風力発電設備への落雷の前兆現象の解明とそれを利用した防雷対策

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360125
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換･電気機器
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 高木 伸之 岐阜大学, 工学部, 教授 (80179415)
• 研究分担者: 王 道洪 岐阜大学, 工学部, 准教授 (20273120)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 雷 / 風力発電 / 防雷対策

研究概要

冬季雷雲下の風力発電設備において上向きに開始する落雷の前兆現象を3つ確認した。一つは落雷開始の数秒前から数アンペアの電流が流れる前兆電流である。二つ目は落雷前に発生する微弱な発光を伴う放電現象で風車先端から数メートル程度進展して停止する現象である。三つ目は落雷前に風力発電設備周辺での地上電界強度が正または負の極性に偏る現象である。前兆電流については2秒前には落雷の発生を予測できることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Characteristics of winter lightning that occurred on a windmill and its lightning protection tower in Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: D.Wang, N.Takagi
  • 雑誌名: Proceedings of 3rd International Symposium on Winter Lightning
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initiation characteristics and protection of upward lightning discharges, Proceedings of 2010 Asia-Pacific Radio Science Conference (2010)
  • 著者名/発表者名: D.Wang, N.Takagi
  • 雑誌名: Toyama Japan, September ページ: 22-26
  • 査読あり
• [雑誌論文] A comparison between self-triggered and other-triggered upward lightning discharges (2010)
  • 著者名/発表者名: D.Wang, N.Takagi, Y.Takaki
  • 雑誌名: Proceedings of 30th International Conference on Lightning Protection 1206 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of lightning to a wind turbine and its lightning protection tower, 4th International Workshop on Electromagnetic Radiation from lightning to tall Structures (2009)
  • 著者名/発表者名: D.Wang, N.Takagi
  • 雑誌名: Montreal Canada
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the lightning protection of high structures (2009)
  • 著者名/発表者名: D.Wang, N.Takagi, W.Lu, Y.Zhang
  • 雑誌名: Proceedings of the IAMAS/IAPSO/IACS 2009 Joint Assembly, Montreal Canada M17 ページ: 00147
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence of negative leaders prior to fast rise ICC pulses of upward lightning (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida, M.Akita, Y.Nakamura, T.Morimoto, T.Ushio, Z.-I.Kawasaki, D.Wang, N.Takagi
  • 雑誌名: J.Atmos.Elect. Vol.29, No.1 ページ: 13-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two associated upward lightning flashes that produced opposite electric field changes (2009)
  • 著者名/発表者名: W.Lu, D.Wang, Y.Zhang, N.Takagi
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters VOL.36, L05801
  • 査読あり
• [雑誌論文] High energy photon and electron bursts associated with upward lightning strokes (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida, T.Morimoto, T.Ushio, Z.-I.Kawasaki, T.Torii, D.Wang, N.Takagi, T.Watanabe
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters VOL.35, L10804
  • 査読あり
• [雑誌論文] A discussion of traveling waves involved in the return stroke process. (2008)
  • 著者名/発表者名: D.Wang, V.A.Rakov, N.Takagi, T.Watanabe
  • 雑誌名: J.Atmos. Electr. Vol.28, No.2 ページ: 71-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observed Characteristics of the lightning striking on a windmill and its lightning-protection tower (2008)
  • 著者名/発表者名: D.Wang, N.Takagi, T.Watanabe, M.Hashimoto
  • 雑誌名: Proceedings of 29th International Conference on Lightning Protection, Uppsala, Sweden 9c-1 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of Upward Bipolar Lightning Derived from Simultaneous Recording of Electric Current and Electric Field Change (2008)
  • 著者名/発表者名: D.Wang, N.Takagi
  • 雑誌名: Proceedings of URSI E06.2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observed characteristics of upward leaders that are initiated from a windmill and its lightning protection tower (2008)
  • 著者名/発表者名: D.Wang, N.Takagi, T.Watanabe, H.Sakurano, M.Hashimoto
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters VOL.35, L02803
  • 査読あり
• [学会発表] 自発型と他発型上向き雷放電の進展様相の比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安藤豪規、王道洪、高木伸之
  • 学会等名: 日本大気電気学会
  • 年月日: 20100700
• [学会発表] 風車施設落雷時の電界マッピング (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木聖吾、王道洪、高木伸之
  • 学会等名: 日本大気電気学会
  • 年月日: 20100700
• [学会発表] 自発型と他発型上向き雷放電を引き起こした雷雲電界の比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高木良樹、王道洪、高木伸之
  • 学会等名: 日本大気電気学
  • 年月日: 20100700
• [学会発表] 上向き雷の枝特性に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 睿子、王道洪、高木伸之
  • 学会等名: 日本大気電気学会
  • 年月日: 20100700
• [学会発表] 上向き正極性リーダに伴うパルス放電の特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺智文、王道洪、高木伸之
  • 学会等名: 日本大気電気学会
  • 年月日: 20100700
• [学会発表] 上向き雷の電流波形の微細構造について (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本泰裕、王道洪、高木伸之
  • 学会等名: 日本大気電気学会
  • 年月日: 20100700
• [学会発表] Optical propagation characteristics of a positive cloud-to- ground lightning flash (2010)
  • 著者名/発表者名: 王道洪, 高木伸之
  • 学会等名: 地球惑星連合
  • 年月日: 20100500
• [学会発表] 正極性落雷の進展特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安藤豪規、渡辺智文、丹羽政仁、王道洪、高木伸之
  • 学会等名: 日本大気電気学会
  • 年月日: 20100100
• [学会発表] 上向き雷の開始、進展に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木聖吾, 曽根聡敏, 高木伸之, 王道洪
  • 学会等名: 電気学会東海支部連合大会
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] 上向き雷の電流特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 澤田憲和, 王道洪, 高木伸之
  • 学会等名: 電気学会東海支部連合大会
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] 上向き雷の電流特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 澤田憲和、王道洪、高木伸之
  • 学会等名: 日本大気電気学会
  • 年月日: 20090700
• [学会発表] 上向き雷の初期連続電流とその発光強度との相関 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田覚、王道洪、高木伸之
  • 学会等名: 日本大気電気学会
  • 年月日: 20090100
• [備考] ホームページ等なし