報告書番号

T03027

タイトル（和文）

上向き雷放電開始に及ぼす空間電荷の影響の理論的検討

タイトル（英文）

An Analytical Study on Influence of Space Charge on Upward Lightning Leader Onset

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

雷雲下の送電線や配電線、草木からのアースコロナや海上からの空間電荷の発生を考慮した直流イオン流場電界解析を行い、既に提起されている線状導体からのリーダ開始条件を適用して、送電線などの２次元高構造物からのリーダ発生に及ぼす空間電荷の影響について検討を行って、空間電荷による高構造物周囲の電界遮へい効果を明らかにした。冬季雷の場合、鉄塔アーム部材など比較的太い導体では上向きリーダ開始条件が満足される。送配電線程度の太さの電線では空間電荷によるシールド効果のため上向きリーダ開始条件は満足されないが、他地点雷撃等による30％程度の短時間電界上昇が加われば開始条件が満足される。地上（海上）から発生する空間電荷をイオンでなくエアロゾルとみなすと高構造物の電界遮へい効果は小さくなる。夏季雷の場合、架空地線から発生する空間電荷が架空地線や電力線周囲の電界を弱めるため、上向きリーダ開始条件は成立しない。

概要 （英文）

Dc Ion Flow Field Computation was conducted considering corona discharge from conductors of transmission lines, grass and trees, and space charge from the sea, under winter and summer thunderclouds. By applying an existing criteria on leader onset from conductors, effects of shielding electric field around conductors in high structures were analyzed. For winter thundercloud model, upward lightning leader onset condition is satisfied for relatively large conductors such as steels in crossarms of towers. But it is not satisfied for small conductors such as transmission and distribution line conductors, because of shielding effects by space charge. When disturbance of the electric field about 30% would be added by lightning strokes generated on the other location, it is supposed that upward leader onset condition may be satisfied. But, in the presence of charged aerosols, electric field at a distance more than a few meters from conductors is not greatly reduced under downburst, and this fact may result in promoting upward leader propagation. For summer thundercloud model, space charge generated from grounded wires reduces electric field around grounded wires and power lines, and upward leader onset condition is not satisfied. But, as space charge distorts potential distribution in the upper space of transmission lines, it is considered that propagation path of downward leader may be affected by the change of space potential.

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