2015年12月24日

年末年始のお知らせ

年末年始の営業時間についてお知らせします。
2015年は12月28日(月)をもって終了し2016年は1月5日(火)から開始します。
各種お問い合わせの受付は12/28(月)の12:00をもって年内は終了し、1/5から再開します。

休業期間中についてはお客様にご不便をおかけいたしますが何卒ご理解とご協力を賜りたく、よろしくお願い申し上げます。



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2013年03月26日

標高(気圧)とコロナ放電

コロナ放電試験機メーカーのアドフォクスです。
春の訪れを感じる今日この頃ですが、皆様いかがお過ごしでしょうか。

アドフォクスがある東京都青梅市では色々な花が咲き始め、目を楽しませてくれています。
なかなか仕事が詰まっている時には素通りしてしまうものですが、ちょっとだけ気分転換してみるのも良いかもしれません。

コロナ放電・部分放電対策室よりモクレン
(青梅市では花が沢山開き始めました)


さて今回はコロナ放電と気圧との関係についてです。
実は気圧は放電開始電圧に大きく影響します。

気圧との関係はパッシェンの法則(Paschen's law)によって求まります。

 Vs = Ft(PL)

 Vs:火花放電(及びコロナ放電)開始電圧
 P:気圧、L:放電電極間の間隔、Ft:関数

前式によると野辺山(1000m)では放電開始電圧は10%下がりますし、アンデス(5000m)では放電開始電圧は約1/2に低下する事を示しています。
ここから、気圧による環境要因を考慮すると試験電圧は使用される電圧の1.5倍〜2.0倍で検査する事になります。

コロナ放電・部分放電対策室より大岳山1266m
(青梅から見える大岳山は1266m)

なお、火花放電開始電圧とコロナ放電開始電圧は同電圧ですが、放電経路に電流制限がある場合はコロナ放電になります。
例えば針電極のように先端から放電する場合、放電面積が小さいのでコロナ放電になります。
また、放電経路中に絶縁材があり電流を制限した場合にもコロナ放電になります。この場合、絶縁版が誘電体になるので気体中の電界は強くなり、コロナ放電は強く発生します。

 関連記事1> 絶縁材を入れるとコロナ放電が起きる
 関連記事2> コロナ放電試験で気をつける点

説明は以上です。
ご不明な点など御座いましたら、当社アドフォクスのお問い合わせフォームまでご質問下さい。



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2013年02月08日

コロナ放電と空気の導電性

高周波部分放電試験機メーカーのアドフォクスです。
ここのところ東京でも雪がよく降りますが、皆様いかがお過ごしでしょうか。

コロナ放電・部分放電対策室より雪の日の河辺駅
(東京でも久しぶりに雪が降りました)

先月に雪が降った際には夏タイヤのまま立ち往生した車が交通の乱れの原因になりました。あまり雪が降らない東京ですが、それでもこの季節にはスタッドレスを履いておくか、チェーンを積んでおいた方が良いように思いました。


さて今回は、コロナ放電が原因で空気が導電性を帯びて二次災害が発生するパターンについて解説します。

まず通常の場合、空気は電子とイオンが結合しているので電気的に安定した±0、中性の状態にあり、空気は絶縁物として考えます。

コロナ放電・部分放電対策室より空気の導電性

宇宙線などの影響で分子が電子とイオンに分離する事がありますが、通常は分離しても+のイオンと−の電子は引き合うので、次第に再結合して電気的に中性の状態に戻ります。

しかしコロナ放電が発生している場合には、その空間から電子とイオンが次々に発生します。
そしてコロナ放電が激しいほど電子とイオンは大量に発生します。

コロナ放電・部分放電対策室より空気が導電性を帯びる

イオンと電子は導電性ですから、回路上の考えられない箇所で火花放電が起きる事があり、事故の原因となります。

ここで厄介なのは、火花放電が起きた場所とコロナ放電が起きている場所が異なる場合がある、という事です。
通常のコロナ放電の事故は、コロナ放電が起きている場所で絶縁皮膜が破壊されて火花放電に至ります。しかし今回のパターンでは、事故が起きて焦げた回路とは別の場所で発生しているコロナ放電が事故の原因です。

当社で相談を受けた中で今回紹介したパターンの事故がありました。
このような不思議なショート事故があった場合には、どうぞ当社までご相談頂ければと思います。



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2012年05月23日

部分放電試験における持続放電と非持続放電

コロナ放電試験器のメーカーのアドフォクスです。
皆様いかがお過ごしでしょうか。

先日は珍しい金環日食がありました。
私もいつもより早起きして見ました。と言っても早起きする必要は無かったのですが、こういうワクワクするイベントがあると勝手に目が覚めてしまいます。

コロナ放電・部分放電対策室 金環日食
(写真) 金環日食

肝心の輪になる時間帯は雲が増えてしまったのですが、何とか写真も撮ることが出来ました。
久しぶりにワクワクするイベントでした。


さて今回は、コロナ放電の持続放電と非持続放電について説明します。
何故この説明に入るかと言うと、コロナ放電の話の際に、従来の部分放電試験での話が出て来る事があります。
部分放電試験器では今回説明する持続放電と非持続放電の判別はグラフを見て人が行う必要があり、また、一概に何pC以上ならコロナ放電が起きると言えず、この点について理解する必要があります。
そこで今回の説明を用意しました。

下の図2-13のグラフは横軸が空間に加えた電圧で、縦軸が電極間に流れた電流です。

コロナ放電・部分放電対策室 暗流の電圧−電流特性
(図2-13) 暗流の電圧−電流特性
※ 高電圧工学(槇書店、大木正路著)p48より

まず0〜Aの部分では、電圧に比例して電流がI0[A]まで流れます。
0は電極間に浮遊している電子とイオンの量によって決まり、紫外線を当てたり宇宙線の通過量が増えると、このI0は大きくなります。

A〜Bの区間では端子間に存在する電子とイオンの量が変わらないので、電圧を上げても電流量が変わりません。
B点より電圧を上げると、空間中に存在する電子が加えられた電圧によって加速して他の分子に衝突し、電子とイオンに分解させる現象(衝突電離)が起き始めます。

更にC点からは電子が固体表面に衝突し、固体表面から新しく電子が放出する二次電子放出と呼ばれる現象が起きます。ここから絶縁破壊が始まり、電流量は指数的に増加します。
そして最終的にD点で火花放電に至ります。

0〜A〜B〜Cの区間を非持続放電と呼び、C点から上の範囲を持続放電と呼びます。


重要なのは、深刻な絶縁破壊をもたらす放電が起きているのはC点から上の持続放電の範囲である、という事です。
逆に0〜Cでは電流が流れ電荷量が測定されてはいますが、深刻な絶縁破壊には至りません。

電荷量が測定されたからと言って、一概に絶縁破壊をもたらす放電が起きているとは言えず、ここが部分放電試験器で電荷量だけを見ても分からないところなので注意が必要です。
部分放電試験器では、グラフを見て持続放電が起きた電圧を判別し、絶縁破壊を起すコロナ放電の開始電圧を判別します。

ただし、電荷量は商用周波数(50Hz/60Hz)で定義されたもので、インバーター制御などで問題になっている高周波のコロナ放電は電荷量で表現できない点に注意が必要です。
高周波と電荷量の問題点は以前の記事「高周波部分放電試験(コロナ放電試験)にて電荷量を表示しない理由」や「高周波の部分放電は電荷量が分からない」を参考にして頂ければと思います。

もし質問など御座いましたら、当社アドフォクスのお問い合わせフォームまで宜しくお願い致します。



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2012年02月13日

ガラスの絶縁とコロナ放電

コロナ放電試験器のアドフォクスです。ご無沙汰しておりました。
実は先月末の展示会で風邪を引いてしまい、1週間以上寝込んでしまいました。

家族がインフルエンザにかかったのですが、病院に行った際に私も何かを貰ったようで酷い風邪でした。
修理依頼は沢山溜まってしまうし、風邪ひいて何も良い事はありませんね。

今年の冬は寒いですが、皆様も体にお気をつけ下さい。
外出したら、必ず手洗いとウガイをしっかりやりましょう。

河辺駅の夜景
(写真) 雪がちらついた日の河辺駅


さて、エレクトロテストジャパンの出展報告の前にアップしなければならない記事があります。
ニコニコ動画YouTubeに予告動画を載せた「ガラス板でコロナ放電」の現象です。

こちらの動画では、球状電極の間に厚さ3mmの透明なガラス板を挟み、電極に50kHz, 5.5kVrmsの高周波・高電圧を印加してコロナ放電を発生させています。

コロナ放電の光は弱いけれど、透明なガラスならガラス板の両側に発生するコロナ放電が見れるだろう、というのが当初の狙いでした。
そしてガラスは絶縁材として安定しているので、ずっとコロナ放電を起させるつもりでいました。

しかし、動画を見ると次第にコロナ放電が大きくなり、最後には火花放電を起して停止しています。


(動画) ガラス板を挟んでコロナ放電

動画にもありますように、絶縁材のガラス板に細い穴が貫通しています。
(ガラスの種類は不明です)

ガラスは基本的には絶縁物ですが、実は、温度が上がると導通する特性があります。
そしてコロナ放電が起きている空間の中は温度が高い為に、ガラスは表面から温度が上がり、ガラスの一部が導通を始めます。すると次第にコロナが集中し、最後にはガラスに穴が開いて火花放電に至ったという次第です。

ガラスが溶けて穴が開いたのか、それとも別の要因によって穴が開いたのか、最終的に穴が開いた原因は分かりません。

今までガラスは絶縁物として信頼していたのですが、コロナ放電が起きる場所では注意が必要なことが分かりました。


なお、当社のXT-300シリーズは連続サイン波による印加なので、熱平衡プラズマを発生させる電源としても採用実績があります。
コロナ放電に限らず、当社製品や当社技術でお役に立てそうな物がございましたら、どうぞ気軽にお問合せ下さい。




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