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火花放電における火花チャネルのインピーダンス推定

研究課題

研究課題/領域番号 18K04093
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21010:電力工学関連
研究機関釧路工業高等専門学校

研究代表者

高 義礼  釧路工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (80335091)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード火花放電 / 火花チャネル / インピーダンス / 火花抵抗則 / 推定 / 過渡電界 / 外部トリガ信号 / 火花経路 / 放電点 / 火花抵抗
研究成果の概要

火花抵抗則については人体からの静電気放電に対していずれが妥当であるか不明な点が多かった。本研究ではこの疑問を解消するために火花チャネルのインピーダンス推定をおこなうことを目指した。高速度カメラの火花放電画像と既存の実験結果とを組み合わせることで推定できないかを探った。火花放電という超高速現象を撮影するためのトリガ方法を考案し火花画像を取得した結果、毎回の放電経路(長)が変化し、かつ明暗の箇所に比較的再現性があることがわかった。一方,いずれの火花抵抗則を用いればよいかの検討を別途おこなってきたが、充電電圧1000V~7000Vの範囲ではRompe-Weizel則が比較的合致することがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では火花放電が電極の移動速度や温度・湿度といった諸条件にどのように左右されるかを明らかにすることを目指しているが、放電の状態を定量的に示す方法として火花チャネルのインピーダンス(火花抵抗)を導出できないか試みた。放電状態を定式化できれば、気象条件や電極(帯電物体)の移動速度などがわかる場合にどのような放電が発生し、どのような電磁界が放射されるかといったことが明らかになり、機器誤動作等の発生頻度の予測などに役立つ可能性がある。本研究では火花経路が放電ごとに変化すること(これによりインピーダンスが変化すること)などが明らかとなり、今後のインピーダンス推定により、より実用化に近づくと考える。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 火花放電における火花ギャップのインピーダンス推定に向けた基礎検討2021

    • 著者名/発表者名
      高 義礼
    • 雑誌名

      釧路工業高等専門学校紀要

      巻: 54 ページ: 55-58

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] ふたつの異なる火花抵抗則から導出される火花放電の特性比較と妥当性のさらなる実験検証2020

    • 著者名/発表者名
      高義礼,藤原修
    • 雑誌名

      電気学会論文誌. A

      巻: 140 号: 2 ページ: 72-79

    • DOI

      10.1541/ieejfms.140.72

    • NAID

      130007793646

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • 年月日
      2020-02-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 球電極間の低電圧衝突ESDで生ずる放射電界の充電電圧依存性2019

    • 著者名/発表者名
      高義礼,川又憲,石上忍,嶺岸茂樹,藤原修
    • 雑誌名

      電気学会論文誌. A

      巻: 139 号: 12 ページ: 695-696

    • DOI

      10.1541/ieejfms.139.695

    • NAID

      130007754557

    • ISSN
      0385-4205, 1347-5533
    • 年月日
      2019-12-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 静電気放電における火花抵抗則の適用範囲についての検証2019

    • 著者名/発表者名
      高 義礼
    • 雑誌名

      釧 路 工 業 高 等 専 門 学 校 「紀 要」

      巻: 52 ページ: 81-84

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Verification of Spark Constants for Spark-resistance Formulae applied to Micro-gap ESD2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Taka and Osamu Fujiwara
    • 学会等名
      2019 International Symposium on Electromagnetic Compatibility,June 3-7, 2019 / Sapporo Japan
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 平行平板電極間の火花放電に対する火花抵抗則の系数値推定と実験検証2019

    • 著者名/発表者名
      高義礼,藤原修
    • 学会等名
      令和元年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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