| 研究課題/領域番号 |
25420304
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 松江工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
箕田 充志 松江工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (00311069)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 落雷 / 放電 / 冬季雷 / 避雷 |
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| 研究概要 |
自然エネルギーを用いた発電として大型風車の導入が各地で行われつつある。しかしながら，我が国における風力発電システムの拡大には，解決すべき幾つかの問題点がある。特に，強い風量が期待できる日本海側においては，落雷による設備の破損が問題となっている。落雷に対する様々な手法が検討されているが，未だ落雷に対する効果的な対策は施されていない。落雷時における最も深刻な被害の一つに風車ブレードの破損があげられる。ブレードが破損すると長期の運転停止とともに交換作業のため大きな経費が必要となる。
本研究では，落雷時に風車ブレード表面を進展する沿面放電の特性を検討し，ブレードに対する効果的な避雷対策を提案することで，既に設置されている大型風車の落雷被害の低減を図ることを目的とした。
平成25年度は，風力発電機ブレートの落雷時における放電特性を解明するため，高電圧実験室において，ブレード表面に対応した試料に高電圧を印加し，放電特性を評価した。また，高速度ビデオカメラを用いて沿面放電の進展を観測した。
その結果，テープによる段差と水滴が存在すると，放電電圧を低下させるとともに，テープに沿って放電が進展することが示された。これにより効果的に雷電流を導く可能性が示された。
さらに，実際に設置されている風力発電システムの現地調査や落雷時の対応について調査を行い，大型風車や，風車ブレードの損害について被害の分類分けを行い，実データを蓄積した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
年度計画通り研究を進めるとともに，落雷時において効果的な放電制御の知見を得ることが出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
風力発電機ブレートの落雷時における放電特性を一層解明するため，基礎となるデータ蓄積を行う目的で，風力発電用ブレードを模擬した電極系を用い，様々なパラメータにて同様の試験を実施する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
落雷電流のデータ整理のための謝金を計上していたが平成25年度は不要となった。
基礎実験で用いる電極系や試料製作のための材料費を計上する。また，落雷時の雷電流を測定し蓄積された過去のデータベースから，落雷事故と雷電流の相関関係を検証するデータ解析のためのコンピュータ関連費用を使用する。さらに，現地調査や落雷時の対応について継続的に国内調査研究を行うとともに，成果をまとめ学会にて発表する。
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