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2017 年度 実績報告書

静電誘導電圧が原因で起こる電子機器の誤動作防止の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K05952
研究機関工学院大学

研究代表者

市川 紀充  工学院大学, 工学部, 准教授 (60415833)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード二つの金属筐体 / 金属筐体内の誘導電圧 / 帯電物体の移動 / 静電誘導 / 電子機器の故障や誤動作 / 球ギャップ / EMI・EMC / 金属筐体間の距離
研究実績の概要

静電気は複写機等に利用されているが、電子機器の故障や誤動作の原因になる。人体等はエアコンを使用した室内を移動すると10キロボルト程度の電圧に帯電し、電子機器の電子部品は5~10ボルト以下の電圧で故障や誤動作を起こす。帯電した人体等が電子機器の金属筐体の前面開口部の前を移動すると、静電誘導が原因で金属筐体内には相当大きな誘導電圧が発生する可能性がある。
金属筐体内に生じる誘導電圧を測定するために計測器のケーブルを繋ぐと、金属筐体内の電界分布を乱してしまう。本研究では、金属筐体内に生じる誘導電圧を明らかにするため、高電圧の分野で電圧測定に用いられる二つの球電極からなる球ギャップと電磁波センサを用いて金属筐体内に生じる誘導電圧を測定した。
オフィス等の室内では、パソコンやプリンター等の複数の電子機器を使用している。例えば人体等の帯電物体が二つの電子機器の金属筐体の近くを移動したとき、各金属筐体内には誘導電圧が発生する。二つの金属筐体内に生じる誘導電圧は、各金属筐体の配置を変えると、その大きさが変わることがある。この種の電子機器の金属筐体のレイアウトの研究は、金属筐体内に生じる誘導電圧を低減にも役立つ。
本研究では、人体等の帯電物体が二つの電子機器の金属筐体の前面開口部の前を移動したとき、各金属筐体内に生じる誘導電圧の検討を行った。本研究の結果、次のことを明らかにした。(1)帯電物体が二つの金属筐体の前面開口部の前を通過したとき、各金属筐体内に生じる誘導電圧は、二つの金属筐体間の距離には依存しない。(2)帯電物体が金属筐体の前面開口部の前から遠ざかったときに筐体内に生じる誘導電圧は、帯電物体が金属筐体の前を通過したときに筐体内に生じる誘導電圧とは逆極性で1.12倍の大きさになる。本研究成果は、金属筐体内に生じる誘導電圧が原因で起こる電子機器の故障や誤動作の防止に役立つといえる。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 帯電物体の移動により二つの金属筐体に生じる静電誘導電圧2018

    • 著者名/発表者名
      市川 紀充
    • 雑誌名

      電気学会論文誌. D, 産業応用部門誌

      巻: 138 ページ: 186~192

    • DOI

      https://doi.org/10.1541/ieejias.138.186

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 静電誘導電圧を用いた帯電した人体の高さ(姿勢)の判別2018

    • 著者名/発表者名
      市川 紀充
    • 雑誌名

      電気学会論文誌. D, 産業応用部門誌

      巻: 138 ページ: 193~198

    • DOI

      https://doi.org/10.1541/ieejias.138.193

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental consideration of the electrostatically induced voltage generated when a charged body approaches a metal box and moves away from the box2017

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa Norimitsu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation

      巻: 24 ページ: 1203~1209

    • DOI

      10.1109/TDEI.2017.006175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electroshock weapon measurements: instrumentation requirements and limitations2017

    • 著者名/発表者名
      Paulter N, Jenkins D and Ichikawa N
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Systems & Energing Technologies

      巻: 3 ページ: 1~5

    • DOI

      https://www.omicsonline.org/open-access/electroshock-weapon-measurements-instrumentation-requirements-andlimitations-.pdf

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Electrical fatality rate and epidemiology of electrocution in Japan, 2012-20142018

    • 著者名/発表者名
      Norimitsu Ichikawa
    • 学会等名
      IEEE IAS Electrical Safety Workshop, Fort Worth, pp. 176-183
    • 国際学会
  • [学会発表] 電力設備・電気設備が原因で起こる感電災害と防止対策2018

    • 著者名/発表者名
      市川 紀充
    • 学会等名
      平成29年電気関係災障害防止対策講習会、pp. 1~36
    • 招待講演
  • [学会発表] 化学工場における安全対策 第2部静電気発生メカニズムと生産現場における安全対策2017

    • 著者名/発表者名
      市川 紀充
    • 学会等名
      技術情報協会技術セミナー、pp. 1~24
    • 招待講演
  • [学会発表] 化学工場における安全対策 第3部粉体プロセスにおける粉じん爆発の危険性と防止対策2017

    • 著者名/発表者名
      市川 紀充
    • 学会等名
      技術情報協会技術セミナー、pp. 1~22
    • 招待講演
  • [学会発表] Epidemiology of fatal electrocutions including lightning accidents in Japan 1992 to 19962017

    • 著者名/発表者名
      Norimitsu Ichikawa
    • 学会等名
      The 10th Asia-Pacific International Conference on Lightning, Krabi, No. PID_146, pp. 628~633
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of electrostatically induced voltages in two metal boxes by using spark gap and electromagnetic wave sensor2017

    • 著者名/発表者名
      Norimitsu Ichikawa
    • 学会等名
      2017 Meeting of the Electrostatic Society of America, Ottawa, No. E5, pp. 1~10
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrostatically induced voltage in two metal boxes when charged body moves away from the boxes2017

    • 著者名/発表者名
      Norimitsu Ichikawa
    • 学会等名
      Asia Pacific Symposium on Safety, 2017, Kitakyushu, No. SC4-01, pp. 1~8
    • 国際学会
  • [図書] 需要設備の品質向上と保全高度化に向けた安全安心技術2018

    • 著者名/発表者名
      需要設備の品質向上と保全高度化に向けた安全安心技術調査専門委員会(幹事:市川 紀充)
    • 総ページ数
      61
    • 出版者
      電気学会技術報告第1412号

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公開日: 2018-12-17  

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