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2011 年度 実施状況報告書

アーク放電に接している電気接点表面の高速度分光撮影による接点消耗過程の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23560322
研究機関静岡大学

研究代表者

関川 純哉  静岡大学, 工学部, 准教授 (80332691)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワード電気接点 / リレー / コンタクタ / 接触 / コネクタ
研究概要

平成23年度は、電気接点等速開離装置(以下では開離装置と略す)と一台の高速度カメラとを含む既設の基本的な実験・測定システムに、高速度カメラを一台追加し、開離時アークを高速度分光撮影する手法の確立を目的として研究を実施した。 使用した電気接点の材料は純銀(99.99%)である。銀は主に中負荷用の電磁リレーで母材として使用されている材料であり、他の銀系合金材料との比較のための基準となる材料である。開離装置で使用する試料接点対の形状は直径5mm、長さ20mmの円柱であり、その端面を接触面とする。接点表面状態を撮影しやすいように、被撮影側の接点表面形状は平面、対になるもう片側の接点表面は曲面とした。家庭用直流給電を想定した中負荷領域の回路条件として、電源電圧は直流48V、回路電流は10A程度とした。この条件において、開離時アークの遮断時のアーク長さは1mm程度である。 発光の中心波長が470nmである照明用の青色LEDを用いて接点表面を照らし、光学バンドパスフィルタ(透過中心波長:470nm)がレンズに取り付けられている高速度カメラを用いて開離時アーク発生中の接点表面を撮影した。この光学バンドパスフィルタによって、開離時アークの発光による光が遮断され、青色LEDによって照らされている接点表面のみを高速度カメラで撮影することができる。その結果、開離時アーク発生期間中の接点表面を高速度撮影することに成功した。また、接点表面とアーク放電の様子を、それぞれ別の高速度カメラで同時撮影することも可能となった。これらの成果により、次年度以降で計画している実験条件の拡大に対応することができる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

高速度分光撮影、および接点表面状態と開離時アークとの同時撮影が可能となったことから、本年度の目的は達成できている。

今後の研究の推進方策

本年度の成果として確立した撮影手法を活用し、実験条件を広く変化させる。電源電圧は48Vから300V、回路電流5Aから30Aを想定している。

次年度の研究費の使用計画

当初の計画に沿って、主に消耗品費と、国際会議や国内学会・研究会への参加のための費用として使用する。消耗品として、実験装置の改良と維持のために、光学部品や電子部品などを購入する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2012 2011

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 直流450V回路内において磁気吹き消しされる開離時アークの再点弧の有無によるアーク長さの違い2012

    • 著者名/発表者名
      小野 仁、関川純哉、窪野隆能
    • 学会等名
      2012年 電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 年月日
      2012年3月22日
  • [学会発表] Effects of rotational motion of break arcs on arc duration and contact erosion2011

    • 著者名/発表者名
      Junya Sekikawa, Takayoshi Kubono
    • 学会等名
      The 57th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts
    • 発表場所
      Crown Plaza Northstar(ミネアポリス、米国)
    • 年月日
      2011年9月13日

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公開日: 2013-07-10  

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