報告書番号

N16006

タイトル（和文）

敦賀試験線における着氷時の4導体送電線のギャロッピング観測（その2）－対角配置のルーズスペーサのギャロッピング抑制効果－

タイトル（英文）

Field observation of galloping phenomenon of four-bundled conductors under ice accretion at Tsuruga Test Lines, Part2 - Galloping suppression effect of diagonally-arranged loose spacers -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背 景
4導体送電線では着氷雪時のギャロッピング対策品として，ルーズスペーサが用いられることが多い．ルーズスペーサの対策効果は，着氷雪を模擬した樹脂を各素導体に一様に取り付けた実規模試験線の観測により，主に検証されてきた．一方，自然環境下の着氷雪形状は，径間内で一様ではなく，ルーズ把持導体と固定把持導体で異なる可能性がある．また，着氷雪時にルーズ把持部が正常に回転しないことも懸念される．自然環境下での対策効果を定量的に示すためには，自然着氷雪が発生する実規模試験線の観測により，対策の有無での応答特性を比較した観測データを十分に蓄積する必要がある．
目 的
強風下で自然着氷が発生する敦賀試験線において，標準のラインスペーサ（以下，標準スペーサ）設置相，および，対角配置のルーズスペーサ設置相を設けて観測を実施し，両相でのギャロッピング発生特性を踏まえて，ルーズスペーサの対策効果を示す．
主な成果
1. 自然着氷でのギャロッピング観測データの蓄積
4冬季の観測期間を経て，合計40事例の着氷事例が観測され，径間内の着氷状況や電線の応答変位が把握できる映像も取得された．標準スペーサ設置相では，平均風速9m/s以上でギャロッピングが観測され，鉛直変位全振幅の最大値は6.6mであった（図1）．ルーズスペーサ設置相でも，最大4.0mの鉛直変位全振幅のギャロッピングが観測された．
2. 張力変動によるギャロッピング発生特性の分析
敦賀試験線で発生するギャロッピングは，2ループ振動であることが殆どであり，その際には応答変位の2倍の振動数で張力が変動することが確認された．その振動数成分を抽出した張力変動値は鉛直変位振幅と高い相関があり，その値を指標とすることで，観測期間全体でのギャロッピング発生特性の評価が可能となった．その結果，着氷量と風速の関係がある条件を満たす範囲において，応答が大きくなることが示された（図2）．
3. ルーズスペーサのギャロッピング抑制効果の検証
鉛直変位全振幅および張力変動値の分析により，ルーズスペーサ設置相では，標準スペーサ設置相に比べて応答変位振幅が4割程度低減されることが示された（図3）．また，ルーズスペーサのルーズ把持部は，自然着氷下でも着氷荷重や空気力により比較的容易に回転し，着氷脱落後には時間の経過とともに初期位置に戻る様子が確認された（図4）．
今後の展開
ルーズ把持部を片側配置に変更して観測を行い，配置による対策効果を比較する．

概要 （英文）

This report describes the galloping suppression effect of diagonally-arranged loose spacers, which is a type of spacer applicable for four-bundled conductors that has two rotational clamps at diagonal positions. A field observation was conducted in a full-scale test line constructed at a site where ice accretion was found to occur frequently. The oscillation amplitude and tension variation of the line were measured in two phases; a non-countermeasure phase, which was set for normal spacers, and a countermeasure phase, which was set for the diagonally-arranged loose spacers. A total of 40 ice accretion events were observed in four winter seasons, and galloping data was obtained for each phase. The observation results suggest that the galloping oscillation becomes large under conditions where a certain relationship between wind speed and the amount of ice accretion is satisfied. Galloping occurs in the non-countermeasure phase when the wind speed is over 9 m/s and the maximum total amplitude of vertical displacement is 6.6 m. Galloping also occurs in the countermeasure phase; however, the maximum total amplitude of vertical displacement is 4.0 m. These results suggest approximately 40% reduction in galloping oscillation amplitude because of the effect of the loose spacers. Furthermore, the rotational clamps work normally under severe natural conditions, and the direction and shape of ice accretion in the rotatable sub-conductors are different from those in rigid sub-conductors.

報告者

キーワード