報告書番号

H11024

タイトル（和文）

低圧配電システムの雷ハザード評価技術の開発－（配電－需要家－通信）回路の雷サージ特性とそれを基にした雷ハザード評価－

タイトル（英文）

Development of assessment method of lightning hazard for low voltage distribution systems -Lightning surge characteristics and lightning hazard evaluation to the systems which unified distribution line, consumer apparatus and communication circuit-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高度情報化社会の進展に伴い，需要家機器の雷害対策の確立が緊急な課題となっている。需要家機器の雷害対策を検討する場合，電力設備や通信設備，需要家機器の個別対策では不十分であり，これらを1つの回路（低圧配電システム）として総合的に評価することが重要となる。本報告では、低圧配電システムの雷サージ特性を実験的に明らかにするとともに、それに基づいた雷ハザード評価を実施した結果について述べた。主な成果は以下のとおりである。
(1)低圧配電システムの雷サージ特性
需要家接地方式は，従来日本で実施してきた個別接地に比べて，接地を共通化するほうが需要家機器の雷保護効果が大きくなる。この傾向は，電源と通信を別柱引込の場合に顕著である。しかし、接地を共通化すると，通信用保安器やSPD等の避雷装置に大きな電流が通過するため,エネルギー耐量面での配慮が必要である。
(2)実験結果に基づいた低圧配電システムの雷ハザード評価
コンクリート柱1本に1需要家がある場合の配電線と需要家への雷撃頻度を算定し,これに需要家機器各部の雷電流分流比率を乗じた値を雷ハザード量として評価の指標とした。需要家機器の雷ハザード量は，需要家接地方式が個別接地の場合や，需要家の地上高が高い場合に大きくなる。また、市街地のように需要家周辺に構造物等が存在する場合の雷ハザード量は，郊外のように需要家と配電線以外に何もない場合に比べてかなり小さくなる。

概要 （英文）

Establishment of lightning protection design of consumer apparatus has been an important subject with progress of a highly informative society. As examining lightning protection design of consumer apparatus, the individual measure for power equipment, communication equipment, and consumer apparatus is insufficient. And it is important to evaluate and examine these synthetically as one circuit (low voltage distribution system). This report describes the lightning surge characteristics of low voltage distribution system that clarified experimentally, and the results of the lightning hazard evaluation based on experiments. The main results are as follows:
(1) Lightning surge characteristics of low voltage distribution system.
If groundings of consumer apparatuses are connected in common, the lightning protection effect of consumer apparatuses will become large rather than the effect in individual grounding carried out conventionally in Japan. This tendency is remarkable when power and communication lines are led in the consumer from another pole. However, if groundings of consumer apparatuses are connected in common, large current passes through the communication arrester or SPD. Therefore, it is necessary to consider an excess of energy of the communication arrester or SPD.
(2) Lightning hazard evaluation of low voltage distribution system based on experimental results.
The lightning striking frequencies to a concrete pole and a consumer are calculated. And the value that multiplied by lightning striking frequencies and the ratio of lightning current of consumer apparatuses is defined as lightning hazard amount. The lightning hazard amount of consumer apparatuses becomes large, when a grounding system of consumer apparatuses is individual grounding or a consumer height is high. When there is a structure around a consumer like a city area, the lightning hazard amount becomes quite small as compared with the value in case that there is no structure around a consumer like the suburbs.

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