2017 Fiscal Year Research-status Report
配電線多相フラッシオーバ解析手法の高度化と配電線雷事故率低減手法への適用研究
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17K06317
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| Research Institution | Shonan Institute of Technology |
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Principal Investigator |
関岡 昇三 湘南工科大学, 工学部, 教授 (60410031)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 配電線 / 雷 / 絶縁設計 / フラッシオーバ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は「実験およびシミュレーションによる日本における高圧配電線多相フラッシオーバの検討」を実施した。次年度実施予定の「相差絶縁方式の実験的検討」の一部も実施した。研究の一部を前倒しで実施することにより、本研究で提案しようとする手法の妥当性を確認することができ、今後の研究とその成果の実フィールドへの展開を見極めることができた。
本研究では日本の6.6kV高圧配電線を対象としている。研究対象となる電線支持のための碍子は高圧配電線で一般に用いられている高圧中実碍子およびピン碍子を対象とした。標準雷インパルス電圧波形を腕金に印加した時の多相フラッシオーバにおける50%フラッシオーバ電圧およびV-t特性を測定した。これらは機器単体において使用される特性であるが、本研究では多相フラッシオーバにも適用した。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今回の多相フラッシオーバ実験結果に適用した。定数は研究者が過去に測定し決定した値を使用した。多相フラッシオーバについても今回の実験結果を過去に提案した定数を用いた積分法によりうまく説明できることを確認できた。
接地抵抗や雷電流などをパラメータとした実系統を想定した数値計算シミュレーションを実施した。シミュレーションによっても相差絶縁方式は配電線における雷による事故を低減させる効果があることを明らかにできた。数値計算シミュレーションによる成果は電気学会論文誌に掲載となり、配電線業務に従事する技術者や設計者に広く知らせることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成29年度は当初の研究計画予定の項目について、ほぼ実施することができた。平成30年度実施予定の「相差絶縁方式」についても、「相差絶縁方式」の配電線雷事故低減の有効性を見極めるために、実験的検討を一部前倒しで実施することができたした。これにより、「相差絶縁方式」の有効性を確認することができた。平成29年度は本研究の初年度であるが、平成30年度実施予定の研究の一部を前倒しで実施できたことを考慮すると、現在までの進捗状況は研究計画予定よりも進んでいるものと考えている。
実際の高圧配電線を対象とした数値計算シミュレーションを行った成果については、電気学会論文誌 電力・エネルギー部門に掲載することができた。さらに平成29年度に実施した多相フラッシオーバの実験的検討を行った成果についても、電気学会論文誌 電力・エネルギー部門に投稿中であり、現在、2回目の査読まで進んでいる。日本の方式に近い配電線を有する国もあるので、耐雷をテーマとする国際会議に実験結果の論文を投稿し、世界に向けて情報を発信している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度以降は本研究成果を電力会社の実際の配電線に適用することを目的に、配電線耐雷設計合理化に資する研究に重点を置く。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。また、電気学会論文誌に掲載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、「相差絶縁による雷事故率低減手法の検討」に関する研究に重点を移す。
平成29年度に使用したフラッシオーバモデルにおける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、平成29年度に実施した実験結果を用いて多相フラッシオーバを高精度に模擬するための定数などについて検討を行う。モデルの検証のために追加実験を行う。
検討したフラッシオーバモデルを用いて数値計算シミュレーションにより相差絶縁方式の効果を調べる。また、相差絶縁方式に避雷器を1相も適用しない場合を基準として1相のみ適用した場合の避雷器設置相の影響について検討を行う。配電線は絶縁被覆電線が用いられているので絶縁被覆による耐電圧の向上や沿面放電によりさらなる雷事故率低減が期待できる。これらは実験により初めて効果が把握できる現象であり、実験的検討を行う。その他にも雷電流波高値・波形、電線配置、接地抵抗、隣接柱の影響など様々なパラメータがあるので、数値計算シミュレーションにより多相フラッシオーバへの影響や相差絶縁方式の雷事故率低減効果について検討を行う。
研究成果は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。
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| Causes of Carryover |
少額につき、次年度の旅費に充当する。
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Research Products
(2 results)
