報告書番号

H12010

タイトル（和文）

地域特性を考慮した高圧配電線雷ハザード評価手法の提案

タイトル（英文）

Proposal of an Assessment Method of Lightning Hazard for Power Distribution Line

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

合理的な高圧配電線の雷害対策の実施には，対策に必要とされるコストとその対策による効果の両面を考慮することが重要となる。このためには，雷性状や配電線路密度，周辺構造物等の影響を考慮した上で，雷害対策前後における高圧配電線の雷ハザードを定量的に評価する必要がある。
本報告では，先ず雷性状を考慮した高圧配電線雷事故率計算を実施した結果について示す。次に，配電線路密度や配電線の周辺構造物等の影響を考慮した雷ハザード評価手法をもとに雷ハザード評価を実施した結果について述べる。主な成果は下記の通り。
1. 夏季・冬季における高圧配電線雷事故率計算結果
高圧配電線スパークオーバ発生率算定プログラムに冬季雷パラメータおよび避雷器焼損計算機能を追加し,総合的な雷事故率計算が可能となるように改良を行った。予測計算による夏季と冬季での雷事故様相を比較すると，夏季ではスパークオーバの占める割合が高く，冬季では避雷器焼損の占める割合が高い。これは，冬季雷のエネルギーが夏季雷に比べて大きいことに起因する。なお，架空地線の施設によってスパークオーバと避雷器焼損の発生率は大きく低下する。
2. 地域特性を考慮した高圧配電線の雷ハザード評価
過去に報告されている配電線路密度および柱上変圧器施設率から高圧配電線への直撃雷発生率を算定する手法を応用し，高圧配電線の雷ハザードを評価する手法を提案した。これを基に，高圧配電線の雷ハザード評価を実施した結果，落雷回数や配電線路構成等の地域特性を考慮した雷害対策を実施することによって，雷ハザードが低減できることを定量的に示した。
本手法を実際の配電設備データや大地雷撃密度等に適用し，地域毎の高圧配電線の雷ハザードを定量的に評価することにより，合理的な雷害対策の実施が可能となる。

概要 （英文）

For a rational lightning protection design of power distribution lines, it is important to consider the cost performance of countermeasures. For this purpose, it is necessary to evaluate the lightning hazard of power distribution lines considering the influence of the lightning characteristics, density of power distribution lines and structure around the power distribution lines. This report, at first, describes the calculation results of lightning outage rates of power distribution lines in summer and winter. Next, we proposed a lightning hazard evaluation method considering the characteristics of each region. The main results are shown below.
(1) Comparing the lightning outage proportion in summer with winter, sparkover is the main cause of the lightning outage in summer. On the other hand, surge arrester failures by exceeding its energy capability increase in winter. These sparkover and surge arrester failure rates are decreased by the installation of overhead ground wires.
(2) We have defined the value, which is obtained by multiplying the calculated lightning outage rate of a distribution line and the lightning striking frequencies to the distribution line, as the lightning hazard. As the density of distribution lines increases, the lightning hazard is increased. And, as the structure around the distribution lines increases, the lightning hazard is decreased. By applying this method with actual equipment data, we can evaluate the quantitative lightning hazard of each region.

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