FGM)によるGISスペーサの電界緩和効果

    宮路仁崇,栗本宗明,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成28年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学 川内北キャンパス   国名:日本国  

  264. 初期帯電を考慮した真空中沿面放電開始メカニズム

    伊吹憲哉,生田和也,小島寛樹,飯塚伸介,土屋賢治,早川直樹

    平成28年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学 川内北キャンパス   国名:日本国  

  265. TiO2/PTFEを用いた誘電率傾斜機能材料(FGM)による電力機器の電界緩和効果

    張逸凡,宮路仁崇,栗本宗明,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成28年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学 川内北キャンパス   国名:日本国  

  266. 真空中における陰極めっきによる絶縁性能向上

    高橋達也,小島寛樹,長谷川光佑,榊正幸,早川直樹

    平成28年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学 川内北キャンパス   国名:日本国  

  267. 真空中スパークコンディショニングにおける最低破壊電圧の向上手法

    高橋達也,野田正嗣,小島寛樹,長谷川光佑,榊正幸,早川直樹

    平成28年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学 川内北キャンパス   国名:日本国  

  268. 真空インタラプタ内の放電パターンの識別手法に関する考察

    孔飛,小島寛樹,木村俊則,月間満,早川直樹

    平成28年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学 川内北キャンパス   国名:日本国  

  269. SrTiO3を用いた誘電率傾斜機能材料および局部導電性コーティングの作製・評価

    宮路仁崇,栗本宗明,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    電気学会放電/誘電・絶縁材料/高電圧合同研究会 

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    開催年月日: 2016年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:宮崎公立大学 交流センター内 多目的ホール   国名:日本国  

  270. ナノ粒子添加絶縁油の電気絶縁特性

    近藤貴文,小島寛樹,花井正広,早川直樹

    電気学会静止器研究会  2015年12月11日  電気学会静止器技術委員会

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    開催年月日: 2015年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:電気学会 会議室   国名:日本国  

    CiNii Research

  271. 真空中におけるスパークコンディショニングの最適放電電荷量

    高橋達也,小島寛樹,長谷川光佑,榊正幸,早川直樹

    電気学会放電/開閉保護/高電圧合同研究会  2015年11月4日  電気学会放電/開閉保護/高電圧技術委員会

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    開催年月日: 2015年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:姫路市商工会議所   国名:日本国  

    CiNii Research

  272. Fluctuation and Change of Partial Discharge Inception Voltage under High Humidity for Rectangular Wire Motors 国際会議

    T. Wakimoto, H. Kojima, N. Hayakawa

    2015 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena  2015年10月19日  IEEE Dielectrics and Electrical Insulation Society

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    開催年月日: 2015年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Ann Arbor   国名:アメリカ合衆国  

    This paper aims to clarify the mechanism of fluctuation and change characteristics in the partial discharge inception voltage (PDIV) between motor coils constructed from rectangular wires under high humidity environments. To achieve this, the PDIV at 50Hz after pre-discharge between the coil wires were measured at 90% RH for a motor stator and test pieces, both of which were composed of rectangular wires. Electric field analyses were performed for several contact patterns between the rectangular wires for different values of surface conductivity. As the results, we clarified that the PDIV fluctuation and change in rectangular wire motors under high humidity can be caused by a superposition of the various PDIV characteristics for each contact pattern between the coil wires in the motor.

    DOI: 10.1109/CEIDP.2015.7351997

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000370070700014

  273. 真空中の複合電極系における放電進展特性

    孔飛,中野裕介,小島寛樹,木村俊則,月間満,早川直樹

    平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋工業大学   国名:日本国  

  274. SiO2ナノ粒子添加アルキルベンゼンの交流絶縁破壊電圧におけるナノ粒子濃度依存性

    近藤貴文,小島寛樹,花井正広,早川直樹

    平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋工業大学   国名:日本国  

  275. 誘電率/導電率傾斜機能材料(ε/σ-FGM)による電界制御の複合効果

    宮路仁崇,栗本宗明,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋工業大学   国名:日本国  

  276. 真空中不平等電界下におけるコンディショニング飽和後の絶縁破壊機構のギャップ長依存性

    高橋達也,小島寛樹,長谷川光佑,榊正幸,早川直樹

    平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋工業大学   国名:日本国  

  277. 液体窒素の動的絶縁破壊特性における電極直径および圧力依存性

    松岡達矢,石田一樹,小島寛樹,礒嶋茂樹,桑田稔,早川直樹

    平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋工業大学   国名:日本国  

  278. 直流/インパルス重畳電圧下における真空中沿面放電特性

    伊吹憲哉,中野裕介,小島寛樹,飯塚伸介,土屋賢治,早川直樹

    平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋工業大学   国名:日本国  

  279. 局部導電性コーティングによるGISスペーサの電界緩和効果

    宮路仁崇,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成27年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:金沢大学 角間キャンパス 自然科学本館   国名:日本国  

  280. ナノ粒子添加絶縁油の交流絶縁破壊電圧の油中水分量依存性

    近藤貴文,小島寛樹,花井正広,早川直樹

    平成27年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:金沢大学 角間キャンパス 自然科学本館   国名:日本国  

  281. 真空中不平等電界下におけるスパークコンディショニング特性の陽極材料およびギャップ長依存性

    高橋達也,小島寛樹,長谷川光佑,斉藤仁,榊正幸,早川直樹

    平成27年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:金沢大学 角間キャンパス 自然科学本館   国名:日本国  

  282. 真空中の浮遊電極を介する沿面放電特性

    孔飛,中野裕介,小島寛樹,木村俊則,月間満,早川直樹

    平成27年電気学会基礎・材料・共通部門大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:金沢大学 角間キャンパス 自然科学本館   国名:日本国  

  283. Pressure Dependence and Size Effect of Dynamic Breakdown Characteristics of LN2 under Transient Electrical/Thermal Combined Stress 国際会議

    N. Hayakawa, T. Matsuoka, K. Ishida, H. Kojima, S. Isojima, M. Kuwata

    12th European Conference on Applied Superconductivity 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:フランス共和国  

  284. 誘電率/導電率複合傾斜機能材料(ε/σ-FGM)によるGISスペーサの電界緩和効果

    宮路仁崇,石黒純也,栗本宗明,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成27年電気学会電力・エネルギー部門大会 

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    開催年月日: 2015年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学 天白キャンパス   国名:日本国  

  285. 高電圧超電導ケーブルに向けた低誘電損失材料の電気絶縁特性

    石田一樹,松岡達矢,小島寛樹,早川直樹

    平成27年電気学会電力・エネルギー部門大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名城大学 天白キャンパス   国名:日本国  

  286. Kerr Electro-optic Field Measurement and Electrical Insulation Techniques in HVDC Oil-Pressboard Composite Insulation Systems 国際会議

    H. Okubo, H. Kojima, N. Hayakawa, S. Jaufer, C. Krause

    19th International Symposium on High Voltage Engineering 

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    開催年月日: 2015年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:チェコ共和国  

  287. Breakdown Mechanism Based on Secondary Streamer Propagation and Channel Heating under Non-uniform Electric Field in Air 国際会議

    H. Kojima, T. Kitamura, S. Goto, K. Kobayashi, T. Kato, T. Rokunohe, N. Hayakawa

    19th International Symposium on High Voltage Engineering 

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    開催年月日: 2015年8月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:チェコ共和国  

  288. Reduction of Measurement Fluctuation of Partial Discharge Inception Voltage for Inverter-fed Rectangular Wire Motors 国際会議

    T. Wakimoto, H. Kojima, N. Hayakawa

    19th International Symposium on High Voltage Engineering 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:チェコ共和国  

  289. Asset Management for Power Apparatus with Intelligent Grid Management System (IGMS) 国際会議

    H. Kojima, K. Fukaya, N. Hayakawa, M. Hanai, H. Okubo

    19th International Symposium on High Voltage Engineering 

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    開催年月日: 2015年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:チェコ共和国  

  290. Breakdown and Flashover Characteristics for Discharge via Floating Electrode and Solid Insulator in Vacuum 国際会議

    F. Kong, Y. Nakano, H. Kojima, T. Kimura, M. Tsukima, N. Hayakawa

    19th International Symposium on High Voltage Engineering 

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    開催年月日: 2015年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:チェコ共和国  

  291. Impulse Surface Flashover Development with Transient Charging on Solid Insulators in Vacuum through Streak Image Observation 国際会議

    Y. Nakano, H. Kojima, K. Tsuchiya, N. Hayakawa

    19th International Symposium on High Voltage Engineering 

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    開催年月日: 2015年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:チェコ共和国  

  292. Breakdown Charge Dependence for Saturation of Spark Conditioning under Non-uniform Electric Field in Vacuum 国際会議

    T. Takahashi, H. Kojima, K. Hasegawa, H. Saito, M. Sakaki, N. Hayakawa

    19th International Symposium on High Voltage Engineering 

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    開催年月日: 2015年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:チェコ共和国  

  293. 電力系統最適運用システム(IGMS)を用いた電力機器のアセットマネジメント

    深谷皇紀,小島寛樹,花井正広,早川直樹

    平成27年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都市大学 世田谷キャンパス   国名:日本国  

  294. スパイラルアンテナによるGIS外部漏出電磁波測定

    汲田将之,小島寛樹,吉田昌展,早川直樹

    平成27年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都市大学 世田谷キャンパス   国名:日本国  

  295. 真空中不平等電界下におけるスパークコンディショニング効果の陽極材料依存性

    高橋達也,小島寛樹,長谷川光佑,斉藤仁,榊正幸,早川直樹

    平成27年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都市大学 世田谷キャンパス   国名:日本国  

  296. SrTiO3/BNを用いた誘電率傾斜機能材料によるGISスペーサの電界緩和効果

    張逸凡,石黒純也,栗本宗明,小島寛樹,加藤克巳,早川直樹

    平成27年電気学会全国大会 

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    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都市大学 世田谷キャンパス   国名:日本国  

  297. 液体窒素の動的絶縁破壊特性における圧力依存性

    松岡達矢,石田一樹,小島寛樹,礒嶋茂樹,桑田稔,早川直樹

    平成27年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都市大学 世田谷キャンパス   国名:日本国  

  298. 超純水における絶縁破壊電界の温度・流量および圧力依存性

    佐藤広治,近藤貴文,小島寛樹,花井正広,早川直樹

    平成27年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都市大学 世田谷キャンパス   国名:日本国  

  299. ナノ粒子添加絶縁油の交流絶縁破壊特性におけるギャップ長依存性

    近藤貴文,佐藤広治,小島寛樹,花井正広,早川直樹

    平成27年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都市大学 世田谷キャンパス   国名:日本国  

  300. N2/O2混合ガス中における1次ストリーマ進展特性

    北村卓也,後藤成彦,小島寛樹,小林金也,加藤達朗,六戸敏昭,早川直樹

    平成27年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都市大学 世田谷キャンパス   国名:日本国  

  301. CO2/N2混合ガス中1次ストリーマ進展過程

    後藤成彦,北村卓也,小島寛樹,早川直樹

    平成27年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都市大学 世田谷キャンパス   国名:日本国  

  302. 真空中交流部分放電における帯電形成へのアルミナ絶縁物欠陥の影響

    仲田祐希,小島寛樹,早川直樹,浅利直紀,塩入哲,松尾和宏

    平成27年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都市大学 世田谷キャンパス   国名:日本国  

  303. 真空中沿面フラッシオーバ進展過程における過渡帯電分布と2次電子なだれの時間推移

    中野裕介,小島寛樹,土屋賢治,早川直樹

    平成27年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都市大学 世田谷キャンパス   国名:日本国  

  304. 真空中沿面フラッシオーバ進展過程における導電チャネル形成時間

    孔飛,中野裕介,小島寛樹,木村俊則,月間満,早川直樹

    平成27年電気学会全国大会 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東京都市大学 世田谷キャンパス   国名:日本国  

  305. 平角線モータにおける部分放電開始電圧のばらつき低減方法

    脇本亨,小島寛樹,早川直樹

    電気学会誘電・絶縁材料/電線・ケ-ブル合同研究会  2015年3月13日  電気学会誘電・絶縁材料/電線・ケ-ブル技術委員会

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:中央電気倶楽部   国名:日本国  

    CiNii Research

  306. 真空中沿面フラッシオーバ進展過程における絶縁物上過渡帯電存在時の実効的2次電子放出係数

    中野裕介,小島寛樹,土屋賢治,早川直樹

    電気学会放電/誘電・絶縁材料/高電圧合同研究会  2015年1月30日  電気学会放電/誘電・絶縁材料/高電圧技術委員会

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

    CiNii Research

  307. 真空中不平等電界下におけるスパークコンディショニングの放電電荷量依存性

    高橋達也,小島寛樹,長谷川光佑,斉藤仁,榊正幸,早川直樹

    電気学会放電/誘電・絶縁材料/高電圧合同研究会  2015年1月30日  電気学会放電/誘電・絶縁材料/高電圧技術委員会

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学 伊都キャンパス   国名:日本国  

    CiNii Research

  308. Influence of Space Charge by Primary and Secondary Streamers on Breakdown Mechanism under Non-uniform Electric Field in Air 国際会議

    T. Kitamura, H. Kojima, K. Kobayashi, T. Kato, T. Rokunohe, N. Hayakawa

    2014 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena  2014年10月20日  IEEE Dielectrics and Electrical Insulation Society

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    開催年月日: 2014年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Des Moines   国名:アメリカ合衆国  

    We have clarified that the primary and secondary streamers have a significant impact on breakdown mechanism in air. In this paper, we focused on the highly-conductive channel progress breakdown, and considered the initiation condition of highly-conductive channel from the viewpoint of the secondary streamer initiation. We revealed that the highly-conductive channel initiation voltage in the case with the grounded electrode covered by a dielectric barrier was higher than that without the barrier. We suggested that the electric field relaxation effect of the residual positive space charges formed by the primary streamer is greater than that by the secondary streamer. The highly-conductive channel is initiated from the region where the electric field relaxation is weak.

    DOI: 10.1109/CEIDP.2014.6995797

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000352763100026

  309. Electric Field Control in Coaxial Disk-Type Solid Insulator by Functionally Graded Materials (FGM) 国際会議

    J. Ishiguro, M. Kurimoto, H. Kojima, K. Kato, H. Okubo, N. Hayakawa

    2014 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena  2014年10月22日  IEEE Dielectrics and Electrical Insulation Society

     詳細を見る

    開催年月日: 2014年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Des Moines   国名:アメリカ合衆国  

    We have been investigating functionally graded materials (FGM) with the purpose of controlling and relaxing electric field in solid insulator of electric power apparatus. FGM is characterized by the spatial distribution of dielectric permittivity in a solid insulator, and can control the surrounding electric field distribution in power apparatus such as gas insulated switchgears (GIS) and epoxy mold transformers. In this paper, we fabricated a coaxial disk-type GLP (grading to lower permittivity)-FGM for the GIS spacer. Experimental results revealed that we could fabricate GLP-FGM with relative permittivity distribution from 8.2 to 5.3 in the coaxial disk-type spacer. According to the numerical analysis, the maximum electric field at the HV-electrode/spacer interface was reduced by 12 % for the coaxial disk-type GLP-FGM than that of the conventional spacer with uniform permittivity.

    DOI: 10.1109/CEIDP.2014.6995799

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000352763100129

  310. Conditioning Development in Vacuum Based on Breakdown Probability Distribution 国際会議

    H. Kojima, Y. Otake, M. Sakaki, H. Saito, K. Hasegawa, N. Hayakawa

    2014 International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum  2014年9月29日  Bhabha Atomic Research Center and Indian Vacuum Society

     詳細を見る

    開催年月日: 2014年9月 - 2014年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Mumbai   国名:インド  

    Spark conditioning is important for the enhancement of insulation strength in vacuum. In order to enhance the insulation performance of vacuum circuit breakers, we have to clarify the conditioning effect and improve a conditioning procedure. In this paper, we discuss the conditioning process of Cu and stainless steel rod electrodes based on breakdown (BD) probability distribution. We applied a negative impulse voltage to a rod-plane electrode configuration. We adopted two procedures for the voltage application, i.e. up-down and 3 times methods. For the Cu rod with the up-down method, BD voltage increased by the conditioning effect, however, the minimum BD voltage did not increase or even decreased due to the damage by BD. A moderate conditioning procedure, e.g. 3 times method, could increase the minimum BD voltage as well as the stabilization of insulation strength. The Weibull analysis of the development of a BD probability distribution has enabled us to evaluate the damaging effect. Based on these results, we can discuss a suitable conditioning procedure.

    DOI: 10.1109/DEIV.2014.6961607

    Scopus

    その他リンク: https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000369858100005

  311. Influence of Heat Treatment in Atmosphere for Surface Flashover Characteristics on Alumina in Vacuum 国際会議

    N. Asari, T. Shioiri, J. Sato, K. Matsuo, H. Kojima, N. Hayakawa

    2014 International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum  2014年9月30日  Bhabha Atomic Research Center and Indian Vacuum Society

     詳細を見る

    開催年月日: 2014年9月 - 2014年10月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Mumbai   国名:インド  

    Alumina Ceramics are widely used for vacuum insulation in devices such as vacuum interrupters. In development and design of vacuum interrupters, it is very important to improve the flashover characteristics on alumina ceramic surfaces in a vacuum. Thus, it is necessary to clarify the flashover mechanism on alumina ceramics in a vacuum. From past research, it is well-known that these characteristics are influenced by the insulation material, its surface condition, surface charging of the insulator and so on.(1) This paper presents the results of measurements of surface flashover characteristics and the cathode luminescence (C.L.) spectra after heat treatment in the atmosphere. These results are compared with those without heat treatment in the atmosphere. It is thus found that oxygen defects on an alumina ceramic surface decreases and the f