温度・圧力が異なる2領域を有する高温SF6ガス中の電子なだれ進展過程の解析的検討

カテゴリ: 論文誌(論文単位)

グループ名: 【B】電力・エネルギー部門

発行日: 2021/11/01

タイトル(英語): Analytical Consideration of Electron Avalanche in High-temperature SF6 Gas with Two Regions of Different Temperature and Pressure

著者名: 黒田　真未（（株）日立製作所 研究開発グループ エネルギーイノベー ションセンタ），石井　達也（名古屋大学 大学院工学研究科 電気工学専攻），小島　勇輝（名古屋大学 大学院工学研究科 電気工学専攻），横水　康伸（名古屋大学 大学院工学研究科 電気工学専攻），寺田　将直（（株）日立製作所 研究開発グループ エネルギーイノベー ションセンタ／名古屋大学 大学院工学研究科 電気工学専攻），小辻　秀幸（（株）日立製作所 研究開発グループ エネルギーイノベー ションセンタ／名古屋大学 大学院工学研究科 電気工学専攻

著者名(英語): Mami Kuroda (Center for Innovation - Energy, R&D Group, Hitachi, Ltd.), Tatsuya Ishii (Department of Electrical Engineering, Graduate School of Engineering, Nagoya University), Yuki Kojima (Department of Electrical Engineering, Graduate School of Engineer

キーワード: ガス遮断器，高温SF6ガス，電子なだれ　　gas circuit breaker，hot SF6 gas，electron avalanche

要約(英語): High-voltage gas circuit breakers (GCBs) have been developing to reduce their size and further to use an alternative gas of SF6 which is one of greenhouse gas. Therefore, optimization of interrupter design is so important as to improve interrupting performance with compact size and/or the alternative gas of less arc extinction capability. Recent progress of analysis can lead the optimization of GCB design for higher interrupting performance. To improve quantitative evaluation of interrupting performance, it is required to model a dielectric recovery in consideration of remaining hot gas just after current interruption. The dielectric recovery in arcing zone must be evaluated dynamically and under non-uniform condition of temperature and pressure. As the first step, development of electronic avalanche was analyzed with one-dimensional flow simulation considering 26 collisional reactions of electron, ions, and neutral particles for two regions of high-temperature and low-pressure, and low-temperature and high-pressure. In this paper, the effect of low-temperature and high-pressure gas on electronic avalanches was investigated. As a result, the higher the critical electric field is in low-temperature and high-pressure, the lower the possibility of electron avalanche development is. It is concluded that the effect of electron avalanche at a gas area with largely different regions of the critical electric fields.

本誌: 電気学会論文誌B（電力・エネルギー部門誌） Vol.141 No.11 （2021） 特集：開閉保護技術

本誌掲載ページ: 718-724 p

原稿種別: 論文／日本語

電子版へのリンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejpes/141/11/141_718/_article/-char/ja/