第３３号

CONTENTS• 真空開閉器のサージはどの

電 気 技 術 史ように解決されたか
村井 裕 P.1• 「フーコーは生き残れるか」
松本栄寿 P.2• 「Management of Technology Video」

The History of Electrical Engineering（技術経営教育向けの映像教材）の紹介

鈴木 浩 P.3• INFORMATION

Newsletter
平成１６年７月１日発行

第３６回電気技術史研究会のご案内
P.4（社）電気学会 電気技術史技術委員会 http://www.iee.or.jp/fms/tech_a/ahee/index.html
真空開閉器のサージはどのように解決されたか
福井工業大学

経営情報学科教授

村井

サージ電圧が現れ、場合によっては絶縁破壊に至る

裕ことがあった。このことは世界的にも大きな課題で今でこそ真空開閉器は信頼性の高い優れた開閉器あった。このような電流裁断によるサージの発生をとして、産業界の高い評価を受けて広く実用に供さ防ぐために、１９７０年代になってわが国においてれているが、その優れた遮断性能が仇となり開閉サ裁断電流が低い電極材料が鋭意開発され、新型真空ージが出現し、その対策に躍起になった一時期があ開閉器に適用されるに及んでサージ問題は一応解決った。ここでは、真空開閉器の開閉サージ発生からされたかのように見えた。

サージ撲滅に至るまでの、わが国技術者の大いなる苦労とその成果の一部を紹介する。

しかしながら、その後も真空開閉器で頻繁に開閉制御する高圧電動機回路において、電動機巻線の絶Pa 程度の真空容器中で対向縁破壊事故が絶えず、真空開閉器の開閉サージ問題した電極を開閉して電流を制御する開閉器である。

が再燃した。一時は事故の原因が真空開閉器にある開閉器の不燃化、小型・軽量化、長寿命化、保守ののか、それとも電動機の絶縁にあるのか、などの議省力化という要請から、わが国では１９６０年頃か論が噴出した。しかし、気中開閉器で制御される電ら精力的に開発が進められたもので、１９６０年代

動機回路の事故発生率との比較によって、真空開閉半ばには市場に出現した。開発当時から真空開閉器器の開閉サージが事故原因である可能性が濃厚になは誘導性回路電流を遮断するときに、機器の電気絶り、再度真空開閉器特有の現象として、開閉サージ縁を脅かすほどの高い電圧（サージ）が発生する場問題を探る研究の必要に迫られた。

―４

真空開閉器は、10合があることが知られていた。その原因は「電流裁そこで、実際の高圧電動機回路を用いて真空開閉断」といわれる現象で、負荷電流の遮断時に開閉器器の開閉実験が実施された。この一連の実験で最注を開くと、本来遮断されるべき負荷電流の零点前に、目点は新型真空開閉器のサージフリー性能の検証瞬間的に電流が遮断される現象である。電流が裁断（サージを出さないこと）であった。実験の結果、されたとき、接続されている機器のインダクタンス期待に反して、新型真空開閉器の場合にも、ある確中には、まだ電流が流れているために、この電流は率でサージが観測された。そして、サージが現れる機器の浮遊容量を充電することになる。この浮遊容のは、真空開閉器が負荷電流の零点近傍で開極した量は一般的に小さいために、機器の端子間には高い場合であり、その場合には再起電圧が繰り返し現れ、-1-

電気技術史第 33 号 2004 年 7 月

その振幅が時間とともに拡大していることがわかっ起こり、その電流値が大きいために危険なサージがた。これは従来の波形と異なる始めて目にするサー発生することも明らかになった。この「３相同時遮ジ電圧波形であった。

断」現象の存在もまたわが国における研究で明らか現象の基礎的解明のために行われた模擬回路ににされた。

よる実験などを通して、このサージ発生には次のよ

以上の研究結果から、再発弧すると波頭の急峻なうな全く新しいメカニズムが存在することがわかっ

進行波が電動機巻線に進入し、巻線のターン間絶縁た。真空開閉器の開極が負荷電流の零点近傍であるを脅かす危険性があること、また多重再発弧が継続と、電流遮断直後の電極間隔は小さく、再起電圧がすると、真空開閉器の電極間耐電圧の上昇に伴い、電極間に印加されると再発弧が発生する。再発弧がかなり高いサージ電圧が現れ巻線の対地絶縁を脅か発生すると再び負荷電流が流れ始めるが、その負荷す危険性があることが指摘された。このような研究

電流には回路条件で決まる高周波電流が重畳する。

結果を踏まえ、真空開閉器の開閉サージ対策として、この合成電流は零点を何度も通過し、やがてある高サージ電圧をクリップする避雷器、再起電圧の振幅周波電流零点で遮断される。この間に負荷電流は増を抑制して再発弧を防止するコンデンサ、あるいは加しているが、回路が遮断されたために、ちょうどコンデンサと抵抗の直列回路、発弧しても合成電流電流裁断のときと同じように浮遊容量を充電し、最の早い零点で電流を遮断し、再起電圧の拡大を抑制

初の再起電圧より高い電圧を発生する。この「見かする過飽和リアクトルなどが開発され実用に供せらけの電流裁断」現象により、再起電圧が高くなったれた。真空開閉器の開閉サージ問題は、当時この問ため、電極間隔が増加しているにもかかわらず次の題に携わったわが国各社の多くの技術者による、低再発弧が発生する。再発弧によって負荷電流がさら裁断電流の電極材料の開発、サージ発生現象の基礎に増大し、高周波遮断後の再起電圧もさらに増大す的解明、サージ保護装置の開発などの成果により、るというように、「多重再発弧」現象と「再起電圧拡

１９８０年代にはほぼ収束した。これらの成果は電大」現象が競合して高いサージ電圧が現れる。この

気学会技術報告「真空遮断器・開閉器の開閉サージメカニズムはわが国で初めて明らかにされた。さらと適用技術」（１９９２年５月）としてまとめられた。に３相回路では、遮断の第１相における多重再発弧

以上はわが国が世界をリードして研究開発を行ったの誘導を受け、３相全相で「見かけの電流裁断」が実例の一つである。

「フーコーは生き残れるか」

物館中央、かつての北部 15 州の星条旗の前にとりアメリカ歴史博物館 松本栄寿つけられていた。それが存亡の危機に会っている。

アメリカ歴史博物館の名物に「フーコーの振りフランスの物理学者ジャン・フーコー(Jean子」があった。それが存亡の危機にある。フーコ

Foucault, 1819‑‑68)が 1851 年に発明したフーコ

ーの振り子とは、地球の自転が目で見られる道具

ーの振り子は、長い長い糸に重いおもりをつり下である。

げた構造である。普通の振り子と違って、支点にこの館の振り子は 1964 年の開館以来、年中休み対して振り子が自由に回転できる構造になっていなしに動き続け、訪れる子供達に親しまれてきる。振り子の振動方向は、地球の自転に影響された。振り子の振動は一定方向で変わることはないて変わることもない。逆に、地面や床に円周状にから、その下に描かれた羅針盤の目盛りと比較すマークをつけておけば、地球が回転していることれば振動面が時計方向に回ってゆくのが分かる。

を知ることができる。
アメリカ歴史博物館が 1964 年に創設された時22 メートル、110 キログラムの大型振り子は、博-2-

電気技術史第 33 号 2004 年 7 月

は、「アメリカ歴史技術博物館」という名前で、科ターのテロ事件がおこり、イラク戦争がはじまっ学技術の歴史を広く取り扱う方針であった。それた。ところがフランスが非協力的であるため、「フが 1980 年「アメリカ歴史博物館」と名称が変更さーコーはフランス人の発明だからはずされたん

れるとともに、科学技術と文化の相互作用に着目だ、それに、振り子はアメリカの歴史と何の関係する展示となった。インターナリスト・ヒストリもないからだ」との噂もたった。

ーから、エクスターナリスト・ヒストリーへの転2005 年に創立 40 周年を迎えるアメリカ歴史博

換である。さらに 2002 年にはベアリングセンター

物館は、内装のリノベートを計画している。星条の名称が付け加えられ、よりアメリカの歴史を強旗をかかげている広場は一等地である。アメリカ調する展示に転換しつつある。2002 年に実施されの歴史にふさわしい展示場所として有効に使いたた展示「歴代大統領」、2004 年に計画されているい、との背景があるようだ。
フーコーの振り子は、世界各地の科学技術博物「自由への代償」などはその例である。
ことの発端は、1998 年にそれまで掲げられてい館では、地球物理の基本を目で見られる場所としたアメリカ北部 15 州の星条旗が、修復のために取て注目される存在である。上野の科学博物館にもり外されると同時に、振り子が取り外されたときある。スミソニアンの収蔵庫に終われたままの振に始まる。現在は 51 州の新星条旗が掲げられていり子は、日の目を見るだろうか。まさに「アメリる。だが、振り子が復元される気配がない。時をカ歴史博物館はどこへ行く」である。

前後して、ニューヨーク、ワールドトレードセン「Management of Technology Video」（技術経営教育向けの映像教材）の紹介

1.

GE パワーシステムズ 鈴木 浩

電話 〜その発明と革新（60 分）
原題

現在､わが国では MOT 教育に力を入れ始めて

Simon & Goodman Picture Company/

いるが、アメリカにはすでに質の高い MOT 関連の映像作品が豊富にそろっている。とくに優れている

The Telephone
WGBH, Boston 1997 年制作

2.

電波の帝国〜ラジオを創造した男たち（120 分）
原題 “Empire of the Air 〜 The Men Whoと思われる作品をまとめた、「イノベーションの世紀：アメリカの革新」シリーズが最近リリースされMade Radio”た。これを、一橋大学が中心となって、わが国でもFlorentine

MOT 教育用に利用できるように版権を取得し、日1991 年制作

本語字幕をつけ公開している。本シリーズの開発に3.

要した費用は、経済産業省による「起業家育成プロ

Film/WETA,Washington

カメラの鬼才〜イーストマン・コダック物語（60 分）
原題

The Wizard of Photography

グラム等導入促進事業」によりまかなわれている。

Green Light Productions/WGBH,Boston

一橋大学イノベーション研究センター、（株）ケン2000 年制作

ジ・コミュニケーションズ、（株）三菱総合研究所の4.

協力により実現している。

真空管からトランジスターへ 〜半導体産業の誕生と発展（60 分）
原題ScienCentral/KTCA 1999 年制作■MOTV「イノベーションの世紀：アメリカの革新」シリーズ、以下の 9 作品（60 分ビデオテープ

Transistorized!

5.

15 本分）から構成される。

シリコンバレー 〜ハイテク聖地の歴史（60 分）
原題-3-

Silicon Valley:2001
電気技術史第 33 号 2004 年 7 月

Santa Clara Valley Historical
Association/OPB, Oregon 2000 年制作
6.

ものである。電話、ラジオ、カメラ、半導体、コンたちの勝利（180 分）

ピュータ、インターネット、電子決済など、それぞTriumph of The Nerds

し、その過程で様々な人々、組織、政府、制度がど

Oregon1996 年制作のように関わり、またそれぞれのイノベーションがインターネットの勃興〜Nerd たちの活躍（180 分）経済、産業、社会、文化などにいかなる影響を及ぼ

原題 “Nerds 2.0.1.〜 A Brief History of the

したのかを、貴重な映像を駆使してわかりやすく描いている。作品は全てアメリカの公共放送（PBS:

OPB, Oregon

1998 年制作

オンライン・マネー 〜電子決済の興隆（120 分）
Electric Money

原題

RM Associates/OPB, Oregon2001 年制作
9.

れのイノベーションがどのような経緯で実現、発展

RM Associates/ Channel 4 & OPB,Internet”
8.

メリカにおける主要なイノベーションをとりあげた

パーソナル・コンピュータの誕生と進化〜Nerd
原題

7.

いずれも 19 世紀後半から 20 世紀末にかけてのアクールの商人〜ポップカルチャー・マーケテ

Public Broadcasting Service）に所属する各地のテレビ局や独立系番組制作者が制作したものである。
ビデオの貸出については、下記ウェブサイトを御参照下さい。
一橋大学 イノベーション研究センター
http://www.iir.hit-u.ac.jp/

ィング革新（60 分）
Merchants of Cool

原題

MOT e-プラットフォーム

10-20 Productions/WGBH, Boston 2001

http://www.mot.gr.jp

年制作

INFORMATION

HEE-04-6

転の方法と課題

第 36 回電気技術史研究会[委 員 長 ]末松安晴(国立情報学研究所)[副委員長] 柳父[幹悟(東京電機大)事] 石垣幸雄（日立），高橋正雄（東芝）【特別講演】大学から産業界への技術移
新谷由紀子，菊本虔（筑波大学産学リエゾン共同研究センター）
HEE-04-7

何故技術移転の歴史を研究するのか？

荒川文生（地球技術研究所），高橋正雄（東芝）
HEE-04-8

第３回マウイ会議開催

その成果と今後[幹事補佐] 田井修市（三菱電機），圓岡才明（東芝）

田中秀雄，今田日時

球技術研究所），高橋正雄，圓岡才明（東芝）

場

所 電気学会第１〜第５会議室（東京都千代田区

７月１６日（金）１３：００〜１７：００

五番町 6-2 HOMAT HORIZON ビル８階，JR 中央線

電気技術史（各駅停車）市ヶ谷駅下車，営団地下鉄有楽町線・TEL 03-3221-7201）

場 所 の 詳 細 は ， 次 の URL を ご 参 照 く だ さ い 。

http://www.iee.or.jp/honbu/map.pdf
座長

武内良三（日立製作所）

テーマ「電気技術史一般」
HEE-04-5 【特別講演】科学技術振興機構の技術移転事業
細江孝雄（ＪＳＴ）

議第３３号

発行者 (社)電気学会
電気技術史技術委員会
委員長
末松安晴
副委員長 柳父 悟
編集人 News Letter 編集委員会〒102-0076
東京都千代田区五番町 6-2
HOMAT HORIZON ﾋﾞﾙ 8F
発行日 平成 16 年 7 月 1 日
禁無断掲載

南北線，都営地下鉄新宿線市ヶ谷駅下車，3 番出口
より徒歩 2 分

順（東京電力），荒川文生（地題-4-

電気技術史第 33 号 2004 年 7 月