| 研究課題/領域番号 |
17K06317
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| 研究機関 | 湘南工科大学 |
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研究代表者 |
関岡 昇三 湘南工科大学, 工学部, 教授 (60410031)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 配電線 / 雷 / 絶縁設計 / フラッシオーバ |
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| 研究実績の概要 |
平成30年度は「多相フラッシオーバモデル開発のための実験手法の検討およびフラッシオーバモデルに関する検討」を実施した。平成30年度実施予定であった「相差絶縁方式の検討」については平成29年度において検討済みである。
本研究では日本の6.6kV高圧配電線を対象としている。日本の高圧配電線は非接地系統であるため多相フラッシオーバが問題となる。研究対象となる電線支持のための碍子は高圧中実碍子およびピン碍子を対象とした。平成30年度は線路保護のために用いられている避雷器を設置した場合について避雷器の多相フラッシオーバ低減効果について実験および数値計算シミュレーションにより検討し、その有効性を確認した。電圧の面積がある値に達するとフラッシオーバすると考える積分法を多相フラッシオーバに適用する際に、放電のばらつきを模擬するために等価ギャップ長を用いることが有効であることを提案し、今回の実験結果をうまく説明できることを明らかにした。
平成30年度に実施した実験結果において、本研究において提案を行った相によって絶縁差を持たせて多相フラッシオーバを低減する相差絶縁方式の効果を含めて高圧配電線多相フラッシオーバに関する新たな知見が得られたので、実験結果の整理・追加検討を行い「雷による高圧配電線多相フラッシオーバの実験的検討」として電気学会論文誌に投稿し、掲載が決定した。多相フラッシオーバモデルについても、学会などにおいて提案を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
平成29年度において本研究において認めていただいた費用によって光アイソレーションシステムを購入し安全に高電圧による放電実験ができるようになったので、線路配置や支持がいしの組み合わせをパラメータとして高圧配電線多相フラッシオーバに関する基本的な特性を実験的に測定および検証をすることができたので、当初の研究計画予定の項目について、ほぼ実施できた。これらの実験結果をまとめて電気学会論文誌に投稿し（「雷による高圧配電線多相フラッシオーバの実験的検討」）、令和元年７月号に掲載決定予定となっており、研究としての成果確認をするとともに研究の歯止めとすることができた。また、本研究において提案した「相差絶縁方式」についても、数値計算シミュレーションによる結果だけでなく実験的検討によってもその有効性を確認することができた。
平成30年度は、最終年度の研究の完成を目指して、高圧配電線の耐雷設計に本研究成果を活用するための最終段階である「簡易であるが精度よく多相フラッシオーバを再現できる配電線多相フラッシオーバシミュレーションのためのモデル」の提案とフラッシオーバモデルの検証に必要な実験を行う手法について検討を行った。
先に述べたように本研究で実施した多相フラッシーバにおける実験的検討については電気学会論文誌に掲載決定となった。さらにフラッシオーバモデルの提案も、耐雷をテーマとする国際会議に投稿し、世界に向けて情報を発信している。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度は本研究成果の最終年度であり、研究のまとめおよび研究成果を電力会社の実際の配電線に適用する際に必要となる事項を中心に研究を進める予定である。平成29年度では、数値計算シミュレーションの有効性を確認するとともに、実験により検証することができた。これらは、平成30年度までに電気学会論文誌に掲載あるいは掲載決定となったことから研究成果が学術的に承認されたと考えられ、工程表において実施予定の項目はほとんどが実施・検証できたものと考えている。残っている唯一の項目である「雷事故率計算プログラムの改良」に関する研究に重点を移す。
平成30年度に検討したフラッシオーバモデルでは多相フラッシオーバ時の精度の検証を十分に行うことができなかったので、令和元年度ではフラッシオーバモデルの検証に必要な追加実験を行って実験データを取得し、モデルについて再検討を行う。雷事故率計算では多数回のシミュレーションが必要となるので、簡易であるが多相フラッシオーバの評価が十分可能な多相フラッシオーバモデルの検討を行う。
研究成果は続けて学会等において発表を行い、成果の確認を行う。さらに、電気学会「高圧配電線耐雷設計の技術変遷と合理化に向けた課題に対する調査専門委員会」において途中経過を逐次報告し、電力会社や有識者の質疑を通して不足している事項などを洗い出すことにより、研究の効果の確認とともに歯止めとする。また、CIGRE（国際大電力会議）において新たに設立したWG “Calculation of Lightning Outage Rate of Medium-voltage Line and its Application to Lightning Protection Design”に研究成果を反映させていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
残額が少額につき、次年度の旅費交通費の一部に充当する。
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