2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of Short-Circuit Phenomena of Element Conductors in Ac Power Cord and Establishment of Its Detection Method
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26420231
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
水野 幸男 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50190658)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電源コード / 素線 / 短絡 / 電圧波形 / 検出器 / 壁付コンセント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電気設備火災の主要因のひとつである電線の短絡を検出し火災を未然に防止するため、昨年度までに短絡時の電圧波形の歪みなどに着目した判定条件を設定した素線短絡検出器を試作し、動作特性の評価を開始した。
今年度は、種々の条件下で素線短絡検出器の動作の評価を行うとともに、動作特性向上方策の検討を行った。素線短絡判定条件を、電圧波形の歪みを特徴づける検知時間が3ms以上、かつ、電圧波形の歪みの持続時間は短絡発生時から1サイクル以内、とした。電源コードの長さ（4種類）と屋内配線を模擬した抵抗値（4種類）の全ての組合せにおいて、素線短絡を人為的に発生させて検出器の動作を調査した。素線短絡判定条件を満足する場合には、検出器の動作確率はほぼ100%であることを確認した。一方、家庭用電気製品の接続・遮断時の過渡現象によっても電圧波形の歪みが生じるが、種々の電気製品を用いて実験を行った結果、このような過渡現象では素線短絡検出器は全く動作せず、素線短絡判定条件の妥当性が確認された。
しかしながら、検知時間が3ms未満であっても3msに近い場合には、素線短絡判定条件を満足しないにもかかわらず検出器が動作する場合が散見された。素線短絡が生じているため安全側の動作にはなるものの、性能向上のために判定条件の再検討を行った。より短い検知時間を閾値とするとこの問題は解決されるが、過渡現象により誤動作が生じる場合があることが判明した。得られた結果を総合的に検討し、現時点では素線短絡判定条件における検知時間の閾値を3msとすることが最善との結論に達した。
3年間の研究で、電源コードの素線短絡現象を実験室で再現し短絡時に電圧波形が歪むことを明らかにし、歪みを特徴付ける検知時間および過渡現象との区別に必要な歪みの持続時間により素線短絡判定条件を設定し、設計通りの性能を有する素線短絡検出器を試作することができた。
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