高分子絶縁材料の基礎と劣化対策

絶縁材料に高い電圧がかかると、低い電圧では起こらない部分放電といった高電圧特有の現象が起きます。これにより、絶縁特性が劣化し、最終的には破壊が起こることがあります。 　この講座では、広く使われている高分子材料の誘電・絶縁特性の基礎から、高分子絶縁材料が絶縁破壊に至るまでの過程や、絶縁破壊のメカニズムについて説明します。また、電力や高電圧機器、EV/HEVなどで使用される高分子についても概説します。 　セミナーでは、基礎的な物理現象から始めて、高電圧を印加した際にほとんどの寿命を決める要素である「部分放電」と「トリー」という現象がどのような影響を及ぼすのか、それらの評価方法を理解します。また、絶縁特性の劣化を経て破壊にいたる場合に、どの様な要因が影響するのか、複合体においてフィラーが劣化と破壊にどのような影響を与えるのかについても説明します。そして、フィラーが絶縁破壊の過程にどのような影響を及ぼすのかを理解できるように解説します。

1. はじめに – 基本的な物理現象の理解の大切さ -
   1. 気体の絶縁破壊理論は固体を考える時にも大切
   2. 液体・固体中への電荷の供給
   3. 絶縁での弱点
2. 高分子材料の誘電特性
   1. 誘電率及び誘電損率の周波数特性
   2. 電子分極と原子分極
   3. 配向分極
   4. 緩和時間の分布
   5. 高分子の分子構造と誘電特性
   6. 複合体の誘電特性
3. 高分子絶縁材料の電気伝導特性
   1. イオン伝導
   2. 電子性伝導
4. 高分子絶縁材料の短時間破壊のメカニズム
   1. 高分子の絶縁破壊
   2. 電子的破壊
   3. 熱破壊
   4. 機械的破壊
5. 高い電圧を用いるところでの高分子材料
   1. 電力ケーブル
   2. 電力機器
   3. EV/HEV
      1. EV/HEVでの電圧波形
      2. 耐インバーターサージ性エナメル線
      3. 高PDIV化のための低誘電率エナメル電線
6. 高分子絶縁材料の長時間破壊とフィラーの効果
   1. 高分子材料の劣化現象
   2. 部分放電とトリー
   3. 部分放電特性の評価
   4. V-t特性
   5. フィラーの効果
   6. フィラー/高分子界面の影響
   7. フィラーによるトリー劣化抑制
7. まとめ、質疑応答