| 研究課題/領域番号 |
21J10086
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
山中 章文 同志社大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 送電システム / 雷サージ / 逆フラッシオーバ / 送電用避雷装置 / 数値回路解析 / 数値電磁界解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
鉄塔・送電線への雷撃は，電力の供給障害を生ずる要因の一つであり，雷事故の発生率および事故により生ずる過電圧を正確に推定し適切な対策を講じておくことが望まれる。本研究では，鉄塔・送電線への雷撃に伴う動的な電磁界特性の結果として生ずる過電圧を数値電磁解析手法により詳細に検討しその特性を明らかとすると共に，これらを模擬可能な数値回路解析モデルを開発する。これに基づき実用的な送電線の雷事故率推定プログラムを開発し雷事故率低減に係る各種方策の効果を明らかとすると共に，絶縁設計の更なる合理化に向けた検討を進める。
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| 研究実績の概要 |
本研究では，被雷した鉄塔・送電線における非平面波電磁界現象を考慮し得る数値回路解析法を開発し，電力の安定供給に大なる影響を及ぼす送電設備雷事故率の予測精度を向上させた。さらに，各種事故対策法の効果を評価すると共に，発変電所侵入過電圧の電磁界現象を含めた解析を実施した。なお，先進的な研究を進めるため，解析に当たっては独自のモデルおよびシミュレータを開発した。これらの開発に当たっては，時間・メモリ容量をはじめとする計算資源が小となる計算法とすることにも力点を置き，一般に計算ケース数が膨大となる雷事故率計算に適用可能とした。
本年度は非線形解析に注力し，アークホーン間のフラッシオーバモデル，送電用避雷装置モデルを開発した。前者は事故発生に大きく寄与し，後者は事故対策に寄与する必須モデルである。前年度までに開発した高精度鉄塔・送電線モデルと合わせて解析することにより，開発したシミュレータを実用的な雷事故率計算に適用可能とした。
雷事故率計算への開発手法の適用にあたり，過去に報告されている雷事故観測例を再現し開発モデルの妥当性を検証し，そのうえで送電線での雷事故様相を検討した。これにより，従来の計算法では逆フラッシオーバが順当に再現されず，雷事故率が過小評価されてきたことが明らかとなった。さらに，開発したシミュレータを，送電用避雷装置が有する雷事故低減効果の評価に適用し，その効果を明らかとすると共に，送電用避雷装置を含めた高速・高精度，かつ実用的な雷事故率予測を可能とした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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