A Study of lightning protection of the wind-generated system using surface discharge characteristics

• Project/Area Number: 25420304
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Electronic materials/Electric materials
• Research Institution: Matsue National College of Technology
• Principal Investigator: MINODA ATSUSHI 松江工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (00311069)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2015: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: 落雷 / 放電 / 冬季雷 / 避雷

Outline of Final Research Achievements

Lightning damage in wind power generation systems is reduced by guiding the lightning to the surface of the wind turbine blade GND. However, a strong strike may destroy the blade. The wind turbine is then out of commission while repairs are made and the cost of repairs is also significant. Therefore the risk of lightning damage is a disincentive to promote the introduction of wind power generation in the future.
Experiments were conducted on the progress of the discharge characteristics and impact of the discharge phenomenon. The metal tape lowered the the discharge voltage most and it was also found that the tape easily guided along the direction of progress of the discharge.

Research Products

• [Presentation] 風車ブレードを対象とした放電特性における段差形状の影響 (2017)
  • Author(s): 高橋のどか，箕田充志
  • Organizer: 平成２９年電気学会産業応用部門大会
• [Presentation] 風車ブレード表面の沿面放電特性に与える段差の影響 (2017)
  • Author(s): 高橋のどか，箕田充志
  • Organizer: 成２９年度(第６８回) 電気・情報関連学会中国支部連合大会
• [Presentation] 風車ブレードの沿面放電特性における段差形状の影響 (2017)
  • Author(s): 高橋のどか，上田穂乃実，箕田充志
  • Organizer: 第19回 IEEE 広島支部学生シンポジウム
• [Presentation] 風車ブレードの沿面放電特性における段差形状の影響 (2017)
  • Author(s): 高橋のどか，箕田充志
  • Organizer: 電気学会 中国支部 第９回高専研究発表会
  • Place of Presentation: 中国電力本社
• [Presentation] 落雷による風力発電ブレードの破損メカニズム (2016)
  • Author(s): 野津瑞季，山崎悠希，箕田充志
  • Organizer: 第１８回 ＩＥＥＥ 広島支部学生シンポジウム
  • Place of Presentation: 山口大学
  • Year and Date: 2016-11-19
• [Presentation] 風車ブレードの沿面放電特性におけるFRP板形状の影響 (2016)
  • Author(s): 高橋のどか，箕田充志
  • Organizer: 第１８回 ＩＥＥＥ 広島支部学生シンポジウム
  • Place of Presentation: 山口大学
  • Year and Date: 2016-11-19
• [Presentation] 風車ブレードの沿面放電における黄砂の影響 (2016)
  • Author(s): 山根智哉，手島朋祐，箕田充志
  • Organizer: 第１８回 ＩＥＥＥ 広島支部学生シンポジウム
  • Place of Presentation: 山口大学
  • Year and Date: 2016-11-19
• [Presentation] 落雷による風力発電ブレードの破損メカニズムの解明 (2016)
  • Author(s): 山﨑悠希，箕田充志
  • Organizer: 平成２８年度（第６７回）電気・情報関連学会中国支部連合大会
  • Place of Presentation: 広島大学
• [Presentation] 風車ブレードの沿面放電特性における黄砂の影響 (2016)
  • Author(s): 手島朋祐，箕田充志
  • Organizer: 平成２８年度（第６７回）電気・情報関連学会中国支部連合大会
  • Place of Presentation: 広島大学
• [Presentation] 風力発電システムに関する落雷被害調査 (2016)
  • Author(s): 石橋卓巳，箕田充志
  • Organizer: 平成２８年度（第６７回）電気・情報関連学会中国支部連合大会
  • Place of Presentation: 広島大学
• [Presentation] 落雷による風力発電システムのブレード破損 (2016)
  • Author(s): 野津瑞季，山崎悠希，箕田充志
  • Organizer: 日本技術史教育学会
  • Place of Presentation: サンラポーむらくも
• [Presentation] 風車ブレードのFRP形状が沿面放電特性与える影響 (2016)
  • Author(s): 高橋のどか，箕田充志
  • Organizer: 日本技術史教育学会
  • Place of Presentation: サンラポーむらくも
• [Presentation] 風車ブレードの沿面放電における汚損物の影響 (2016)
  • Author(s): 山根智哉，手島朋祐，箕田充志
  • Organizer: 日本技術史教育学会
  • Place of Presentation: サンラポーむらくも
• [Presentation] 落雷時における風力発電設備のメンテナンスに関する研究 (2016)
  • Author(s): 石橋卓巳，箕田充志
  • Organizer: 日本技術史教育学会
  • Place of Presentation: サンラポーむらくも
• [Presentation] 落雷による風力発電ブレード内部からの破損メカニズムの解明 (2015)
  • Author(s): 山崎悠希，箕田充志
  • Organizer: 第１７回 ＩＥＥＥ 広島支部学生シンポジウム論文集
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2015-11-21
• [Presentation] 風車ブレードの沿面放電特性に及ぼすテープ厚さの影響 (2015)
  • Author(s): 手島朋祐，箕田充志
  • Organizer: 第１７回 ＩＥＥＥ 広島支部学生シンポジウム論文集
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2015-11-21
• [Presentation] 風車ブレードの落雷による破損特性 (2015)
  • Author(s): 山崎悠希，箕田充志
  • Organizer: 平成２７年電気学会 電気学会 基礎・材料・共通部門大会
  • Place of Presentation: 金沢大学
  • Year and Date: 2015-09-17
• [Presentation] テープ厚さが風車ブレードの沿面放電特性に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 手島朋祐，箕田充志
  • Organizer: 平成２７年電気学会 電気学会 基礎・材料・共通部門大会
  • Place of Presentation: 金沢大学
  • Year and Date: 2015-09-17
• [Presentation] 落雷における風車ブレード破損メカニズムの検討 (2015)
  • Author(s): 箕田充志，山崎悠希
  • Organizer: 平成２７年電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 首都大学東京
  • Year and Date: 2015-03-26
• [Presentation] 風車ブレード表面粗さが沿面放電特性に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 山﨑悠希，箕田充志
  • Organizer: 電気学会高電圧研究会
  • Place of Presentation: くにびきメッセ
  • Year and Date: 2015-02-18 – 2015-02-19
• [Presentation] 沿面放電特性に及ぼすブレード表面状態の影響 (2015)
  • Author(s): 目次由祐，箕田充志
  • Organizer: 電気学会高電圧研究会
  • Place of Presentation: くにびきメッセ
  • Year and Date: 2015-02-18 – 2015-02-19
• [Presentation] 風力発電システムへの落雷被害に関する研究 (2015)
  • Author(s): 手島朋祐，月坂太，箕田充志
  • Organizer: 電気学会高電圧研究会
  • Place of Presentation: くにびきメッセ
  • Year and Date: 2015-02-18 – 2015-02-19
• [Presentation] 風力発電システムの落雷被害に関する研究 (2014)
  • Author(s): 月坂太，手島朋祐，箕田充志
  • Organizer: ＩＥＥＥ 広島支部学生シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島市立大学
  • Year and Date: 2014-11-15 – 2014-11-16
• [Presentation] 風車ブレード表面粗さが沿面放電特性に及ぼす影響 (2014)
  • Author(s): 目次由祐，山﨑悠希，箕田充志
  • Organizer: ＩＥＥＥ 広島支部学生シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島市立大学
  • Year and Date: 2014-11-15 – 2014-11-16
• [Presentation] 風車ブレード表面における落雷時の沿面放電特性 (2014)
  • Author(s): 箕田充志，渡邊翔，長尾雅行
  • Organizer: 平成２６年電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 愛媛大学
• [Presentation] 風車ブレードの沿面放電に及ぼす段差の影響 (2013)
  • Author(s): 箕田充志
  • Organizer: 第６４回電気情報関連学会中国支部連合大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
• [Presentation] 風車ブレードの沿面放電に及ぼす段差の影響 (2013)
  • Author(s): 渡邊翔，箕田充志
  • Organizer: 第１５回 ＩＥＥＥ 広島支部学生シンポジウム
  • Place of Presentation: 鳥取大学
• [Presentation] 風車ブレードの沿面放電特性に及ぼす日射と雨の影響 (2013)
  • Author(s): 足立隆弘，箕田充志
  • Organizer: 第１５回 ＩＥＥＥ 広島支部学生シンポジウム
  • Place of Presentation: 鳥取大学