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2017 年度 実績報告書

洋上大型風車ブレードの海水を用いた雷保護手法の検討

研究課題

研究課題/領域番号 15K05959
研究機関愛知工業大学

研究代表者

箕輪 昌幸  愛知工業大学, 工学部, 教授 (10609316)

研究分担者 依田 正之  愛知工業大学, 工学部, 教授 (80103240)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード風力発電 / 雷保護 / 風車ブレード / 落雷
研究実績の概要

風力発電所への落雷現象,ブレード等への雷撃様相と雷被害の有無などについて検討分析するために,内灘風力発電所(石川県内灘町:日本海に面した標高約40mの砂丘の上に立地),上越風力発電施設1号機(新潟県上越市:直江津港に隣接した標高数mの公園内に立地),上越風力発電施設2号機,3号機(新潟県上越市:沿岸部で小高い山に囲まれた標高約90mの丘陵地に立地)の日本海側の3地点で風車への落雷観測を実施した。観測項目は落雷電流観測とカメラを用いた光学観測である。観測データを回収し,過去のデータも含めて解析を実施した。上越地区の観測結果の解析においては,11月,12月の観測期間中に7例を観測し,①最大電流値は,20.23kAとIEC規格で示される50%値程度の値であるが,②継続時間は4例が100msを越えており,③電気量は最大のものは300Cを超えている。また,高速カメラで記録された画像上の雷道径の変化より,電流波形の推定を試み,条件付きで可能性のあることも判明した。内灘風力発電所での観測結果の解析においては,観測期間の12月末までに4例の落雷電流を観測し,いずれもほぼ同じ高さの避雷塔(わずかに風車より高い)で記録されている。また,夏季に1例(6月に記録)のデータも得られている。また,稲葉山風力発電所1号機(富山県)の結果についても引続き検討した。
風車ブレードの汚損状況調査については,模擬ブレードの設置が困難であったため,汚損調査用にPP板を風車近くの構造物等に複数設置し,冬季の天候環境下おいて暴露させ,冬季終了後回収した。見た目では,山間部より海岸地域にあるものが汚損されている状況であり,がいしの汚損調査法を利用し,汚損調査を行っている。
GFRP板を用いての放電実験では,当初考えていたものより大きいGFRP板を用いて,放電実験を行っている。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 学校施設における雷被害事例の調査(その3)2018

    • 著者名/発表者名
      箕輪昌幸
    • 学会等名
      平成30年 電気学会全国大会
  • [学会発表] 雷放電画像上の放電径からの電流性状の推定2018

    • 著者名/発表者名
      箕輪昌幸
    • 学会等名
      平成30年 電気学会全国大会
  • [学会発表] Result of Lightning Observation at Windmills in the Joetsu Area2017

    • 著者名/発表者名
      箕輪昌幸
    • 学会等名
      4th International Symposium on Winter Lightning
    • 国際学会
  • [学会発表] 雷放電画像上における放電径の時間変化と電流波形との比較2017

    • 著者名/発表者名
      箕輪昌幸
    • 学会等名
      2017年(第35回) 電気設備学会全国大会
  • [学会発表] 学校施設における雷被害事例の調査(その1)2017

    • 著者名/発表者名
      箕輪昌幸
    • 学会等名
      2017年(第35回) 電気設備学会全国大会
  • [学会発表] 校施設における雷被害事例の調査(その2)2017

    • 著者名/発表者名
      箕輪昌幸
    • 学会等名
      2017年(第35回) 電気設備学会全国大会
  • [学会発表] 上越市風力発電施設1号機および3号機における月別にみた冬季雷の発生時間推移と電気量特性2017

    • 著者名/発表者名
      箕輪昌幸
    • 学会等名
      平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • [学会発表] 稲葉山風力発電所1号機における雷観測結果2017

    • 著者名/発表者名
      箕輪昌幸
    • 学会等名
      平成29年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] 雷放電画像による放電径と電流値との相関性2017

    • 著者名/発表者名
      箕輪昌幸
    • 学会等名
      平成29年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] 平成27 年度の内灘風力発電所における雷電流観測2017

    • 著者名/発表者名
      箕輪昌幸
    • 学会等名
      平成29年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会

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公開日: 2019-03-07  

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