アーク放電の基礎と除去・防止法

対象として、電気接点を搭載した電磁リレーやスイッチの設計・製造、あるいはそれらを自動車、電気製品または情報通信機器などに組み込んで利用する技術者で、リレーやスイッチなどの中で発生するアーク放電について基礎的なことを知りたい、という皆様を想定しています。 　電気接点を損傷させる主要因としてのアーク放電の基礎的な性質と、その発生に至るまでの電気接点の接触現象について説明し、アーク放電現象の発生から消滅までのメカニズムを解説します。 　これらの基礎特性の解説を基に、実際の電磁リレーに搭載された電気接点の開閉実験で得られた転移突起の成長過程や、アーク放電の発光の様子を高速度カメラで撮影した画像や電圧・電流波形など、実験データを解析考察する手順を説明します。また、最近の実験データとして、直流高電圧回路の遮断時に発生するアーク放電の特性についても解説します。 　これらにより、電気接点対で起こる複雑怪奇な現象が、実は単純な事象の複合や連続発生で説明できることが示されますので、現象解明に生かして頂きたいと思います。

1. 開閉電気接点対で起こる問題点と基礎的な現象
   1. 問題点
   2. スチッキング (分離不良)
   3. 接触抵抗の変動や増大
   4. 接触面の変形
   5. 放電 (接点間隙:分離、電気的:導電状態)
2. リレーやスイッチに搭載された電気接点対での諸現象
   1. 閉成動作・開離動作期間中の機械的な諸現象
   2. 静止接触期間中の機械的な諸現象
   3. 静止接触期間中の電気的な諸現象
   4. 開離動作期間中の電気的な諸現象
   5. 閉成動作期間中の電気的な諸現象
3. 開離電気接点間で発生するアーク放電の点弧・維持・消弧
   1. 直流回路内でのアーク放電の発生 (点弧)
   2. アーク放電内部の電圧分布
   3. 電圧-電流特性 (維持、消弧)
   4. 直流高電圧回路の遮断時に発生する開離時アーク放電の実例
   5. 消弧の対策例
4. リレー搭載の電気接点対の損傷
   1. 抵抗負荷での閉成動作責務接点と開離動作責務接点の損傷
   2. アーク放電の長さと転移量との関係
5. アーク放電の発生条件、除去・防止方法
   1. アーク放電の発生条件
   2. アーク放電の除去・防止
   3. 開離不良の防止
   4. 交流回路内の場合
6. 電気接点間で起こる現象の解析例
   1. 閉成動作時の電圧波形
   2. 閉成動作時の電圧・電流波形の判定例
   3. 閉成動作時の電流波形の判定例 (接触状態)