C：電力インフラの信頼性・環境調和性の向上への挑戦

研究課題の背景

高度経済成長期に導入された電力設備を中心に、設備の経年化が進んでおり、事故や自然災害に対して供給信頼性を維持しつつも、電力設備のコストダウンを図ることが重要になっている。従って、事故や自然災害のリスクを見極めながら、経年設備を限界まで有効に活用することが課題となる。また、経年設備をリプレースする際や革新的機器の開発においては、環境との調和とともに、高度で付加価値の高いものにしていく必要がある。

【社会環境を踏まえた課題】C-1:電力供給の信頼性と経済性の両立

【研究項目】

事故未然防止のための設備診断・監視技術の高度化

• 電気絶縁診断技術の高度化
• 高精度余寿命評価手法の開発

【研究項目】

信頼性とライフサイクルコストを考慮した設備の構築・保守手法の確立

• ロボット、ドローン、センサ、非破壊検査技術による保守管理の高度化・効率化
• IoT、ビッグデータ、分析プラットフォーム、AIを活用した故障予兆診断Ｉ
• 設備計画手法（アセットマネジメント）の高度化

【研究項目】

自然災害対策の高度化

• 雷現象の解明と雷害対策の高度化（雷保護システム、電磁界計測等）
• 塩害・雪害への対策技術の高度化
• 大地震等の過酷な事象下における信頼性維持対策の高度化
• 災害情報のリアルタイム共有化手法の開発

【社会環境を踏まえた課題】C-2:低環境負荷技術と高機能絶縁技術の開発

【研究項目】

新たな絶縁・消弧方式の開発

• SF₆代替ガスの開発（CF₃I、放電解析、プラズマ流体解析）
• 開閉器における放電・絶縁破壊メカニズムの解明

【研究項目】

高機能絶縁技術の開発

• 誘電率傾斜機能材料、ナノコンポジット材料を用いた電力機器の開発

【研究項目】

環境負荷低減のための電力機器開発

• 環境調和型電力機器の開発
• 環境に優しい絶縁材料の開発
• マテリアルリサイクルの開発

【社会環境を踏まえた課題】C-3：革新的機器の開発

【研究項目】

高効率・高性能・多機能な機器の開発

• 電力変換器の高効率化(マトリックスコンバータ等）
• 高効率発電機・電動機の開発（超電導発電機、超電導モータ等）
• 次世代半導体（SiC、GaN等）デバイス・機器の開発
• アクチュエータ（ER流体）の開発
• 過酷環境下における作業用ロボットの開発