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なぜパナさんのEVリレーではリレーオフ時にアークが発生するの？
2023/10/20 05:32
- パナソニックのEVリレーにはリレーオフ時にアークが発生する特徴があります。
- アークが発生する理由は、高電圧リレーの接点が開閉する際に、接点間で高電圧が維持されるためです。
- この高電圧が接点間で放電されることでアークが発生し、信号や電流を遮断します。
高電圧リレー
2019/10/27 17:51
パナさんのEVリレーのページに
リレーオフ時にアークが発生と記載ありますが、なぜアークが発生するのですか？
https://www3.panasonic.biz/ac/j/control/relay/vehicle/ev_special/index.jsp
質問者が選んだベストアンサー
リレー接点が離れる瞬間について、時間の分解能を上げて思考実験すると、次のように説明できると思います。
(1) リレー接点相互を押し付ける力が次第に弱くなり、接点の接触面積が小さくなる。
(2) 接触面積が小さくなれば、電流が小面積に集中するので、接触点の温度が上昇していく。
(3) 接点が離れ始めた瞬間は、その間隔は微小であって、その微小間隔に回路電圧が加われば、電界強度は極めて高い状態となる。
(4) 接点表面が高温に熱せられて、熱電子を放出しやすい状態であって、且つ高い電界強度が加われば、離れ始めた接点間の空気は絶縁を保てずに、絶縁破壊が起こりアーク放電が開始する。
(5) 徐々に接点間隔は広がっていくが、アークによる加熱で、接点表面の加熱が継続するので、熱電子の放出しやすい状態を保ちアーク放電が継続する。
(6) 接点間隔が十分に広がって、接点間の電界強度が低下し、アーク自体も周囲に熱を奪われるなどによって、アーク放電を維持できなくなって、接点間の絶縁が回復する。
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その他の回答 （3件中 1～3件目)
アークについては次のように解説されています。
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リレーオフ時の＋電極と－電極間にかかる電位差によって、
その間に存在する気体が絶縁破壊(導体間の絶縁の破壊)を
起こします。このため、電極から電子が放出され、電極間
に、光や音が発生します。
この状態のことをアークが発生したと称しています。
(次のURLの解説文の一部を加筆、変更しています。)
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さらに詳しい内容は下段のURLをクリックして参考にして
下さい。
「アーク放電とは？」
https://kenshoku-bank.com/column/2167/
負荷の性質が、モーターなどのようにインダクタンスを含んでいれば、電流を遮断しようとしても負荷の性質によって電流を流し続けようとする作用があるので、開いた接点間の電流をすぐに遮断できずに、接点間でアーク放電がおきて電流が継続します。
運動中の質量の大きな物体に対して、ブレーキをかけて静止させようとしても、慣性があるので容易に止めることはできません。これと同じように、インダクタンスのある回路に流れる電流には、慣性があって急速には減らせないので、開いた接点間でアーク放電をおこして、インダクタンスに蓄えられたエネルギーを放出し、その後電流遮断ができることになります。
