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書籍詳細

電気・電子系 教科書シリーズ 26)

  高電圧工学

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植月唯夫 津山高専教授 博士(工学) 著

松原孝史 米子高専名誉教授 博士(工学) 著

箕田充志 松江高専教授 博士(工学) 著

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発行年月日:2006/02/28 , 判 型: A5,  ページ数:216頁

ISBN:978-4-339-01206-4,  定 価:3,024円 (本体2,800円+税)

初めて高電圧工学を学ぶ高専,大学の学生向けの入門書である。図や写真を多く用い平易な説明に心がけ,基本的なことを中心に,新しい高電圧技術や応用にも触れている。また,シラバスとの対応を重視し,15章構成としている。

【目次】

1. 高電圧工学とは
1.1 自然界における高電圧
1.2 高電圧工学の役割  
1.2.1 高電圧と絶縁  
1.2.2 高電圧と応用
1. 高電圧工学とは
1.1 自然界における高電圧
1.2 高電圧工学の役割  
1.2.1 高電圧と絶縁  
1.2.2 高電圧と応用
演習問題

2. 高電圧現象
2.1 気体粒子の運動
2.1.1 気体の状態方程式
2.1.2 粒子のエネルギー
2.1.3 粒子の速度分布・エネルギー分布
2.1.4 衝突断面積、衝突周波数、および衝突損失割合
2.1.5 平均自由行程
2.2 励起・電離
2.2.1 原子のエネルギー準位
2.2.2 衝突による励起・電離
2.2.3 熱電離
2.2.4 光電離
2.2.5 階段励起,累積電離
2.2.6 電離電圧と放電開始電圧の関係
2.3 電離気体で起こる現象
2.3.1 電子温度と電子エネルギー分布
2.3.2 移動度
2.3.3 拡散
2.3.4 再結合と付着
演習問題

3.電 子 放 出
3.1 仕事関数
3.2 熱電子放出
3.2.1 熱のみによる電子放出
3.2.2 ショットキー効果 
3.3 電界放出
3.4 光電子放出
3.5 電子ビームによる二次電子放出
3.6 粒子衝突による電子放出
演習問題

4.気体の絶縁破壊
4.1 非自続放電と自続放電
4.2 タウンゼント理論
4.3 ストリーマ理論
4.4 火花放電への移行過程としてのコロナ放電
4.4.1 コロナ放電の発生条件
4.4.2 コロナ放電の形態
4.4.3 コロナ損・コロナ雑音
4.5 火花放電
4.5.1 火花放電の定義
4.5.2 放電の時間遅れ
4.5.3 火花放電に影響を与えるパラメータ
演習問題

5.放 電 現 象
5.1 定常放電
5.1.1 低気圧直流放電の電気特性
5.1.2 低圧放電の始動性(ペニング効果)
5.2 グロー放電
5.2.1  発光状態と電気特性
5.2.2  陰極降下領域
5.2.3  電極について
5.2.4  陽光柱理論
5.2.5  陽極降下領域
5.3 アーク放電
5.3.1  アーク放電の特徴
5.3.2  電極からの電子放出機構について
5.3.3  アーク放電の陽光柱
5.3.4  放電の応用
演習問題

6.プラズマの基礎
6.1 プラズマの定義と性質
6.1.1  プラズマの定義
6.1.2  プラズマの微視的な見方と巨視的な見方の境界
6.1.3  プラズマの集団としての性質
6.2 シース理論
6.2.1  プラズマと壁の境界
6.2.2  プラズマ計測(プローブ法)
6.2.3   プラズマの種類と計測法
演習問題

7.液体の絶縁破壊
7.1 液体中の電気伝導特性
7.2 液体の絶縁破壊機構
7.2.1  電子的破壊
7.2.2  気泡破壊
7.3 不純物の影響
7.3.1 不純物による破壊
7.3.2 面積・体積効果
7.3.3 ワイブルプロット
7.4 流動帯電
演習問題

8.固体の絶縁破壊
8.1 固体中の電気伝導特性
8.1.1  イオン性伝導
8.1.2  電子性伝導
8.2 誘電分極
8.3 誘電損失
8.4 絶縁破壊理論
8.4.1  電子的破壊
8.4.2  熱的破壊
8.4.3  電気機械的破壊
8.4.4  破壊に影響をおよぼす要因
8.4.5  絶縁破壊の温度特性
演習問題

9.複合系の絶縁破壊
9.1 複合誘電体における電界
9.2 ボイド内での部分放電
9.3 トリーイング
9.4 沿面放電
9.5 トラッキング  
演習問題

10.電界と絶縁
10.1 電界計算
10.1.1 静電界の方程式
10.1.2 電解計算法の種類
10.1.3 コンピュータによる電界計算法
10.2 電界緩和法  
10.2.1 導体形状と配置  
10.2.2 段絶縁  
10.2.3 遮へい
10.3 絶縁協調  
10.3.1 絶縁協調  
10.3.2 絶縁階級と基準衝撃絶縁強度BIL
演習問題

11.高電圧の発生
11.1 交流高電圧の発生
11.2 直流高電圧の発生
11.3 インパルス高電圧の発生
演習問題

12.高電圧と大電流の測定
12.1 実際の送配電系統で高電圧を測定する方法
12.1.1 計器用変圧器
12.1.2 コンデンサ形計器用変圧器
12.2 実験室で高電圧を測定する方法
12.2.1 静電電圧計
12.2.2 火花ギャップ法
12.2.3 倍率器と指示計器
12.2.4 分圧器と計測器
12.2.5 測定方法と測定対象(実験室)
12.2.6 光を利用した測定方法
12.2.7 空間電荷の計測方法
12.3 インパルス大電流の測定
12.3.1  分流器とオシロスコープ
12.3.2  ロゴウスキコイル
演習問題

13.高電圧機器
13.1 がいし  
13.1.1 懸垂がいし  
13.1.2 長管がいし
13.2 ブッシング  
13.2.1 単一形ブッシング  
13.2.2 油入ブッシング  
13.2.3 コンデンサ形ブッシング
13.3 電力ケーブル  
13.3.1 ソリッドケーブル  
13.3.2 油入ケーブル  
13.3.3 圧力ケーブル
13.4 高電圧コンデンサ
13.5 高電圧整流素子
13.6 断路器
13.7 遮断器
13.8 ガス絶縁開閉装置
13.9 避雷器
演習問題

14.高電圧絶縁試験
14.1 高電圧絶縁試験の種類
14.2 絶縁特性試験(非破壊試験)  
14.2.1 直流高電圧試験  
14.2.2 誘電正接試験  
14.2.3 部分放電試験
14.3 交流高電圧試験  
14.3.1 試験条件と試験回路  
14.3.2 交流絶縁耐力試験
14.4 雷インパルス電圧試験  
14.4.1 雷インパルス絶縁耐力試験  
14.4.2 V-t曲線試験  
演習問題

15.高電圧応用
15.1 高電界の利用  
15.1.1 粒子加速器  
15.1.2 電子顕微鏡
15.2 コロナ放電電荷の利用  
15.2.1 電気集じん機 
15.2.2 電子コピー機  
15.2.3 静電塗装
15.3 放電の応用  
15.3.1 オゾナイザ  
15.3.2 気体レーザ
演習問題

付     録
引用・参考文献
演習問題解答
索     引

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