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2016 年度 実績報告書

電気接点周辺の気流と磁気吹き消しの併用による開離時アークの高速消弧

研究課題

研究課題/領域番号 26420227
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) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードアーク放電 / 電気接点 / 電磁リレー
研究実績の概要

大風量の空気を接点間隙に吹き付け、空気吹き付けによる開離時アークの継続時間の短縮効果を確認するための実験を実施した。その結果、磁気吹き消しのみの場合のアーク継続時間(2.9,ms)の約半分である1.6msまで短縮することができた。空気吹き付けの場合、内径6mmのノズルから250L/minで接点間隙に空気を吹き付けた。磁気吹き消しの場合の磁束密度は、ひとつの永久磁石による横磁界としては最大程度の150mTであった。回路条件等はそれぞれの実験で同一で、電源電圧48V, 接点接触中の電流10A、及び接点対の等速開離速度50mm/sであった。
外部磁界印加と空気吹き付けとの組み合わせによる、アーク継続時間の短縮効果を確認するために、実験と解析を実施した。電源電圧は最大450Vである。その結果、外部磁界の磁束密度が60mT以上あれば、空気吹き付けの追加効果がほとんどなくなる程度まで、十分なアーク継続時間の短縮効果が得られた。この場合、空気の流量の増大によるアーク継続時間の短縮効果はわずかであった。但し、流量が大きい場合、特に10L/minを超えると、空気吹き付けによるアーク継続時間の短縮効果がやや強く現れるた。これは流量の増大によりアークこう着時間と引き伸ばし時間の両方がそれぞれ短くなったことに起因していた。また、アーク引き伸ばし開始直前に、アーク柱に作用するローレンツ力と空気吹き付けによる力とを解析した結果、空気吹き付けによる力がローレンツ力を上回るとアーク継続時間の短縮効果が強く表れると推定できることが分かった。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Occurrence of Reignitions of Break Arcs When Moving Range of Arc Spots are Restricted within the Contact Surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Junya SEKIKAWA
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Electronics

      巻: E99-C ページ: 992-998

    • DOI

      10.1587/transele.E99.C.992

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Restriction on Motion of Break Arcs Magnetically Blown-Out by Surrounding Walls in a 450VDC/10A Resistive Circuit2016

    • 著者名/発表者名
      Keisuke KATO, Junya SEKIKAWA
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Electronics

      巻: E99-C ページ: 1009-1015

    • DOI

      10.1587/transele.E99.C.1009

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 450VDC回路における空気吹き付けと磁気吹き消しによる開離時アーク継続時間の短縮効果2017

    • 著者名/発表者名
      山村龍一郎、関川純哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-25 – 2017-03-25
  • [学会発表] 高速空気吹き付けによる開離時アーク継続時間の短縮2017

    • 著者名/発表者名
      山下翔真、関川純哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-25 – 2017-03-25
  • [学会発表] 磁気吹き消しされる開離時アークの金属板側面による移動制限その22016

    • 著者名/発表者名
      太田 優、関川純哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会・機構デバイス研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都港区)
    • 年月日
      2016-12-16 – 2016-12-16
  • [学会発表] 直流高電圧回路内で磁気吹き消しされる開離時アークの消弧直前におけるアーク長さの接点材料依存性2016

    • 著者名/発表者名
      石原彰典、関川純哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会・機構デバイス研究会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都港区)
    • 年月日
      2016-12-16 – 2016-12-16
  • [学会発表] Restriction of Motion of Break Arcs Being Magnetically Blown-out by Side Surface of Metal Plates2016

    • 著者名/発表者名
      Yu OTA, Junya SEKIKAWA
    • 学会等名
      電子情報通信学会・機構デバイス研究会
    • 発表場所
      淡路夢舞台(兵庫県淡路市)
    • 年月日
      2016-11-04 – 2016-11-04
  • [学会発表] Effect of Magnetic Blow-out of Break Arcs with air flow Occurring between Silver Electrical Contacts with Copper Runners2016

    • 著者名/発表者名
      Haruki MIYAGAWA, Junya SEKIKAWA
    • 学会等名
      電子情報通信学会・機構デバイス研究会
    • 発表場所
      淡路夢舞台(兵庫県淡路市)
    • 年月日
      2016-11-04 – 2016-11-04
  • [学会発表] 銅又は銀ランナーを伴う銀接点対間で発生する 磁気吹き消しされる開離時アーク2016

    • 著者名/発表者名
      宮川晴希、関川純哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-22 – 2016-09-22
  • [学会発表] 空気吹き付けによる開離時アーク継続時間の短縮効果2016

    • 著者名/発表者名
      山下翔真、関川純哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-22 – 2016-09-22

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公開日: 2018-01-16  

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