雷インパルス流入時のZnO避雷素子発生熱のFDTD解析

カテゴリ: 部門大会

論文No: 314

グループ名: 【B】令和2年電気学会電力・エネルギー部門大会

発行日: 2020/08/28

タイトル(英語): FDTD-based thermal analysis of a lightning-impulse-applied ZnO element

著者名: 田中督也（同志社大学），馬場吉弘（同志社大学），辻本義将（音羽電機工業），塚本直之（音羽電機工業）

著者名(英語): Tokuya Tanaka (Doshisha University), Yoshihiro Baba (Doshisha University), Yoshimasa Tsujimoto (Otowa Electric Co. Ltd), Naoyuki Tsukamoto (Otowa Electric Co. Ltd)

キーワード: FDTD法|バリスタ|酸化亜鉛素子|非線形抵抗率|マクスウェル方程式|熱伝導方程式|FDTD method|varistor|zinc oxide (ZnO) element|nonlinear resistivity|Maxwell's equations|heat transfer equation

要約(日本語): 酸化亜鉛（ZnO）素子は，近年の小型化・省電力化された電子機器を，雷過電圧等から保護する目的で取り付けられる。しかし，ZnO素子に仕様以上の大電流が流入すると，それによる発熱により劣化や故障する可能性がある。このため，雷電流流入時のZnO素子の発生熱やその空間分布を解析することができれば有用である。本論文では，ZnO素子に雷インパルス電流が流入した際の電磁界と発生熱をFDTD法を用いて解析する。熱計算は，FDTD法に熱伝導方程式に基づく熱計算ルーチンを組み込むことで実現している。ZnO素子の非線形特性は，実測されたZnO素子の電圧－電流特性を抵抗率－電界特性に変換した電界依存抵抗率を持つセル群で模擬する。

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