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寿命推定マップ,等価疲労荷重マップ

ドキュメント内 令和2年9月 (ページ 116-119)

第 7 章 不平衡張力振幅推定手法の適用例

7.4 配電線機材の疲労評価

7.4.6 寿命推定マップ,等価疲労荷重マップ

Fig.7.5 の風況マップをもとに,検討モデルの寿命推定マップ,等価疲労荷重マップへと変換 0

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

DEL(N)

Annual average wind speed(m/s) Fatigue life 10years Fatigue life 20years Fatigue life 50years

Number of DEL: 106

した。変換方法は,風況マップのカラーバーを Fig. 7.9 の年平均風速と疲労寿命および Fig. 7.10 の年平均風速と等価疲労荷重の関係をもとに書き換えるのみである。ただし,本マップは地表面 粗度区分Ⅱの場所の評価に用いることが可能となる。Fig. 7.11 に配電線機材モデルの寿命推定 マップ,等価疲労荷重マップ(耐用年数 20 年を抜粋)を示す。

Fig. 7.11 Fatigue life map or DEL map of the model of overhead distribution model based on wind map by NEDO

Mountainous area (Tochigi pref.) Coastal area (Chiba pref.)

500m Mesh

Annual average wind speed(m/s)

Conversion by Fig.7.9, 7.10

- 11166 1951 364 83 24 8 3 1 1 0

Fatigue life(year)

0 150 269 471 770 1171 1668 2261 2946 3724 4593

DEL(N)

検討モデル(検証用として一般的な配電線機材よりも強度が低いモデル)の設置を考えた場合,

山岳部では疲労寿命が数年となるような場所もあり,沿岸部でも疲労寿命が 20 年を下回る可能 性が考えられる。また,仮に沿岸部への検討モデルの設置を想定し,実機を用いた繰り返し試験 による詳細検討を行うには,約 1200N 程度の繰り返し荷重が必要となる。これらの結果から,山 岳部および沿岸部は検討モデルにおける疲労評価の重点エリアであると言える。

全国に網の目のように布設される配電線機材について,Fig. 7.11 のような寿命推定マップま たは等価疲労荷重マップがあれば,広域な疲労評価を実施することが可能となる。本研究で提案 した不平衡張力振幅の推定手法を用いることで,このマップ化を簡便に行うことが可能である。

7.5 7 章まとめ

本研究で提案した不平衡張力振幅の度数分布推定手法を用いて,機材の選定から寿命推定マッ プ,等価疲労荷重マップを作成するまでの手順についてまとめた。また,不平衡張力振幅推定手 法の適用例として,配電線機材の検討モデル(検証用として一般的な配電線機材よりも強度が低 いモデル)を作成し,年平均風速をパラメータとして検討モデルにおける疲労寿命および等価疲 労荷重を試算した。その試算結果と NEDO の風況マップから,検討モデルにおける寿命推定マッ プ,等価疲労荷重マップを作成した。これらのマップをもとに,検討モデルの疲労寿命および等 価疲労荷重を評価した結果,山岳部や沿岸部では疲労寿命が 20 年を下回るよう結果となり,検討 モデルの疲労評価を行う上で山岳部や沿岸部が評価重点エリアとなることを示すことができた。

本研究で提案した不平衡張力振幅の推定手法を用いることで配電線機材の疲労評価を広域に簡便 に行えることを示すことができた。

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