究では、こられを踏まえて、日本特有の気象条件と、国内の電力各社の使用実態に応じ たがいし種類や形状を考慮し、塩雪害を想定した実験および観測を実施することによ り、各種特性の評価を行う。これらの検討は、将来、新たな対策品の選定や設計の合理 化などを行う上でも重要になるものと考えられる。本論文は、以下のように構成され る。
1.4 本論文の構成
第 2 章では、複素インピーダンス測定に基づく雪の誘電・絶縁特性を検討する。本 論文の第 3～5 章では、着雪がいしの漏れ抵抗に着目して、漏れ抵抗とフラッシオーバ 特性の関係を議論する。その前準備として、雪そのものの複素誘電特性の把握が不可 欠である。従来の冠雪の研究においては、その全ての検討において自然条件下の降雪 あるいは積雪を用いるのが一般的であったが、日射、気温の変化、焼結などによる雪質 の変化のために、実験の再現性の確保が課題であった。そこで、本研究では、環境試験 室内の一定条件下において、含有塩分量を規定した水溶液から均一な粒径を持つ氷粒
（人工雪）を作製し条件を制御することにより、再現性の問題を小さくすることを試 みた。また、測定した人工雪の複素インピーダンスを評価する上で、物理現象の時間遅 れに関する線形応答理論と直列結合型等価回路により、融雪過程を電気回路上の素子 で表現することに成功した。
第 3 章では、塩雪害事象を模擬した小規模実験により、着雪時フラッシオーバ現象 についての基礎要素を検討する。33 kV級の長幹がいしに対して、印加電圧方法を変え た 2 種類の課電実験を行い、フラッシオーバ過程の観測から、人工的な暴風雪の下で フラッシオーバが発生しうることを示す。また、着雪時のフラッシオーバ電圧に関し て、第 2 章の結果から、その漏れ抵抗値で整理することにより、これまでの冠雪がい しの研究とは異なる観点でフラッシオーバ特性を表現できることを示す。
第 4 章では、154 kV実規模級のがいしに対して、着雪の塩分量を変えたときのフラ ッシオーバ電圧特性を求める。塩雪害を対象とした湿雪の圧密着雪のフラッシオーバ 電圧試験方法は、国際的にも実施例がないため、実規模試験法の検討からスタートす る。1）人工雪の生成、2）人工雪のがいしへの着雪、3）着雪の含水率を上昇、4）電圧 印加、の 4 つのステップで検討を行い、湿雪が圧密着雪した状態におけるフラッシオ ーバ特性の評価が再現性よく実施可能であることを示す。この試験法を、磁器とポリ マーがいしに適用することで、各種がいしの実規模でのフラッシオーバ電圧特性を求 める。
第 5 章では、がいしの形状と気象条件に基づくがいしの着雪特性を検討する。その 中では、塩雪害の発生した新潟県下越地域の自然環境下にがいしを暴露し、着雪特性 を観測することを主眼に置いたが、自然環境下での観測機会は限られるため、これを
40
補完し、風速条件によるがいしごとの定量比較を行うために、自然環境下との等価性 に注意を払った上で人工着雪試験による評価も実施した。また、圧密着雪発生の蓋然 性を評価するための指標として、風速と降水量の積を気温による重み付けした「着雪 ポテンシャル」を用い、塩雪害発生の危険度が評価できる可能性のあることを示した。
これらに加えて、ポリマーがいしの雪害環境への適用性を評価するための一環として、
北海道釧路市において磁器がいしとポリマーがいしを同一の条件で暴露し、それらの 着雪発達様相、落雪様相を比較した。
第 6 章では、第 2 章から第 5 章までの結果を踏まえて、塩雪害時のがいしのフラッ シオーバ機構を推定し、これに基づくがいしの塩雪害対策手法を提案する。
第 7 章では、本研究から得られる結果の要点と、それらが及ぼす効果をまとめて述 べる。
以上の本論文の構成、ならびに各章の主要な要素について、その関係を模式的に示 すと図 1-20のようである。これは大概を示す概念図であり、厳密には全てを網羅して いるとは言い難い部分もあるが、本論文の導入部としてその概要を把握するためのキ ーワードは十分に盛り込んだ。
41
Figure 1-20. Overview of this study and the relation among various contents in each Chapter of this thesis.
Solid lines represent relationships of each elements and major contents that are influenced by the other or involved with each other.
図1-20 本論文の構成、ならびに各章の主要な要素の概念
実線で結ばれた要素は、片方が他方に関係する、あるいは両方が互いに関係性を 持つものである。
Physical properties of
snow
Liquid water content
Complex dielectrical
property Electrical
properties Evaluation of
complex impedance
Discharge propagating
properties involved with snow surface
Discharge propagating mechanism Fundamental
characteristics of discharge propagation and
propagating mechanism
Flashover voltage characteristics of
actual scale
insulator string Evaluation on
flashover voltage characteristics
Observation of propagating process
Snow accreting properties onto
insulators
Insulator type and its dimension
Meteorological conditions Properties to be
clarified
Items to de discussed and influencing factor
Implementations and discussions
Field observation od snow accretion on
insulators Artificial snow accreting
test on insulators Glaciological
properties
Evaluation on risk of excessive snow
accretion Development of test
method Snow
conductivity Leakage
resistance
Influence of this study Chapter 2
Chapter 3 and 4
Chapter 5 Background
Elucidation of flashover requirement Chapter 1
Snow damage caused by
wet and packed snow including
sea-salt
Density
Elucidation of flashover mechanism
Development of
counter-measure technics against snow
damage caused by
wet and packed snow
including sea-salt Chapter 6
Proposal of a simple electrical circuit model to
determine complex impedance by using artificial
snow in a laboratory
42
第
1
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