開学40周年記念事業

文字サイズ
検索

学部・大学院

ホーム > 学部・大学院 > 教員紹介 > 電気・電子情報工学系 > 村上 義信(むらかみ よしのぶ)

村上 義信(むらかみ よしのぶ)

所属 電気・電子情報工学系
兼務
職名 准教授
専門分野 高電界電気物性,高電圧絶縁工学, 誘電計測工学
学位 博士(工学)(豊橋技術科学大学)
所属学会 電気学会, IEEE
E-mail murakami@ee
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://dei.eee.tut.ac.jp

研究紹介

誘電・絶縁材料は電力機器や電子部品の信頼性を支える重要な要素です。LSIのような電子部品においても絶縁の電界は超高圧電力機器の使用電界よりずっと高く、発光、破壊、非線形現象など、何でもありの世界です。電力機器も電子部品も、高電界電気現象を理解しないと大損害の危険がありますが、うまく使えばすばらしい応用も開けてきます。超音波を使った内部帯電測定、部分放電計測などにより誘電・絶縁計測・診断を行い、高分子絶縁材料の高電界電気現象の解明に関する研究を行っています。また、医療用の経皮膚吸収テープのような絶縁性を主目的としない機能性をもつ絶縁材料も私たちの身の回りでたくさん使用されています。本研究室では、これらの「電気を通さない材料」と「電気を少し通す材料」を中心に、性能向上、性能評価と工学的応用に関する研究を行っています。さらには自動車パワーモジュール等での使用が期待される高熱伝導率をもつ絶縁材料の開発なども行っています。

テーマ1:高分子絶縁材料の内部蓄積電荷計測に関する研究

概要
図 超音波で捉えた高分子材料中の電荷挙動

現在の送電方式を”交流”から“直流”にすると、長距離かつ大容量な
送電が可能となり、今の交流方式かなりエネルギー損失が少なくなります。この直流電界下において最も問題となるのが絶縁体内に蓄積する電荷(空間電荷)で、局所的に内部電界を編歪し、これにより低電圧で絶縁破壊が生じたりもします。本研究ではナノコンポジット絶縁材料など新しい絶縁材料の評価に加え、内部帯電測定装置を改良することにより絶縁破壊までの測定、短時間間隔測定、高温下における測定等を実施し、各種条件下における特性の把握・解明を行っています。また、音響特性を評価できる空間電荷測定システムの開発、経皮吸収テープ中の薬物挙動の可視化など測定システムの高精度化、応用計測を行っています。

キーワード

直流、空間電荷、絶縁破壊、高温、高精度化、応用計測

テーマ2:部分放電と電気トリー

概要
図 電気トリー

絶縁体中に微小な空隙状欠陥などがあると,微弱な放電(部分放電)が発生します。基本的に部分放電は全路破壊ではないので絶縁破壊はすぐに起こることはまれですが、絶縁体が部分放電により劣化し、長期的には絶縁破壊を引き起こす可能性があります。インバータ駆動モータの普及により、急峻な立ち上り時間をもつインバータサージによっても部分放電が発生する場合があります。本研究では通常の商用周波数における部分放電特性の把握に加え、インバータサージによって発生した部分放電が絶縁系に与える影響等の把握および解明を行っています。さらには部分放電劣化等が局所的に進行して図に示すような局部的な樹枝状の破壊痕(電気トリー)が生じる場合があります。この電気トリーも長期絶縁劣化一つの原因となります。本研究では、充填剤がトリーの発生・進展に与える影響、絶縁体界面が電気トリーに与える影響等の評価および解明を行っています。

キーワード

部分放電、インバータサージ、電気トリー、界面、充填剤

テーマ3:機能性コンポジット絶縁材料の開発

概要

 パワー密度の上昇、インバータサージ等の影響により自動車用パワーモジュールの放熱・絶縁材料の設計電界は材料の本質的な絶縁破壊電界に近づいています。高絶縁性のみならず高放熱性が要求されますが、これらの特性は一般的に相反する特性であり、絶縁性を求めると放熱特性が悪くなります。本研究では充填剤とマトリックス高分子の微細構造を最適に設計できる静電吸着法に着目し、バランスのとれた絶縁・放熱特性をもった機能性コンポジット絶縁材料の開発を行っています。

担当授業科目名(科目コード)

電気回路論Ⅰ
応用解析学
エネルギートランスファー工学

その他(受賞、学会役員等)

超電導ケーブルにおける絶縁システムに関する研究
ソリッド油の絶縁評価
各種絶縁材料の沿面放電に関する研究
極薄膜フィルムの特性評価


ページトップへ