２．超純水絶縁媒体の研究
油入変圧器の電気絶縁油として鉱油が主に使用されており、さらに近年では、合成油や植物油を変圧器に使用する研究が進められています。当研究室では、環境に無害な純水を変圧器の絶縁冷却媒体として使用するための研究を世界に先駆けて行ってきましたが、純水の抵抗率は鉱油よりも低く、また不純物の溶解により抵抗率がさらに低下するという問題があります。本研究テーマでは、抵抗率を向上させると共に、抵抗率低下を抑制するために、ダイヤモンド・ライク・カーボンなどで被覆した金属を純水で中で用い、窒素ファインバブルや高分子界面活性剤を純水に付加することで、純水の抵抗率と絶縁耐力を高めることができるか否かを明らかにします。本研究によって、環境汚染や枯渇の心配がないクリーンな純水絶縁媒体が実現できると考えています。
［最近の主な業績］
〈2023年〉「Effect of Nitrogen Fine Bubbles on Negative Lightning Implse Breakdown Voltage and Discharge Propagation Characteristics of Pure Water」
N.Takamura、N.Araoka、T.Eguchi、M.Matsuda、D.Wang、T.Namihira、M.Hanai
Proceedings of 2023 International Symposium on Electrical Insulating Materials (ISEIM 2023)、P-11、pp.342-345(2023.09)
「密閉容器内における窒素ファインバブル付加純水の絶縁特性に関する研究」
土谷和輝
福岡大学大学院工学研究科 令和4年度修士学位論文、65 pages(2023.03)
〈2022年〉
「増粘性非イオン界面活性剤の付加による純水の抵抗率向上」
高村紀充
公益財団法人池谷科学技術振興財団 2021年度 単年度研究助成 研究成果報告書、No.0331133-A、pp.1-2(2022.12) https://www.iketani-zaidan.or.jp/prom/jpdf/0331133.pdf
"Effects of Addition Amount of Non-Ionic Thickening Polymer onResistivity of Pure Water"
K.Tsuchiya、N.Takamura、N.Araoka、M.Hanai
Proceedings of 2022 9th International Conference on Condition Monitoring
and Diagnosis (CMD 2022)、P2-15、pp.475-478(2022.11)
https://doi.org/10.23919/cmd54214.2022.9991566
「純水および水道水の抵抗と静電容量の周波数特性」
土谷和輝、高村紀充、荒岡信隆、花井正広
2022年(第40回)電気設備学会全国大会講演論文集、C-17、pp.192-193(2022.09)
「生分解性電気絶縁油と純水の代表性状向上に関する研究の現状と課題」【３.絶縁油研究に重複掲載】
高村紀充、荒岡信隆、藤村仁大、土谷和輝、花井正広
第53回電気電子絶縁材料システムシンポジウム予稿集、SP-4、pp.69-74(2022.09)
"Effects of Nitrogen Fine Bubbles Generating Time and Standing Time on Resistivity and Negative Lightning Impulse Breakdown Voltage of Pure Water in Nitrogenor Air Atmosphere"
K.Tsuchiya、N.Takamura、N.Araoka、D.Wang、T.Namihira、M.Hanai
Proceedings of 2022 IEEE 4th IEEE International Conference on Dielectrics(ICD 2022)、3b-3、pp.656-658(2022.07)
https://doi.org/10.1109/ICD53806.2022.9863613
「純水の体積抵抗率に及ぼす電極材料と雰囲気ガスおよび非イオン界面活性剤の影響」
美山正樹
福岡大学大学院工学研究科 令和3年度修士学位論文、76 pages(2022.03)
「窒素ファインバブルの生成時間が異なる純水における抵抗率および雷インパルス絶縁破壊電圧のギャップ長依存性」
土谷和輝、高村紀充、荒岡信隆、美山正樹、花井正広
電気学会研究会資料 (誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧 合同研究会) 、DEI-22-007/EPP-22-007/HV-22-032、pp.33-38(2022.01)
〈2021年〉
「電極材料が窒素雰囲気下における純水の負極性雷インパルス絶縁破壊電圧に与える影響」
土谷和輝、高村紀充、荒岡信隆、美山正樹、王斗艶、浪平隆男、花井正広
2021年度(第74回)電気・情報関係学会九州支部連合大会講演論文集、01-2A-02、p.182(2021.09)
「異なる種類の非イオン性高分子の臨界ミセル濃度付近における個々の付加量が窒素雰囲気下の純水の抵抗率に与える影響」
美山正樹、高村紀充、荒岡信隆、土谷和輝、花井正広
2021年度(第74回)電気・情報関係学会九州支部連合大会講演論文集、01-2p-07、p.284(2021.09)
「窒素雰囲気下におけるポリエチレングリコールの付加量が純水の抵抗率に与える影響」
美山正樹、高村紀充、荒岡信隆、土谷和輝、花井正広
第52回電気電子絶縁材料システムシンポジウム予稿集、MVP-5、pp.146-149(2021.09)
「異なるギャップ長における純水の負極性雷インパルス絶縁破壊電圧に及ぼす窒素ファインバブルの付加時間の影響」
土谷和輝、高村紀充、荒岡信隆、美山正樹、花井正広
第52回電気電子絶縁材料システムシンポジウム予稿集、MVP-6、pp.150-152(2021.09)
「窒素雰囲気下における窒素ファインバブルの生成時間が純水の抵抗率および負極性雷インパルス絶縁破壊電圧に与える影響」
土谷和輝、高村紀充、荒岡信隆、美山正樹、花井正広
令和3年電気学会基礎・材料・共通部門大会講演論文集、3-P-C-2、p.1(2021.09)
「試験容器内の窒素置換の回数とセンサの材質が純水の抵抗率に与える影響」
美山正樹、高村紀充、荒岡信隆、土谷和輝、花井正広
2021年(第39回)電気設備学会全国大会講演論文集、C-9、pp.127-128(2021.09)
「各種電極材料を用いた直流電圧印加時における純水の抵抗率変化」
土谷和輝、高村紀充、荒岡信隆、美山正樹、松田樹也、王斗艶、浪平隆男、花井正広
令和3年電気学会全国大会講演論文集、2-040、p.42(2021.03)
「ポリエチレングリコールの分子量と付加量が純水の抵抗率に及ぼす影響」
美山正樹、高村紀充、荒岡信隆、土谷和輝、花井正広
電気学会研究会資料 (誘電・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧 合同研究会)、DEI-21-002/EPP-21-002/HV-21-002、pp.7-11(2021.01)
〈2020年〉
「純水の抵抗率に与えるSUS304球へのグラフェン被覆の影響」
美山正樹、高村紀充、荒岡信隆、花井正広
2020年度 (第73回) 電気・情報関係学会九州支部連合大会講演論文集、03-1P-07、p.152(2020.09)
"Addition Effect of Nitrogen Fine Bubbles and Nonionic Polymer Surfactant to Pure Water on Resistivity and Negative Lightning Impulse Breakdown Voltage of Pure Water"
M.Miyama、N.Takamura、N.Araoka、M.Hanai
Proceedings of 2020 International Symposium on Electrical Insulating Materials (ISEIM 2020)、VD-8、pp.371-374(2020.09)
「純水の電気絶縁性能の向上に向けた取り組み」
高村紀充、荒岡信隆、花井正広
電気評論 2020年5月号、pp.73-76(2020.05)
「非イオン性高分子および窒素ファインバブルの同時付加が純水の抵抗率に与える影響」
美山正樹、高村紀充、荒岡信隆、大坪拓矢、花井正広
令和2年電気学会全国大会講演論文集、2-043、p.52(2020.03)
「窒素ファインバブルおよび非イオン性高分子界面活性剤を付加した純水の電気的特性に関する研究」
大坪拓矢
福岡大学大学院工学研究科 令和元年度修士学位論文、91 pages(2020.03)
〈2019年〉
"Effects of Types and Amounts of Additive Polymers on Resistivity and Dielectric Strength of Pure Water"
N.Takamura、N.Araoka、T.Otsubo、M.Hanai
Proceedings of 2019 IEEE Conference on Electrical Insulation on Dielectric Phenomena (CEIDP 2019)、6B-4、1144、pp.565-568(2019.10)
"Lighting Impulse Breakdown Characteristics of Pure Water with Nitrogen Ultrafine Bubbles Using Pore Type Generator"
T.Otsubo、N.Takamura、N.Araoka、Y.Hino、M.Hanai
Proceedings of 2019 IEEE Conference on Electrical Insulation on Dielectric Phenomena (CEIDP 2019)、6B-12、1238、pp.597-600(2019.10)
「窒素ファインバブルおよび非イオン性高分子界面活性剤を付加した純水の抵抗率経時変化特性および負極性雷インパルス絶縁破壊特性」
大坪拓矢、高村紀充、荒岡信隆、美山正樹、花井正広
第50回電気電子絶縁材料システムシンポジウム予稿集、MVP5-4、pp.236-239(2019.09)
「DLC被覆球電極との接触と非イオン性高分子界面活性剤の添加による純水の抵抗率への影響」
高村紀充、荒岡信隆、大坪拓矢、美山正樹、花井正広
第50回電気電子絶縁材料システムシンポジウム予稿集、P-7、pp.72-75(2019.09)
「純水の抵抗率に対する非イオン性高分子界面活性剤の添加量による影響」
高村紀充、荒岡信隆、大坪拓矢、花井正広
2019年 (第37回) 電気設備学会全国大会講演論文集、J-5、p.545(2019.08)
「ダイヤモンド状炭素被覆球電極の使用による純水の抵抗率と雷インパルス絶縁破壊電圧への影響」
高村紀充、荒岡信隆、日野雄太、大坪拓矢、花井正広
電気学会論文誌 A(基礎・材料・共通部門誌)、Vol.139、No.6、pp.301-306(2019/06) https://doi.org/10.1541/ieejfms.139.301
「純水の抵抗率に対する添加高分子量の影響」
高村紀充、荒岡信隆、日野雄太、大坪拓矢、蒲原聖也、花井正広
平成31年電気学会全国大会講演論文集、2-033、p.38(2019.03)
「界面活性効果を有する高分子材料を添加した純水の電気絶縁特性に関する研究」
日野雄太
福岡大学大学院工学研究科 平成30年度修士学位論文 、73 pages (2019.03)
〈2018年〉
「DLC被覆球電極を用いた純水及び高分子添加純水の雷インパルス絶縁破壊特性」
日野雄太、高村紀充、荒岡信隆、大坪拓矢、平塚侑吾、吉井亨、花井正広
電気学会研究会資料(電力・エネルギー部門 静止器研究会)、SA-18-090、pp.17-21(2018.12)
「窒素ファインバブル付加純水の抵抗率経時変化」
大坪拓矢、高村紀充、荒岡信隆、蒲原聖也、日野雄太、花井正広
日本マイクロ・ナノバブル学会 2018年度第7回学術総会一般講演要旨集、1-2、p.19(2018.12)
"Effect of Gap Length on Lighting Impulse Breakdown Characteristics of Pure Water with Nitrogen Fine Bubble using Different Electrodes"
T.Otsubo、N.Takamura、N.Araoka、Y.Hino、M.Hanai
The Papers of Joint Technical Meeting on Electrical Discharge, Plasma and Pulsed Power,Switching and Protecting Engineering and High Voltage Engineering,IEE Japan (11th International Workshop on High Voltage Engineering (IWHV 2018))、ED-18-101/SP-18-053/HV-18-135、pp.155-158(2018.11)
"Negative Lightning Impulse Breakdown Characteristics of Pure Water with and without N2 Fine Bubbles"
N.Takamura、N.Araoka、S.Kamohara、Y.Hino、T.Beppu、T.Otsubo、M.Mizusaki、M.Hanai
Proceedings of 2018 IEEE Conference on Electrical Insulation on Dielectric Phenomena、8B-3、1122、pp.688-691(2018.10)
https://doi.org/10.1109/CEIDP.2018.8544840
「窒素ファインバブル付加純水の負極性雷インパルス絶縁破壊特性」
副島悠司、高村紀充、荒岡信隆、蒲原聖也、大坪拓矢、堤友浩、花井正広
平成30年度電気・情報関係学会九州支部連合大会(第71回連合大会) 講演論文集、05-1P-05、p.183(2018.09)
「イオン性及び非イオン性高分子添加純水の電気絶縁特性調査」
日野雄太、高村紀充、荒岡信隆、大坪拓矢、花井正広
第49回電気電子絶縁材料システムシンポジウム予稿集、MVP-23、pp.236-239(2018.09)
「純水の負極性雷インパルス絶縁破壊電圧特性」
高村紀充、荒岡信隆、蒲原聖也、日野雄太、別府拓哉、花井正広
電気学会論文誌A(基礎・材料・共通部門誌)、Vol.138、No.8、pp.441-448(2018/08) https://doi.org/10.1541/ieejfms.138.441
「高分子添加による純水の抵抗率経時変化及び負極性雷インパルス電圧絶縁破壊特性への影響」
日野雄太、高村紀充、荒岡信隆、大坪拓矢、花井正広
福岡大学工学集報、No.100、pp.63-68(2018.03)
「球対平板電極構成における超純水の雷インパルス絶縁破壊電圧特性の比較」
大坪拓矢、高村紀充、荒岡信隆、日野雄太、蒲原聖也、別府拓哉、梅崎寛人、花井正広
平成30年電学会全国大会講演論文集、1-172、p.210(2018.03)
"Characteristics of Lightning Impulse Breakdown in Small Gap of Polymer-added Pure Water"
Y.Hino、N.Takamura、N.Araoka、T.Otsubo、H.Umezaki、M.Hanai
Proceedings of IEEJ PES-IEEE PES Thailand Joint Symposium on Advanced Technology in Power Systems 2018、TJS-18-17、pp.83-86(2018.03)
〈2017年〉
「高分子添加純水の抵抗率変化及び負極性雷インパルス電圧絶縁破壊特性」
日野雄太、高村紀充、荒岡信隆、大坪拓哉、梅崎寛人、花井正広
電気学会研究会資料(電力・エネルギー部門 静止器研究会)、SA-17-087、pp.27-32
「純水と高分子添加純水の負極性雷インパルス破壊電圧特性」
大坪拓矢、高村紀充、荒岡信隆、日野雄太、梅崎寛人、花井正広
平成29年度電気・情報関連学会九州支部連合大会講演論文集、No.02-2A-10、p.256(2017.09)
「高分子添加による純水の抵抗率の時間的特性」
日野雄太、高村紀充、荒岡信隆、大坪拓矢、梅崎寛人、花井正広
平成29年度電気・情報関連学会九州支部連合大会講演論文集、No.02-2A-09、p.255(2017.09)
"Influence of Test Method and Gas Pressure on Negative Lightning Impulse Breakdown Voltage in Ultra-Pure Water"
N.Takamura、N.Araoka、S.Kamohara、Y.Hino、T.Beppu、M.Hanai
Proceedings of 2017 International Symposium on Electrical Insulating Materials、Vol.2、M4、pp.735-738(2017.09)
https://doi.org/10.23919/ISEIM.2017.8166594
"Effect of Pressure on Negative Lighting Impulse Breakdown Voltage in Ultra-Pure Water"
S.Kamohara、N.Takamura、N.Araoka、Y.Hino、T.Beppu、M.Hanai
Proceedings of 5th International Symposium & Exhibition on Aqua Science and Water Resources、PP 38、pp.248-251(2017.08)
"Resistivity Changes of Pure Water by Addition of Polyethylene Glycol"
Y.Hino、N.Takamura、N.Araoka、S.Kamohara、T.Beppu、M.Hanai
Proceedings of 5th International Symposium & Exhibition on Aqua Science and Water Resources、PP 37、pp.244-247(2017.08)
"Comparison of Breakdown Characteristics in Ultra-Pure Water using Progressive Stress Test and Up-and-Down Test"
T.Beppu、N.Takamura、N.Araoka、Y.Hino、S.Kamohara、M.Hanai
Proceedings of 5th International Symposium & Exhibition on Aqua Science and Water Resources、PP36、pp.240-243(2017.08)
「超純水小ギャップの負極性雷インパルス電圧絶縁破壊特性」
高村紀充、花井正広
福岡大学工学集報、No98、pp.9-14(2017.03)
http://id.nii.ac.jp/1316/00004000/
「ポリエチレングリコール添加による純水の抵抗率変化」
日野雄太、高村紀充、蒲原聖也、別府拓哉、西田進一郎、富永数真、花井正広
平成29年電学会全国大会講演論文集、2-051、第1分冊、p.56(2017.03)
「超純水中負極性雷インパルス絶縁破壊電圧への圧力による影響」
蒲原聖也、高村紀充、日野雄太、別府拓哉、西田進一郎、富永数真、花井正広
平成29年電学会全国大会講演論文集、2-039、第1分冊、p.42(2017.03)
「上昇法と昇降法での超純水絶縁破壊特性の比較」
別府拓哉、高村紀充、日野雄太、蒲原聖也、西田進一郎、富永数真、花井正広
平成29年電学会全国大会講演論文集、2-038、第1分冊、p.41(2017.03)