報告書番号

N16014

タイトル（和文）

小型模型実験によるケーブル波乗り現象に及ぼす各種要因とメカニズムの検討

タイトル（英文）

Investigation of various factors and mechanisms on surf-riding phenomenon of cables by small model tests

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背 景
地中送電ケーブルが車両の通過に伴い移動する波乗り現象により、管路からマンホール内に向けて送電ケーブルが移動し、地中送電ケーブルの座屈や、ケーブル接続部の絶縁性能低下などが発生する場合がある。波乗り現象に対する評価方法や対策方法はあるものの、ある発生地点での経験式の流用であったり、メカニズムが不明なまま強制的に移動を抑制している対策であったり等の課題がある。波乗り現象のメカニズムに基づいて、より効果的な評価方法や対策方法の開発が望まれている。

目 的
ケーブル波乗り現象のメカニズムを明らかにするため、小型模型実験を実施し、そのメカニズムに基づいた解析法を提案する。

主な成果
1.小型模型実験の実施
実物の約1/10の縮尺の室内小型模型実験装置を開発した。管路を模擬した塩ビパイプ内に、移動を生じやすく、かつメカニズムを単純化するために、長さが190mmを基本とした短い模擬ケーブルを用い模擬車輪を走行させる実験を行った。その結果、模擬ケーブルが移動する現象を再現することが出来た。
また、模擬ケーブルの移動に、塩ビパイプの曲げや水平加速度および鉛直加速度が影響を及ぼしていることが明らかとなった。
さらに、模擬ケーブルの重量によりケーブルの移動方向が異なることが示され、ケーブルの移動現象にケーブルの重量が影響することを示した。

2.実験挙動の再現のための解析法の提案
実験結果で確認されたケーブル波乗り現象を再現するため、水平加速度、鉛直加速度およびケーブル重量の影響を表現可能な解析法を提案し、実験データを用いた試解析を実施した。その結果、実験の模擬ケーブルの移動現象をおおむね評価出来ることを確認した。

今後の展開
ケーブルを用いた小型模型実験により対策法の検討および提案を実施するとともに、提案した解析法をケーブルの移動量を評価出来るように拡張する。

概要 （英文）

The mechanism on surf-riding phenomenon of underground transmission cables was investigated by small model tests. The experiments were carried out using the targets with various materials and different speeds. Furthermore, this study proposed the evaluation method for surf-riding cables phenomenon using the parameter of horizontal acceleration and vertical acceleration of pipe. The following findings were obtained from in this study.
(1)Small model test apparatus was developed and it was confirmed that the surf-riding cables phenomenon could be reproduced.
(2)The bending of the PVC pipe, the horizontal acceleration and the vertical acceleration affects for the surfing phenomenonof the cables.
(3)It is shown that the weight of the cable may affect the movement of the cable.
(4)It was confirmed that the test results can be expressed qualitatively using the proposed model.

報告者

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