高分子材料 (ポリマー) を用いた絶縁設計の基礎と勘どころ

ゴム・プラスチックに代表される高分子材料は使用環境に存在する劣化因子により劣化が生じ、寿命を迎えた時には大事故につながることさえある。したがって、高分子材料を有効に使用するためには劣化過程を正しく理解し、適切な劣化対策を施す必要がある。 　本講では物質構造をもとに劣化メカニズムの概要を説明し、劣化対策手法を解説する。また、絶縁設計では電界設計の重要性と高電圧試験法を紹介する。特に、部分放電の最新計測技術と高分子材料の劣化評価法について実例を交えて解説する。

1. 高分子絶縁材料の概要
   1. 熱可塑性ポリマー
   2. 熱硬化性ポリマー
   3. 絶縁紙・プレスボード
2. ナノ電気電子材料の基礎
   1. 数密度
   2. 物質の構造と電子状態
   3. 化学結合とエネルギーバンド図
3. 高分子材料の劣化メカニズムと放電物理
   1. 気体の性質
   2. 荷電粒子の発生と消滅
   3. 荷電粒子の運動
4. 気体放電の基礎
   1. 気体放電の開始
      1. 暗流
      2. 衝突電離係数
      3. タウンゼントの理論
      4. ストリーマ理論
      5. コロナ放電と部分放電
   2. 火花放電
      1. パッシェンの法則
      2. 電極形状
      3. 各種ガス中の放電
   3. 定常気体放電
      1. グロー放電
      2. アーク放電
5. 液体放電の基礎
   1. 液体の電気伝導
   2. 液体の絶縁破壊メカニズム
   3. 液体の破壊電圧
6. 固体放電の基礎
   1. 固体誘電体の電気伝導
   2. 分極と分極電荷
   3. 電圧波形と電圧分担
   4. 絶縁破壊を引き起こす要因
   5. 固体誘電体の絶縁破壊メカニズム
      1. 電子破壊
      2. 熱破壊
      3. ツェナー破壊
      4. 電気機械的破壊
   6. 絶縁材料の劣化と防止策
7. 高分子絶縁材料の絶縁破壊の実例
   1. 長時間電圧 – 時間特性 (特性)
      • ワイブル統計
   2. エポキシ樹脂注形品の特性
   3. 変圧器用絶縁物の部分放電開始電圧の特性
   4. エポキシ樹脂注形品の特性
   5. トリーイング現象
8. 高電圧試験と部分放電計測
   1. 高電圧試験の概要
   2. 部分放電計測
   3. 試験設備
9. 部分放電から発生する電磁波の検出
   1. 部分放電パルスの特徴
   2. 部分放電電磁波の検出方法
10. マグネットワイヤ絶縁と部分放電試験
    1. インバータサージ
    2. 部分放電とトリーイング現象
    3. マグネットワイヤの部分放電発生メカニズム
    4. 部分放電測定法と技術的課題
    5. 部分放電による電磁波の発生と検出
• 質疑応答