2016 Fiscal Year Annual Research Report
Brush and propagating brush discharges associated with insulating coats and the evaluation of their incedivity
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26350470
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| Research Institution | National Institute of Occupational Safety and Health,Japan |
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Principal Investigator |
大澤 敦 独立行政法人労働者健康安全機構労働安全衛生総合研究所, 電気安全研究グループ, 統括研究員 (20358435)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ブラシ放電 / 沿面放電 / 放電電荷 / 絶縁性コート / 絶縁性ライナー / 静電気着火 / 静電気障災害防止 / 減災 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，産業現場で着火源となっている金属容器・配管等の絶縁性コート又は内袋（ライナー）にみられる背面接地導体を有する絶縁物表面が帯電したときに発生するブラシ放電と沿面放電について，絶縁性コート・ライナーに用いられる材料の誘電率及び厚さを考慮して，ブラシ放電の着火性同定の目安となる放電電荷と粉塵雰囲気の着火源ともなる沿面放電の開始条件の統一表式を実験的及び理論的に求め，コート・ライナーの着火性評価と安全設計に応用することである。
本研究に特化したクーロンメータの開発及び均一帯電法，測定電荷から誘導電荷を除去する方法，沿面放電面積の制限する方法を見出すことによって，実験で生起した種々の問題を解決し，統一式導出の障害となっていたデータのばらつきと再現性を改善することができた。これにより，絶縁性コート・ライナーに使用されるPTFE，ポリエチレン及びホウ珪酸ガラスの種々の厚さのシートをサンプルとして，ブラシ放電の初期表面電位と放電電荷の関係および沿面放電開始のための最低初期表面電位を実験的に調査し，コート・ライナーの誘電率と厚さを考慮したブラシ放電電荷および沿面放電開始条件の統一表式を導出することができた。いずれも絶縁層に蓄積された初期エネルギー密度に密接に関連した。
得られた２つの統一式を用いて，着火性評価法及びこの結果に安全率を考慮した粉体プロセスにおける着火フリーコート・ライナーの設計を提案している。
サンプルの体積抵抗率（電荷緩和の調査），絶縁破壊電圧及び誘電率の測定も実施した。これらの結果は，コート・ライナーの厚さをどの程度まで薄くすれば，電荷緩和又は絶縁破壊によって沿面放電開始条件の表面電位よりも低くできるのかという粉塵着火防止のためのコート・ライナーの設計にも応用している。
理論的なアプローチのブラシ放電電荷および沿面放電開始のモデリングは現在も続行している。
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