LDPEとLDPE/MgOナノコンポジットの2層誘電体に蓄積する空間電荷

鐘ケ江越; 石本和之; 田中祀捷; 大木義路; 関口洋逸; 村田義直; REDDY C. C.

文献

J-GLOBAL ID：200902247286996571 整理番号：09A0151207

LDPEとLDPE/MgOナノコンポジットの2層誘電体に蓄積する空間電荷

Space charge accumulation in two-layer dielectrics with LDPE and LDPE/MgO nanocomposite

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著者 (7件)： , , , , , ,
資料名：
巻： DEI-09 号： 14-25 ページ： 63-68 発行年： 2009年01月23日
JST資料番号： Z0908B 資料種別：会議録 (C)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

500kV級電力ケーブルの絶縁材料として開発された低密度ポリエチレン(LDPE)にMgOナノ粒子を添加したLDPE/MgOナノコンポジットは空間電荷が蓄積されにくい等の優れた絶縁性能を持つ。その機構を解明するため,LDPEとLDPE/MgOナノコンポジットを融着して作製した2層誘電体について,低・高電界下における空間電荷の挙動を観察し,考察した。その結果,以下の知見が得られた。1)25kV/mm,100kV/mmのいずれの電界下においてもMgOナノフィラーを添加することにより,試料内部における空間電荷の形成は抑制される。2)25kV/mmにおいてはLDPEとナノコンポジットの両界面に電荷の形成が観測される。これはMgOナノフィラーの添加によってナノコンポジットの導電率がLDPEの導電率の約1/4に低下することに起因する。3)100kV/mmにおいてはLDPEではパケット状空間電荷が形成され,試料内部を陽極から陰極方向に進行する。一方,MgOナノフィラーを添加することによりパケット状電荷の形成は大幅に抑制される。これは高電界印加により試料内でトラップ充満が発生し,LDPE内で高導電率領域が形成されるためである。このため,2層誘電体試料でもLDPE内にのみ電荷が形成される。

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絶縁材料 , 誘電体一般 , 物理的性質一般

引用文献 (13件)：

Y. Murata, Y. Sekiguchi, Y. Inoue, and M. Kanaoka:“Investigation of Electrical Phenomena of Inorganic-filler/LDPE Nanocomposite Material”, Proceedings of 2005 International Symposium on Electrical Insulating Materials, Vol.3, pp. 650-653(2005)
石本和之, 田中祀捷, 大木義路, 関口洋逸, 村田義直:「LDPE/MgOナノコンポジットにおける熱刺激電流 ~良好な絶縁性能の影響について~」, 電気学会論文誌A, Vol.129, No.2,(to appear)
T. Kikuma, N. Fuse, T. Tanaka, Y. Murata, and Y. Ohki:“Filler-content Dependence of Dielectric Properties of Low-Density Polyethylene/MgO Nanocomposite”, IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials, Vol.126, No.11, pp. 1072-1077(2006)
K. Ishimoto, T. Tanaka, Y. Ohki, Y. Sekiguchi, Y. Murata, and M. Goshowaki:“Comparison of Dielectric Properties in Low-density Polyethylene/MgO Composites with Different Size Fillers”, 2008 Annual Report, 2008 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, pp. 208-211(2008)
T. Takada, Y. Hayase, Y. Tanaka, and T. Okamoto:“Space Charge Trapping in Electrical Potential Well Caused by Permanent and Induced Dipoles for LDPE/MgO Nanocomposite”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol.15, No.1, pp. 152-160(2008)

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