高電圧工学

High Voltage Engineering

994315M

43EEPOE304

植田　譲

Yuzuru Ueda

2024年度後期

2024 / Second semester

火曜3限

Tuesday 3rd Period

工学部　電気工学科

Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

[概要]
高電圧工学は、超高圧送電技術の基礎として重要であることはいうまでもないが、Ｘ線装置、電子顕微鏡、電気集塵器、粒子加速器、プラズマ発生装置などの高電圧装置、さらに放電灯、静電塗装、電子写真、放電加工、放電化学など放電工学とよばれる分野にも広範囲な応用面を有している。また、最近はエレクトロニクスの分野でも静電気や電磁波による障害や誤動作が問題になっており、高電界による絶縁破壊現象やその防止対策など高電圧工学の知識が必要となっている。本授業では高電圧に特有な物理現象とそれに関連する技術および応用について学ぶ。

[目的]
この授業では高電圧に特有な物理現象とそれに関連する技術および応用について理解する事を目的とする。

[到達目標]
高電圧工学に関して第一種電気主任技術者に必要とされる程度の知識を得ることを目標とする。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

高電圧工学は、電気主任技術者の資格認定基準の関係学科科目別授業内容の１つに指定されている。

小テストの実施　Quiz type test

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各回の授業前に教科書の内容を理解するとともに、演習問題等を用いて事前学習・復習を行うこと。

平常点、および試験
(平常点は小テストやレポート課題等により評価する。)

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

Y

教科書：
日高邦彦「高電圧工学」[第2版] (数理工学社サイエンス社)
ＩＳＢＮ:　978-4-86481-096-8

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

その他参考書：
河野 照哉著 「新版高電圧工学」（朝倉書店 電気工学基礎講座）
詫間薫、柳父悟著「高電圧大電流工学」（電気学会発行 電気学会大学講座）

1 　　高電圧工学の基礎
電力系統の電圧、過電圧、絶縁協調と絶縁階級を理解する。
極値統計、電極配置、放電現象と放電電圧の基礎を理解する。

2 　　放電現象の基礎(1)
気体分子の運動、粒子の衝突、励起と電離について理解する。

3 　　放電現象の基礎(2)
電子付着、再結合について理解する。

4 　　気体の放電(1)
放電現象、気体中の放電、フラッシュオーバ（火花放電）、タウンゼント理論、ストリーマ理論を理解する。

5 　　気体の放電（2）
パッシェンの法則を理解する。

6 　　気体の放電（3） 　
電圧波形と放電特性、雷放電、雷遮断について理解する。

7 　　気体の放電（4） 　
絶縁物の種類と性能、大気圧空気、SF6ガスおよびその他の気体を理解する。

8 　　定常気体放電
グロー放電、アーク放電、電流電圧特性について理解する。

9 　　液体・固体の放電
液体・固体の絶縁破壊、油、その他の液体、固体絶縁物の種類と特徴を理解する。

10 　　複合誘電体の放電
複合誘電体の絶縁破壊、固体絶縁物の破壊電圧特性、トリーイング、沿面放電を理解する。

11 　　高電圧の発生
高電圧発生装置、交流高電圧の発生、直流高電圧の発生、インパルス高電圧の発生、インパルス大電流の発生を理解する。

12　　高電圧の測定
交流高電圧の測定、直流高電圧の測定、インパルス電圧の測定、インパルス電流の測定を理解する。
高電圧試験の種類、絶縁破壊試験、耐電圧試験、絶縁特性試験を理解する。

13　　高電圧機器
ピンがいし、けんすいがいし、汚損対策、ブッシング、高電圧電力ケーブルの種類と特徴、避雷器、遮断器、その他の開閉機器、GIS、直流電力機器を理解する。

14　　高電圧の解析
高電圧の波形、V-t特性、進行波を理解する。

15　　まとめ
授業全体の復習と総括

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