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測定計測

アーク放電感知技術による直流スマート開閉器の研究開発!

大阪府

旭東電気株式会社

2020年3月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 アーク放電感知技術による直流スマート開閉器の研究開発
基盤技術分野 測定計測
対象となる産業分野 環境・エネルギー、航空・宇宙、自動車、電池
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(信頼性・安全性向上)
キーワード 太陽光発電システム、直流高電圧、アーク放電検出、アーク放電ノイズフィルタリング
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成27年度~平成30年度

プロジェクトの詳細

事業概要

太陽光発電システムの普及と共に、発煙・発火による火災事例が報告されている。主な原因は、直流電流が流れている配線経路で断線等で発生するアーク放電である。アーク放電を瞬時に検出する製品は国内にはなく、いち早い開発を川下企業から求められている。研究開発内容は、直流高電圧1500Vの電源回路の遮断技術とアーク放電ノイズのフィルタリング技術の研究により、品質の向上、生産性の向上を目指すものである

開発した技術のポイント

・100m先で発生したアーク放電ノイズを1秒以内に検出可能
・直流1500V/18Aの電路を連続150回遮断することができる開閉器

(新技術)
・多様な太陽光発電のノイズデータを収集してアーク放電ノイズの特徴を把握し、外来ノイズの特徴との違いでフィルタリング
・磁力線シミュレーションやアークエネルギーの評価結果から、ヨークと消弧グリッドを追加した開閉器の機構

(新技術のポイント)
・100m先で発生したアーク放電を1秒以内で検出可能となり、検出精度は95%以上
・従来商品に印加すると筐体が焼損する1500Vにおいて、耐圧試験にて開閉可能なことを確認

具体的な成果

・太陽光発電火災の初期現象であるアーク放電の検知技術の開発
‐アーク放電試験装置
‐アーク放電ノイズのフィルタリング技術
‐アーク検出回路の検証

・1500V/10Aの電路遮断が可能な高電圧遮断の最適化
‐電磁界シミュレーションによる磁束密度の可視化
‐アークエネルギー算出による遮断機構の改善
‐アークを抑制する機構による高電圧遮断の実現

研究開発成果の利用シーン

・太陽光発電システム向け火災事故検知・システム
・高電圧電路用の開閉器、遮断器
・太陽光発電、電気自動車、蓄電システム、バッテリー等の高電圧直流システム向け安全装置

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

現在2社と商談中
1.DC-DCコンバータ―用のアーク感知
2.交流の大規模施設用のアーク感知
※ 当社製品は100m範囲の

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、製品製造、試験・分析・評価、共同研究・共同開発、技術ライセンス

製品・サービスのPRポイント

・100m離れた箇所でのアーク放電を1秒で検知して、太陽光発電システムの火災事故を未然防止
・1500Vの高電圧直流電流を遮断可能で、150回の開閉にも耐える耐久性と信頼性

今後の実用化・事業化の見通し

・高電圧の送電に移行しつつある売電業者向けに、市場のニーズに合わせた高電圧遮断器の機種開発を進める
・アーク検知については、取引先の設備に応じたアーク検知器の供給を目指す

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 旭東電気株式会社
事業管理機関 公益財団法人鳥取県産業振興機構
研究等実施機関 旭東電気株式会社
独立行政法人 国立高等専門学校機構米子工業高等専門学校
地方独立行政法人鳥取県産業技術センター
アドバイザー 木谷電器株式会社 開発一部 主任 高嶋 祐一
国立大学法人 岡山大学 梅谷和弘 助教
産学連携コーディネータ 西本弘之

サポイン事業者 企業情報

企業名 旭東電気株式会社(法人番号:6120001214548)
事業内容 漏電しゃ断器、直流開閉器の製造販売各種EMS商品の開発製造
社員数 342 名
生産拠点 ベトナム、鳥取事業所八橋工場
本社所在地 〒535-0022 大阪府大阪市旭区新森6丁目2番1号
ホームページ http://www.kyokuto-elec.co.jp/
連絡先窓口 鳥取総務課 清水 実
メールアドレス m.shimizu@kyokuto-tottori.jp
電話番号 0858-52-2381