ケーブル漏れ電流の高信頼性測定ツールとしての電流積分法(II) ―電流積分法は何を測るか(その１)―

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: DEI24091

グループ名: 【A】基礎・材料・共通部門 誘電・絶縁材料研究会

発行日: 2024/12/21

タイトル(英語): Current Integration Method as a Highly Reliable Tool for Measuring Leakage Current in Cables (II) - What Does the Current Integration Method Measure? (I) -

著者名: 大木　 義路(早稲田大学),平井　 直志(早稲田大学),田中　 康寛(東京都市大学)

著者名(英語): Yoshimichi Ohki(Waseda University),Naoshi Hirai (Waseda University),Yasuhiro Tanaka(Tokyo City University)

キーワード: 高分子絶縁ケーブル　|伝導電流|電流計測|絶縁劣化|空間電荷|状態監視|Polymer-insulated cable |conduction current|current measurement|insulation degradation|space charge|condition monitoring

要約(日本語): 電流積分法が何を測る計測法であるかについて電磁気学的視点から議論している。計測器の必要条件が『如何なる場合にも必ずその物理量を測定可能な事』だとすれば，電流積分法は，たとえば，電流を生じない止まっている空間電荷の蓄積量の計測器にはなり得ない。絶縁材料中に空間電荷がある場合にも，全ての場所は常に電気的に中性であり空間電荷がない場合にも，動いている電荷があれば，電流積分法の積分電荷に寄与する。この見地から，電流積分法は，漏れ電流を計測すると結論出来る。直流電圧印加後の時間tを固定した時の積分電荷量Q(t)を初期電荷量Q0と比較すれば，複数の材料間で絶縁性能が比較できる。このことは電流積分法の最大の長所である。反面，時間tを固定しない場合の電荷量比Q(t) /Q0に科学的意味はない。電圧印加中には電流積分法により空間電荷の蓄積を計測できないが，計測が終了し回路を短絡した後のQ(t)がゼロに戻るときの挙動を解析することにより，試料内に蓄積された空間電荷の減衰挙動を推定することはできる。

要約(英語): This paper discusses what the current integration method measures from an electromagnetic viewpoint. If the mission of a measuring instrument is that it must measure the physical quantity under any circumstance, then the current integration method is not qualified as a space charge measuring instrument, since it fails to measure, for example, the quantity of stationary space charge that does not generate an electric current. Regardless of the presence of space charge in an insulating material, when there is a moving charge, it will contribute to the integrated charge in the current integration method. From this point of view, it can be concluded that the current integration method measures electric current but not space charge. Nevertheless, it is practically possible to detect the space charge accumulation by the current integration method for insulating materials with extremely high volume resistivity. The insulation performance of materials can be evaluated by comparing the ratio of the integrated charge quantity Q(t) to the initial charge quantity Q0 when the dc voltage application period t is fixed. This is the most significant advantageous point of the current integration method. On the other hand, unless the time t is fixed, the charge ratio Q(t)/Q0 has no scientific meaning. Although the accumulation of space charge cannot be measured by the current integration method while a voltage is being applied, we can estimate its decay behavior by analyzing the behavior of Q(t) when the voltage across the sample returns to zero and the circuit is short-circuited.

本誌: 2024年12月24日誘電・絶縁材料研究会

本誌掲載ページ: 5-12 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,476 Kバイト