光センシング手法を用いた雷パラメータの解明に関する基礎研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03805024
• 研究機関: 愛知工業大学
• 研究代表者: 依田 正之 愛知工業大学, 工学部, 助教授 (80103240)
• キーワード: 光センシング手法 / マルチスペクトロラジオメータ / 雷パラメータリモートセンシング / 気中アーク放電 / 雷計測3領域光LANシステム / 気中裁断波放電 / 変電所侵入雷サージ / 冬季ロケット誘雷実験

研究概要

光センシング手法とは雷放電光のスペクトル強度を遠方より高速ディジタル観測し、そのアーク温度を求める手法である。この結果に発光半径の実測値を導入して、放電路の電界と放電電流値を求めるを確立するための基礎研究として、マルチスペクトロラジオメータを基本とする可搬式高精密分光記録装置(雷パラメータリモートセンシングシステム)とディジタルオシロスコープを併用して、実験室における気中インパルスの分光特性を種々の波長領域で測定した。温度、電流など雷放電パラメータの基礎分光計測のために、気中裁断波放電の光出力時間応答を求めた。高温空気理論では最大発光強度は422.3nm(NI)で15600K、434.0nm(Hγ)で16500Kに対応する。インパルス電流と光出力との関係はまだ十分明らかになっていないが、最大値330Aの実験結果では、441nmの場合は波頭部のへこみが大きく、434nmの場合は電流波形類似のパルス出力となることが判明した。一方最大値2080Aの結果では、波頭部のへこみがみられないことが明らかになった。
ロケット誘雷時の雷放電電流および雷電圧測定用として、開発してきた雷計測3領域光LANシステムをZnO避雷器素子の基礎特性計測に適用して所期の結果が得られた。この計測装置をロケット誘雷実験場で用いて電流波形の測定には成功したが、雷電圧の計測には改善の余地があることが判明した。
さらに、今までに得られた誘雷時の雷電流波形や77kV変電所侵入雷電流波形を検討して、雷放電回路の概念構成や雷サージ侵入キャパシタンスなどについて考察を加えた。

研究成果

• [文献書誌] 依田 正之 M.Yoda: "Lightning Current protection of Equipments in Winter" Research Letters on Atmospheric Electricity. 12. 117-121 (1992)
• [文献書誌] 鈴木 郊宇 K.Suzuki: "Lightning Current Flow onto the Ground Affected by its Oscillatory Components" Proceedings of the 10th Intenational Conference on Gas Discharges and Their Applications,Swansea,U.K.592-595 (1992)
• [文献書誌] 宮地 巌 I.Miyachi: "Monochromatic Relative-Intensity Method for Analysing Temperature Transient of Atmospheric Discharges" Proceedings of the 10th Intenational Conference on Gas Discharges and Their Applications,Swansea,U.K.722-725 (1992)
• [文献書誌] 宮地 巌: "送変電施設を含む雷放電回路の概念構成" 電気学会放電・高電圧合同研究会資料. ED-92-207; HV-92-93.
• [文献書誌] 57-64 (1992)
• [文献書誌] 依田 正之: "気中インパルス放電の分光時間応答" 平成4年電気学会全国大会. 1205- (1992)
• [文献書誌] 依田 正之: "平成3年度冬季ロケット誘雷実験で得られた正極性雷電流波形" 平成4年電気学会全国大会. 1277- (1992)