報告書番号

W00023

タイトル（和文）

長ギャップ直流フリーアークの挙動シミュレーション手法の開発 --コラムの連続移動および部分短絡を考慮した三次元基礎モデルの構築--

タイトル（英文）

Development of Simulation Method of D.C. Free Arc Behavior in Long Gap-Construction of three dimensional basic model considering continuous movement and partial short of arc column-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

長ギャップ直流フリーアークの三次元挙動シミュレーションのための基礎モデルを構築し，その妥当性を評価した。本モデルでは，フリーアークコラムを微小間隔の節点の連結としてみなしている。そして，その節点の操作においては，定量的に不明な点が多い，力学的作用によるコラムの移動に関するコラム移動度と称する値および部分短絡に関する短絡しきい値と称する値の２つのパラメータを設定している。このモデルを評価するため，２つのパラメータ値を適宜設定し，アーク電流値100および2000A，ギャップ長1.6ｍの条件にて，シミュレーションを実施した。その結果，あるパラメータの組み合わせでは，実際の挙動特性と同様な傾向を示すことが確認された。さらに，この時のパラメータ値を用いたシミュレーションについて，さらに広いアーク条件での妥当性が確認された。このことは，本基礎モデルが妥当であることを強く示唆する。

概要 （英文）

A basic simulation model for three-dimensional behavior of D.C. free arcs in long gap was constructed and its validity was evaluated. In this model, the free arc column is assumed to be a string of many nodes separated by very short intervals and the behavior of the free arc column is expressed by the operation of these nodes. In this operation of the nodes, two parameters were used, because of the difficulty of performing quantitative evaluations of the actual phenomena. One parameter is related to movement of the arc column by dynamic force and defined as "column mobility". The other is related to the disappearance and reproduction of the arc column by short and re-ignition and defined as "short threshold". To evaluate the constructed simulation model, the behaviors of D.C. free arcs were simulated using two parameters for currents of 100 and 2000A with a gap length of 1.6m. The simulation conformed that a certain suitable set of values of column mobility and short threshold may be found, that produce very similar behavior to actual characteristics derived from the experiments. Moreover, the validity of the simulation result using the certain suitable set of values of column mobility and short threshold was also conformed in the current range of 100 to 2000A, gap length range of 1.6 to 3.2m and duration of 0.1s. This basic simulation model was therefore deemed to be valid.

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