配電線雷サ-ジの波形認識手法による系統保護方式の基礎的研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02805034
• Research Institution: Ishikawa National College of Technology
• Principal Investigator: 櫻野 仁志 石川工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (50042932)
• Keywords: 配電線雷サ-ジ / 冬季雷 / 地上電界分布 / 対地雷撃地点 / 零相電圧 / 静電容量型検出器 / 雷サ-ジメモリ-

Research Abstract

冬季の襲雷がきわめて多い石川高専周辺地域において、商用の高圧配電線系統に発生する雷サ-ジ波形と雷撃放電特性諸量とを測定し、研究初年度の段階として次のような成果を得た。
1.雷サ-ジ波形の概要を把握するために、北陸電力・宇の気変電所において、後述の試作検出器と比較して周波数特性がいくらか劣る接地型計器用変圧器(GPT)と零相計器用変流器(ZCT)とを用いて、零相電圧・零相電流の波形をメモリハイコ-ダにより測定した。近傍への雷放電発生時における雷サ-ジ波形と開閉器故障など商用周波事故時の波形の両者が得られ、これらの波形に顕著な差異が認められた。
2.配電線とは無接触の状態で正確な雷サ-ジ波形を測定するために、高帯域の静電容量型検出器を試作した。これを商用の配電線に設置するためには、通常課電時および雷サ-ジ発生時における検出器の絶縁強度を吟味することが必要となる。そこで、今年度はこれらを検証する目的で試作品を奥獅子吼ロケット誘雷実験場の試験用送電線鉄塔に取り付け基礎実験を実施した。結果は誘雷時および自然雷時とも順調に測定波形が得られたが、電圧波形の校正試験と信号伝送としての光ファイバシステムの構築に課題を残した。
3.雷撃放電特性の測定については、(1)直角2方向からVTR観測、(2)多地点針端コロナ電流による地上電界分布図の作成、(3)電圧型雷サ-ジメモリ-による落雷時の電界変化の測定を実施した。特に、対地雷撃地点の標定は配電線雷サ-ジとの関係で重要な因子であるが、12月23日未明に発生した津幡町寺院の落雷火災を撮影した結果から、標定差が10mと求められ本研究の標定方法の正確さが確証された。さらに、雷撃地点は地上電界の正極性と負極性の境界付近、あるいは両極性の混在する地域に存在することが指摘できた。

Research Products

• [Publications] 櫻野 仁志: "北陸地方冬季雷の対地雷撃地点に関する一仮説" 平成2年度電気関係学会北陸支部連合大会 講演論文集 Aー28. 35-36 (1990)
• [Publications] 才田 敏之: "日本海側冬季雷雲下における地上電界の極性境界領域への対地雷放電分布" 平成2年度電気関係学会東海支部連合大会 講演論文集 No.68. 68 (1990)
• [Publications] 才田 敏之: "冬季雷の対地雷放電時の地上電界強度分布" 電気学会放電・高電圧合同研究会資料(EDー90ー135/HVー90ー22). 11-20 (1990)
• [Publications] 櫻野 仁志: "鉄塔落雷時の塔脚接地点近傍における歩幅電圧の測定" 電気学会放電・高電圧合同研究会資料(EDー90ー141/HVー90ー28). 67-75 (1990)
• [Publications] 櫻野 仁志: "北陸地方冬季雷の対地雷撃地点に関する一仮説" 電気学会論文誌B(電力・エネルギ-部門誌). 111ーB. 38-44 (1991)
• [Publications] 才田 敏之: "日本海側冬季雷雲下における接地架空水平導体直下の電界変化実測値" 平成3年電気学会全国大会 講演論文集. (1991)