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帰還雷撃電流流入時のZnO素子の熱および応力の数値計算

帰還雷撃電流流入時のZnO素子の熱および応力の数値計算

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カテゴリ: 部門大会

論文No: 272

グループ名: 【B】令和6年電気学会電力・エネルギー部門大会

発行日: 2024/08/23

タイトル(英語): Numerical Computation of Heat and Thermal Stress of a ZnO for Lightning Return-Stroke Currents

著者名: 高木智哉(同志社大学),馬場吉弘(同志社大学)

著者名(英語): Tomoya Takagi (Doshisha University), Yoshihiro Baba (Doshisha University)

キーワード: 電磁界|熱|熱応力|FDTD法|雷|酸化亜鉛素子|electromagnetic field|heat|thermal stress|FDTD method|lightning|zinc oxide element

要約(日本語): 電気設備への過電圧を防護するために,酸化亜鉛(ZnO)素子を用いた避雷器や避雷装置が設置される。しかし,冬季雷などの継続時間が長い雷電流が避雷器や避雷装置に流入すると,ZnO素子が溶融したり割れたりする事例が発生している。想定される各種のインパルス電流波形に対して,ZnO素子の耐力や破壊原因について検討する上で,インパルス電流流入時の熱および熱応力の解析を行うことができれば有用である。本稿では,FDTD法を用いて,雷インパルス電流流入時のZnO素子の電磁界と熱を計算し,得られた温度分布を有限要素法(FEM)に基づく解析ソフトFemtet(ムラタソフトウェア)に入力することで熱応力を計算する。得られた計算結果に基づき,ZnO素子の破壊原因について論じる。

PDFファイルサイズ: 463 Kバイト

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