Development of a detection method of electric fire sign and a continuous remote monitoring system

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電気火災件数は年々増加しており、火災防止手法の確立が強く要望されている。火災の３大原因である差込みプラグのトラッキング（絶縁体表面の炭化）、電源コードの半断線（導体素線の一部断線）による短絡、導体接続部の緩みに起因する過熱を対象として火災予兆検出手法を確立し、火災防止監視システム実現への道筋をつけることに本研究の意義がある。今年度は、３つの現象を同一の物理量で検出することを目的として、伝導ノイズに着目して実験・検討を行った。100V差込みプラグをコンセントに差し込んだ状態で、電解液を断続的に滴下してトラッキングを発生させた。差込みプラグにトラッキングが発生すると、広範囲の周波数で伝導ノイズが大きくなることを確認した。正常時とトラッキング時の伝導ノイズの平均値比較により3.52MHzおよび7.42MHzの成分を特徴量とすると、80%以上の正解率でトラッキングを検出することができた。現場で生じる半断線を模擬するため、100V電源コードの曲げ試験により導体素線30本中26本程度を断線させた半断線電源コードを用い、通電と無通電のサイクルを繰り返した。健全コードでは、サイクル数が増えても伝導ノイズに変化はなかった。一方、半断線電源コードの場合には、約10サイクル以降で2～6MHzの伝導ノイズレベルが増大し、継続することを確認した。この変化で半断線状態を検出し、短絡により生じる火災を未然防止できる可能性がある。ブレーカの導体接続部にねじの緩みを導入すると、緩みにより生じた微小空間で放電が発生し温度が上昇する。ねじを緩めただけでは伝導ノイズは正常時と変わらないが、放電発生時には38～78kHzの伝導ノイズレベルが高くなることを明らかにした。3種類の異なるブレーカでこの現象が確認できており、この周波数帯の伝導ノイズの変化により放電の発生ひいてはねじの緩みを検出できる可能性を示した。