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風力発電タワー等被雷構造物近傍の過渡電磁界および誘導電圧評価法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18760220
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関同志社大学

研究代表者

馬場 吉弘  同志社大学, 理工学部, 准教授 (70319466)

研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
2,150千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 150千円)
2008年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード風力発電 / 雷 / 雷電流 / 過電圧 / 電磁界 / 電磁環境 / FDTD法 / 電磁界解析 / 風力発電タワー / 高構造物 / 誘導電圧
研究概要

雷撃を受けた風力発電タワー内および連接接地線で接続された隣接タワー脚部接地系の過渡電流分布と各タワー内に生じる電磁界の解析を,自作した時間領域有限差分(FDTD)法に基づく数値電磁界解析プログラムを用いて行った。その結果,タワー内に生じる電界は脚部ほど大きく,また水平かつ中心方向電界が最大となることが判明した。しかし,その大きさは比較的小さく,例えば大地導電率10mS/mで,立ち上がり時間2.5μs,ピーク値30kAの雷電流が流入した場合においても,1kV/m程度であった。タワー間を連接する接地線の両端を埋設し,各タワーの接地グリッド間を直接接続することによって,タワー内発生電界をさらに著しく低減できることを示した。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (63件)

すべて 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (37件) (うち査読あり 32件) 学会発表 (20件) 図書 (2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] 垂直導体の特性インピーダンス理論式について2009

    • 著者名/発表者名
      馬場吉弘
    • 雑誌名

      電気学会論文雑誌B 129・3(掲載決定)

    • NAID

      10024773550

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 垂直導体の特性インピーダンス理論式について2009

    • 著者名/発表者名
      馬場吉弘
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 129・3(掲載決定)

    • NAID

      10024773550

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Representation of an arbitrary-radius wire for FDTD calculations in the 2D cylindrical coordinate system2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguchi, Y. Baba, N. Nagaoka, and A. Ametani
    • 雑誌名

      IEEE Trans. EMC 50・4

      ページ: 1014-1018

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FDTD法を用いた風力発電タワー雷撃時の電流分布解析2008

    • 著者名/発表者名
      長尾光紘・長岡直人・馬場吉弘・雨谷昭弘
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 128・11

      ページ: 1393-1400

    • NAID

      10024343316

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An improved thin wire representation for FDTD computations2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguchi, Y. Baba, N. Nagaoka, and A. Ametani
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Antennas and Propagation 56・10

      ページ: 3248-3253

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modification on a thin wire representation for FDTD calculations in non-square grids2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguchi, Y. Baba, N. Nagaoka, and A. Ametani
    • 雑誌名

      IEEE Trans. EMC 50・2

      ページ: 427-431

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 帰還雷撃の工学モデルと雷電磁界パルス計算への応用2008

    • 著者名/発表者名
      馬場吉弘
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 128・5

      ページ: 785-794

    • NAID

      10021130794

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the choice between transmission line equations and full wave Maxwell's equations for transient analysis of buried wires2008

    • 著者名/発表者名
      N. Theethayi, Y. Baba, F. Rachidi, and R. Thottappillil
    • 雑誌名

      IEEE Trans. EMC 50・2

      ページ: 347-357

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Applications of electromagnetic models of the lightning return stroke2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, and V. A. Rakov
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Power Delivery 23・2

      ページ: 800-811

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FDTD analysis of the unit step response of a circuit measuring chopped lightning impulse voltages2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, A. Tamano, M. Ishii, N. Nagaoka, and A. Ametani
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Power Delivery 23・1

      ページ: 502-503

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FDTD法を用いた電磁界・サージ解析のための吸収境界条件の高性能化2008

    • 著者名/発表者名
      岡澤光起,馬場吉弘,長岡直人,雨谷昭弘
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 128・1

      ページ: 285-290

    • NAID

      10020026776

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 二次元円筒座標系におけるFDTD計算のための細線導体模擬法2008

    • 著者名/発表者名
      谷口洋平,馬場吉弘,長岡直人,雨谷昭弘
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 128・1

      ページ: 263-269

    • NAID

      10020026737

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Applications of electromagnetic models of the lightning return stroke2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Power Delivery 23・2

      ページ: 800-801

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the choice between transmission line equations and full wave Maxwell's equations for transient analysis of buried wires2008

    • 著者名/発表者名
      N. Theethayi
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility 50・2

      ページ: 347-358

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modification on a thin wire representation for FDTD calculations in non- square grids2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguchi
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility 50・2

      ページ: 427-431

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An improved thin wire representation for FDTD computations2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguchi
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Antennas and Propagation 56・10

      ページ: 3248-3253

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FDTD法を用いた風力発電タワー雷撃時の電流分布解析2008

    • 著者名/発表者名
      長尾光紘
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 128・11

      ページ: 1393-1400

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Representation of an arbitrary- radius wire for FDTD calculations in the 2D cylin drical coordinate system2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguchi
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility 50・4

      ページ: 1014-1018

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 二次元円筒座標系におけるFDTD計算のための細線導体模擬法2008

    • 著者名/発表者名
      谷口洋平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 128-B・1

      ページ: 263-269

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FDTD法を用いた電磁界・サージ解析のための吸収境界条件の高性能化2008

    • 著者名/発表者名
      岡澤光起
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 128-B・1

      ページ: 285-290

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Applications of electromagnetic models of the lightning return stroke2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Baba
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Power Delivery (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influences of the presence of a tall grounded strike object and an upward connecting leader on lightning currents and electromagnetic fields2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, and V. A. Rakov
    • 雑誌名

      IEEE Trans. EMC 49・4

      ページ: 886-892

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lightning strikes to tall objects : currents inferred from far electromagnetic fields versus directly measured currents2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, and V. A. Rakov
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 34

      ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electromagnetic fields at the top of a tall building associated with nearby lightning return strokes2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, and V. A. Rakov
    • 雑誌名

      IEEE Trans. EMC 49・3

      ページ: 632-643

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electromagnetic models of the lightning return stroke2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, and V. A. Rakov
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 112

      ページ: 17-17

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electromagnetic fields at the top of a tall building associated with nearby lightning return strokes2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Baba
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility 49・3

      ページ: 632-643

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influences of the presence of a tall grounded strike object and an upward connecting leader on lightning currents and electromagnetic fields2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Baba
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility 49・4

      ページ: 886-892

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lightning strikes to tall objects: currents inferred from far electromagnetic fields versus directly measured currents2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Baba
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 34

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electromagnetic models of the lightning return stroke2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Baba
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research 112(掲載決定)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 雷サージ解析技術の現状と将来展望 : モーメント法を用いた解析2006

    • 著者名/発表者名
      馬場吉弘,加藤正平
    • 雑誌名

      電気学会雑誌 126・10

      ページ: 664-671

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FDTD simulation of a horizontal grounding electrode and modeling of its equivalent circuit2006

    • 著者名/発表者名
      M. Tsumura, Y. Baba, N. Nagaoka, and A. Ametani
    • 雑誌名

      IEEE Trans. EMC 49・4

      ページ: 817-825

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2垂直導体プローブによる過渡水平電界の測定2006

    • 著者名/発表者名
      浅野修一,馬場吉弘,長岡直人,雨谷昭弘
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 126・11

      ページ: 1171-1177

    • NAID

      10018318145

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土壌の周波数依存導電率および比誘電率の二平板電極による測定2006

    • 著者名/発表者名
      吉村貴広,長岡直人,馬場吉弘,雨谷昭弘
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 126・9

      ページ: 954-955

    • NAID

      10019289896

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土壌の周波数依存導電率および比誘電率の二平板電極による測定2006

    • 著者名/発表者名
      吉村貴広
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 126-B・9

      ページ: 954-955

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 雷サージ解析技術の現状と将来展望 : モーメント法を用いた解析2006

    • 著者名/発表者名
      馬場吉弘
    • 雑誌名

      電気学会雑誌 126・10

      ページ: 664-671

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 2垂直導体プローブによる過渡水平電界の測定2006

    • 著者名/発表者名
      浅野修一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 126-B・10

      ページ: 1171-1177

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] FDTD simulation of a horizontal grounding electrode and modeling of its equivalent circuit2006

    • 著者名/発表者名
      Masanobu Tsumura
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility 49・4

      ページ: 817-825

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Electric and magnetic fields predicted by lightning return stroke electromagnetic models2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, and V. A. Rakov
    • 学会等名
      20th International Zurich Symposium on EMC
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] FDTD electromagnetic analysis of a wind turbine generator tower struck by lightning2008

    • 著者名/発表者名
      M. Nagao
    • 学会等名
      2008 International Workshop on High Voltage Engineering
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-10-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] An arbitrary- radius- wire representation for FDTD computations in the 2D cylindrical coordinate system2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguchi
    • 学会等名
      2008 International Workshop on High Voltage Engineering
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-10-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of lightning return stroke electromagnetic models2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba
    • 学会等名
      29^<th> International Conference of Lightning Protection
    • 発表場所
      Uppsala, Sweden
    • 年月日
      2008-06-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Electromagnetic models of lightning2008

    • 著者名/発表者名
      Y Baba
    • 学会等名
      19^<th> International Zurich Symposium on EMC
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2008-05-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Electric and magnetic fields predicted by lightning return stroke electromagnetic models2008

    • 著者名/発表者名
      Y Baba
    • 学会等名
      20^<th> International Zurich Symposium on EMC
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2008-01-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] An arbitrary-radius-wire representation for FDTD computations in the 2D cylindrical coordinate system2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguch, Y. Baba, N. Nagaoka, and A. Ametani
    • 学会等名
      International Workshop on High Voltage Engineering
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] FDTD electromagnetic analysis of a wind turbine generator tower struck by lightning2008

    • 著者名/発表者名
      M. Nagao, N. Nagaoka, Y. Baba, and A. Ametani
    • 学会等名
      International Workshop on High Voltage Engineering
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Lightning electromagnetic fields in the immediate vicinity of a tall tower2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, and V. A. Rakov
    • 学会等名
      2008 URSI General Assembly
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Evaluation of lightning return stroke electromagnetic models2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, and V. A. Rakov
    • 学会等名
      29th International Conference on Lightning Protection
    • 発表場所
      Uppsala, Sweden
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Electromagnetic models of lightning2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, and V. A. Rakov
    • 学会等名
      19th International Zurich Symposium on EMC
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Lightning strikes to tall towers : Currents inferred from electromagnetic fields versus directly measured currents2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, and V. A. Rakov
    • 学会等名
      International Symposium on Lightning Protection
    • 発表場所
      Foz do Iguacu, Brazil
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Electric fields at the top of tall building associated with nearby lightning return strokes2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, and V. A. Rakov
    • 学会等名
      18th International Zurich Symposium on EMC
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] A study of current waves propagating along vertical conductors and their associated electromagnetic fields2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, and V. A. Rakov
    • 学会等名
      International Conference on Power System Transients
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical simulation on lightning surge response of seismic isolated building by FDTD and EMTP2007

    • 著者名/発表者名
      N. Nagaoka, H. Morita, Y. Baba, and A. Ametani
    • 学会等名
      International Workshop on High Voltage Engineering
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Effects of tall building on lightning electromagnetic fields2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Baba, and V. A. Rakov
    • 学会等名
      International Workshop on High Voltage Engineering
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Modeling of thin wires for FDTD simulations implemented in non-square grids2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguchi, Y. Baba, N. Nagaoka, and A. Ametani
    • 学会等名
      International Workshop on High Voltage Engineering
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] FDTD analysis of voltages induced on an overhead wire due to surges propagating along a grounding mesh conductor2007

    • 著者名/発表者名
      H. Yamamoto, Y. Baba, N. Nagaoka, and A. Ametani
    • 学会等名
      International Workshop on High Voltage Engineering
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] FDTD simulation of lightning-induced voltages on an overhead wire above lossy ground2006

    • 著者名/発表者名
      K. Okazawa, Y. Oka, M. Shimazoe, Y. Baba, N. Nagaoka, A. Ametani
    • 学会等名
      International Conference of Lightning Protection
    • 発表場所
      Kanazawa, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] FDTD simulation of a horizontal grounding electrode and its equivalent circuit modeling2006

    • 著者名/発表者名
      M. Tsumura, H. Yamamoto, Y. Baba, N. Nagaoka, A. Ametani
    • 学会等名
      International Conference of Lightning Protection
    • 発表場所
      Kanazawa, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] Instruments and Application("Present Understanding of the Lightning Return Stroke"執筆担当)2009

    • 著者名/発表者名
      H. D. Betz, U. Schumann, and P. Laroche Lightning : Principles
    • 総ページ数
      641
    • 出版者
      Springer-Verlag
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] Lightning : Principles, Instruments and Applications : Review of Modern Lightning Research2009

    • 著者名/発表者名
      H. D. Betz
    • 総ページ数
      641
    • 出版者
      Springer-Verlag
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://kenkyudb.doshisha.ac.jp/rd/search/researcher/199007/index-j.html

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://kenkyudb.doshisha.ac.jp/rd/search/researcher/199007/index-j.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://kenkyudb.doshisha.ac.jp/rd/search/researcher/199007/index-j.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://pslab.doshisha.ac.jp/baba/publications.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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