不平衡張力の動的特性

式(3.5)を用いて，地表面粗度区分Ⅱ及び地表面からの高さ 10m 相当で風速の乱れ強さを算出 すると約 0.2 となる。本計算結果と実測値がほぼ同様な値となることから，当該サイトは，地表 面粗度区分Ⅱ(郊外)における風速の乱れ強さであることが確認できた。

月間最大瞬間風速が 30m/s を超えるような風が，卓越した風向で吹くといったおろし風を経験 する地域は，配電線機材にとって厳しい風環境であり，本実験サイトは，その環境に相当する。

また，風速の乱れ強さは 0.2 で，地表面粗度区分Ⅱに相当することから，風速の変動成分として も配電線機材の疲労損傷が散見されている強風地域の一般的なサイトであると考える。風速，風 向，乱れ強さの結果から，本フィールド実験場は配電線機材の疲労評価を行う上で適切な場所で あることが確認できた。

Wind speed Time history data of unbalanced wire tension and wind speed NASU1

V̅=5m/s

V̅=7m/s

V̅=9m/s

V̅=11m/s

Fig. 3.13 Unbalanced wire tension acting on attachment point at NASU1 (V̅=5～11m/s)

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU1 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU1 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU1 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU1 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

Wind speed Time history data of unbalanced wire tension and wind speed NASU1

V̅=12m/s

V̅=13m/s

V̅=14m/s

V̅=15m/s

Fig. 3.14 Unbalanced wire tension acting on the attachment point at NASU1 (V̅=12～15m/s)

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU1 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU1 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU1 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU1 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

Wind speed Time history data of unbalanced wire tension and wind speed NASU2

V̅=5m/s

V̅=7m/s

V̅=9m/s

V̅=11m/s

Fig. 3.15 Unbalanced wire tension acting on the attachment point at NASU2 (V̅=5～11m/s)

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU2 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU2 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU2 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU2 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

Wind speed Time history data of unbalanced wire tension and wind speed NASU2

V̅=12m/s

V̅=13m/s

V̅=14m/s

V̅=15m/s

Fig. 3.16 Unbalanced wire tension acting on the attachment point at NASU2 (V̅=12～15m/s)

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU2 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU2 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU2 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

-900-600 -3003006009000

0 100 200 300 400 500 600

Unbalanced wire tension(N)

Time(s)

Unbalanced wire tension_NASU2 Moving average 10min

100 2030

0 100 200 300 400 500 600

Wind speed (m/s)

Time(s) Wind speed

Fig. 3.17 Power spectrum of unbalanced wire tension at NASU1

Fig. 3.18 Power spectrum of unbalanced wire tension at NASU2 1.E+01

1.E+02 1.E+03 1.E+04

0 1 2 3 4 5

Power spectrum(N2･sec)

Frequency(Hz)

9m/s 11m/s 13m/s 15m/s

1.E+01 1.E+02 1.E+03 1.E+04

0 1 2 3 4 5

Power spectrum(N2･sec)

Frequency(Hz)

9m/s 11m/s 13m/s 15m/s

那須 1 と那須 2 共に，不平衡張力は風速変動に概ね追従し，変動の傾向は両振幅の様相を示す。

また，10 分間移動平均が示すように，不平衡張力の平均成分はゼロとなる。Fig. 3.17～18 のパ ワースペクトルから，両サイトとも，不平衡張力は風速が増すにつれ大きくなる。一方，那須 1 と那須 2 で同一平均風速の場合におけるパワースペクトルの値は異なっている。那須 1 では，約 0.6Hz（白矢印）に第 1 ピークがあり，そのおよそ 4 倍となる約 2.3Hz(黒矢印)に最大ピークが確 認できる。那須 2 では，約 0.7Hz（白矢印）に第 1 ピークがあり，そのおよそ 4 倍となる約 2.8Hz(黒 矢印)に最大ピークが確認できる。

実測データから，電線の支持点では常に線路方向への，両振幅的な変動が発生することを示す ことができた。この不平衡張力は，繰り返し性の強い荷重と見受けられることから，配電線機材 の疲労に影響を及ぼす大きな要因となることを特定した。

ドキュメント内 令和２年９月 (ページ 54-60)