第３章 送電線不平均張力荷重に及ぼ す吹上風の影響
3.5 風速変動を考慮した風荷重に対する検証
本 節 で は ，3.3.3 節 で 示 し た 風 速 変 動 を 含 む 吹 上 風 を 電 線 部 に 作 用 さ せ た 場 合 を 検 証 す る ．
3.5.1 計算手順
変 動 風 荷 重 を 含 む 動 的 応 答 挙 動 を 時 刻 歴 応 答 法 を 使 用 し て 検 討 す る ．時 刻 歴 風 応 答 計 算 は Newmark法 (を 用 い ， 時 間 刻 み 0.02 秒 と し た ． 構 造 減 衰 を 剛 性 比 例 型 で 構 成 し て ， 鉄 塔 部 の 減 衰 を 鉄 塔 単 独 モ デ ル の 線 路 直 角 方 向 曲 げ 1 次 モ ー ド に 対 し て 1%を ， ま た 電 線 部 の 減 衰 を 面 外 方 向 1 次 モ ー ド に 対 し て 0.4％
と し ， さ ら に 作 用 風 速 に 対 応 す る 空 力 減 衰 を 付 加 し た ． 以 下 の 検 討 で は 応 答 値 の 評 価 時 間 を 600 秒 と し た ．
3.5.2 不平均張力に及ぼす変動吹上風の影響
風 速 40m/s と 60m/s， 乱 れ の 強 さ 0.2 と 0.3 の 風 速 場 で ， 等 径 間 の 場 合 と 径 間 長 差 が あ る 場 合（ 若 番 側 400m， 老 番 側 600m）の そ れ ぞ れ に つ い て ，吹 上 角 30°
で 変 動 風 を 受 け た 場 合 の 不 平 均 張 力 を ，不 平 均 張 力 の 平 均 値 ，最 大 値 ，変 動 の 標 準 偏 差 に 整 理 し て 図 3.17と 図3.18に 示 す ．等 径 間 の 場 合 の 図 3.17横 軸 の「 な し 」，
「 両 側 」「 片 側 」，さ ら に 径 間 長 差 が あ る 場 合 の 図 17の「 若 番 側 」「 老 番 側 」は そ れ ぞ れ ，吹 上 風 の 分 布 形 態 を 示 す も の で あ る ．両 図 か ら ，い ず れ も 静 的 解 析 の 図 3.13 に 比 べ て ， 風 速 変 動 に 応 答 す る 時 の 不 平 均 張 力 の 最 大 値 は 著 し く 増 大 し て い る こ と が わ か る ．ま た 風 速 40m/s と 60m/sで は ，吹 上 風 の 作 用 分 布 間 の 違 い に よ る 分 布 割 合 の 差 が 見 ら れ る が ，60m/sで は そ の 差 が ほ と ん ど 見 ら れ な い ．こ れ は ，3.4.1 節 の 送 電 線 中 央 点 の 角 度 変 化 の 結 果 に 示 す よ う に ， 風 速 が 60/s に な っ た 場 合 ，電 線 中 央 点 の 角 度 が 大 き い た め（ ほ ぼ 90°前 後 に な っ て い る ），こ の 時 の 電 線 に 作 用 す る 風 力 の 鉛 直 分 力 が 不 平 均 張 力 に 影 響 が 小 さ く な る た め で あ る ．
なし 両側 片側
なし 両側 片側
なし 両側 若番側 老番側
なし 両側 若番側 老番側 なし 両側 若番側 老番側
なし 両側 若番側 老番側 なし 両側 片側
吹 上 風 分 布 なし 両側 片側 0.0E+00
2.0E+04 4.0E+04 6.0E+04 8.0E+04 1.0E+05 1.2E+05
なし
平均値 最大値 標準偏差
(d) 風 速 60m/s, 乱 れ の 強 さ 0.3 0.0E+00 2.0E+04 4.0E+04 6.0E+04 8.0E+04 1.0E+05 1.2E+05
なし
平均値 最大値 標準偏差
吹 上 風 分 布
(c) 風 速 60m/s, 乱 れ の 強 さ 0.2 (a) 風 速 40m/s, 乱 れ の 強 さ 0.2
吹 上 風 分 布
(b) 風 速 40m/s, 乱 れ の 強 さ 0.3 吹 上 風 分 布
不平均張力(kN)
40 20 100
0 120
60 80
(a) 風 速 40m/s, 乱 れ の 強 さ 0.2 吹 上 風 分 布
吹 上 風 分 布
(b) 風 速 40m/s, 乱 れ の 強 さ 0.3
吹 上 風 分 布
(c) 風 速 60m/s, 乱 れ の 強 さ 0.2
吹 上 風 分 布
(d) 風 速 60m/s, 乱 れ の 強 さ 0.3
不平均張力(kN)
40 20 100
0 120
60 80
不平均張力(kN)
40 20 100
0 120
60 80
不平均張力(kN)
40 20 100
0 120
60 80
不平均張力(kN)
40 20 100
0 120
60 80
不平均張力(kN)
40 20 100
0 120
60 80
不平均張力(kN)
40 20 100
0 120
60 80
不平均張力(kN)
40 20 100
0 120
60 80
80
3.6 むすび
本 章 で は 送 電 鉄 塔 間 の 水 平 角 度 と 高 低 差 が 無 く ， 径 間 差 が あ る 場 合 の 電 線 不 平 均 張 力 に 及 ぼ す 吹 上 風 の 影 響 を 3 基 2 径 間 の 単 純 モ デ ル で 検 討 し た 結 果，以 下 の 所 見 を 得 た ．
(1) 吹 上 角 の 増 加 に 伴 っ て ， 送 電 線 中 央 点 の 横 振 れ 角 が 増 大 す る ．
(2) 吹 上 風 が 両 側 径 間 に 作 用 す る 場 合 ，吹 上 角 の 大 小 に か か わ ら ず ，不 平 均 張 力 へ の 影 響 は 小 さ い ．
(3) 両 側 径 間 に 同 じ 静 的 水 平 風 を 作 用 さ せ た 状 態 で ，吹 上 風 を 片 側 径 間 に 作 用 さ せ る と ，径 間 長 差 に か か わ ら ず ，吹 上 角 の 増 加 に 伴 う 不 平 均 張 力 荷 重 は 顕 著 に 増 大 す る ．
(4) 風 速 変 動 を 考 慮 す る と ，不 平 均 張 力 の 最 大 値 は 静 的 解 析 値 よ り 極 め て 大 き く な り ， 風 速 増 加 と と も に 吹 上 風 の 影 響 は 小 さ く な る ．