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2022 年度 研究成果報告書

直流高電圧のアーク放電遮断に効果的な封入気体とアーク放電抑制機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 20K04421
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
研究機関日本工業大学

研究代表者

吉田 清  日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (60220638)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード電気接点 / 電磁コンタクタ / 水素 / アーク放電 / 接触抵抗
研究成果の概要

電磁コンタクタの電気接点を大気中と水素ガス中で開閉を行い、発生するアーク放電に与える負荷条件、周囲気体および気体圧力の影響を交流回路のもとで調べた。さらに、接触抵抗値に与える影響を検討した。その結果、アーク放電の抑制効果は水素ガスが顕著で、ガス圧が高い方がアーク放電を短縮できることを示した。その上、接触抵抗値は、水素ガス中では小さく安定した。また、誘導性負荷では、抵抗負荷に比べアーク放電抑制効果が小さいことが分かった。

自由記述の分野

電気接点

研究成果の学術的意義や社会的意義

電気接点に生じるアーク放電を短時間で消弧するためには、水素ガス中に電気接点を設置することが効果的である。水素ガスが封中された電磁コンタクタが太陽光発電や電気自動車(EV)などの直流回路では実用化されている。本研究では、交流回路のもとで負荷条件とガス圧力がアーク放電の抑制に与える影響を調査した。水素ガスのアーク抑制効果と負荷条件との関連、および接触抵抗を低く抑える効果を示した点において、既存の関連する機器の性能向上に寄与する成果である。

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公開日: 2024-01-30  

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