2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K05961
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
馬場 吉弘 同志社大学, 理工学部, 教授 (70319466)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 雷 / 電気エネルギー / 耐雷 / 電磁界計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2030年までに太陽光発電を5300万kW導入することが日本の国家目標となっており，今後，多数のビルの屋上に太陽光発電設備が設置されていくものと予想される。設備が高い位置にあればあるほど雷を受けやすいため，ビル屋上に設置される太陽光発電設備は雷被害をより受けやすい。しかも，太陽光発電設備の動作電圧は低く，過電圧に対して脆弱である。本研究では，本応募者がこれまでに培ってきた電磁界解析技術，大気電気学分野の雷に関する知識，電力工学分野の設備絶縁に関する知識，環境電磁工学分野の電磁遮へい等に関する知識を活用して，種々のモデルを開発し，それらを用いて雷撃を受けたビル屋上の太陽光発電設備に生じる過電圧について検討を行い，得られた結果に基づき太陽光発電設備の耐雷対策技術を構築することを目的としている。
平成27年度は，ビル屋上に設置されている太陽光発電設備が雷撃を直接あるいは間接的に受けた場合のシミュレーションを，電磁界の時間領域有限差分法（FDTD法）を用いて行うために必要な下記のモデル開発を行い，開発したモデルの妥当性および精度を対応する実測結果等との比較により実証した。
(1) FDTD法による細線導体ワイヤの高精度モデル, (2) FDTD解析で使用可能なコロナ放電の工学モデル, (3) FDTD解析用吸収境界モデルの高安定化, (4) 電気設備で発生する部分放電検出法, (5) 誘導電圧計算モデル, (6) 雷電磁界パルス伝搬モデル
以上の研究成果は，米国電気電子学会（IEEE），米国地球物理学会（AGU），電気学会等の12件の雑誌論文として投稿され，2015年度内に掲載されている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
必要充分な研究時間を確保でき、平成27年度に予定していた課題に取り組むことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度には，予定通り，平成27年度に開発したモデルを，太陽光発電設備等の雷電磁界・サージ解析に適用し，設備に生じる雷過電圧の発生メカニズムを明らかにする。また，高安定および高速計算アルゴリズムの開発を行い，解析時間の効率化をはかる。
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Research Products
(19 results)
