報告書番号

H06009

タイトル（和文）

短時間領域における配電線のサージ応答特性－縮小モデルを用いた実験的検討－

タイトル（英文）

Surge Characteristics of a Distribution Line in a Short Time Range - An Experimental Study Using a Reduced-Scale Model -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

6.6kV配電線の供給支障事故においては，雷による事故が高い比率を占めている。配電線の雷事故は，主に誘導雷によるものと直撃雷によるものに大別される。絶縁レベルの低い配電線特有の事故である誘導雷については，古くから様々な検討がなされ，誘導雷の耐雷対策は一通り完成されたと言える。近年，実験的検討により直撃雷に対しても雷保護が可能であることが明らかにされ，EMTP（Electro-Magnetic Transients Program）を用いた解析により耐雷対策の検討が行われるようになってきた。EMTP解析により配電線の雷過電圧を正確に算定するためには，配電線を適切にモデル化する必要がある。
これまでの電柱のモデル化に関する研究では，架空地線や高圧電線のない状態における電柱単体のサージインピーダンスに関する検討が行われてきた。しかし，実際の設備形態である架空地線や高圧電線がある状態において，これらが電柱のサージインピーダンスに与える影響については検討されていない。
上記を鑑み，本報告では，架空地線や高圧電線を含めた配電線の縮小モデルを用いて電柱雷撃を想定したサージ実験を行い，雷過電圧に対して電柱のサージインピーダンスが問題となる短い時間領域における配電線のサージ特性を検討する。まず，電柱単体のサージインピーダンスおよび架空地線や高圧電線の影響を考慮した電柱のサージインピーダンスについて検討を行う。次に，雷撃電流を模擬した注入電流の波頭長や電柱の接地抵抗値を変化させて縮小モデル各部の電圧測定を行い，これらの影響について検討を行う。尚，本縮小モデルでは，これまでの研究では無視されていた雷道も考慮して雷撃を模擬している。

概要 （英文）

Lightning-related overvoltages on 6.6-kV overhead distribution lines can roughly be classified into the two types: overvoltages induced by a nearby lightning stroke and overvoltages due to a direct lightning stroke to the distribution line. Protection measures against the former, which is commonly called lightning-induced overvoltages, have been taken and can be considered as completed. Regarding the latter, recent experimental studies have revealed that protection against a direct lightning hit is possible by applying appropriate countermeasures. Studies of such countermeasures are now carried out by digital simulations using the EMTP (Electro-Magnetic Transients Program), and thus components of a distribution line must be modeled appropriately in the EMTP for accurate simulations.
This report presents surge characteristics of a distribution line obtained by experiments using a reduced-scale distribution line model. The reduced-scale model includes a concrete pole, a ground wire, phase wires, a grounding lead conductor installed along the pole, and a lightning channel. Unlike preceding studies, the surge impedance of a concrete pole is measured considering the effects of a ground wire and phase wires. Voltages at various positions of the distribution line model have been measured with varying the wavefront time of the injected current simulating a lightning stroke and also varying the grounding resistance of the concrete pole, and their effects are examined.

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