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送電設備の風雪塩害評価

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Academic year: 2021

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(1)2 主要な研究成果 プロジェクト課題 - リスクの最適マネジメントの確立. 送電設備の風雪塩害評価. 背景・目的. 主な成果. 2 0 0 5 年 1 2月、日本 海 側 の 送 電 設 備にお. を確保するための各種雪害対策の効果検証. いて、着雪の重みによる送電鉄塔の一部損壊. や雪害事象の解析・予測技術の向上が求めら. や、電線のギャロッピング*による短絡事故、. れている。. 塩分を含む多量の雪ががいしに付着したこと. 本課題では、送電設備の雪害に関するデー. による絶縁低下(塩雪害)が発生した。2011. タ管理と観測を当所が一元的に行い、実線路. 年冬季も豪雪に見舞われており、これまでの. での気象・着雪観測を踏まえて、雪害に関わる. 送電設備の雪害を教訓として、電力安定供給. 現象の解明や解析・予測技術の向上を図る。. 1. 送電設備 の 雪害現地観測 の 継続と取得データの 一元管理・分析. 全 国 の 7 箇 所に配 置した送 電 設 備 の 雪 害. より、着雪モデルの精度向上が可能となる。. 観測システムと着氷雪事故および気象DBの. また、4導体送電線のギャロッピング観測事. 運用を継続するとともに、当所開発のワイヤ. 例 のうち 、ほぼ 一 定 の 着 氷 が 維 持された 時. [N11030]を用い 支持式着雪サンプラ(図1). 間 帯 の デ ータを分 析した 結 果 、風 速 の 変 化. た 観 測システムを拡 充し、電 線 着 雪 観 測 の. に伴って導 体 束 の 平 均ねじれ角 が 変 化する. 強化を図った。蓄積した観測データを活用し. ことから、限 定 さ れた 風 速 範 囲 で の み ギャ. て、新たな雨雪判別式、着雪の有無に関する. ロッピ ング が 発 生 することを 明らかにした. 判 別 法( 図 2 )を提 案した[ N 1 1 0 5 9 ]。これに. 2. [N11032]。. 着 雪 が いしのフラッシオーバ( 短 絡 )特 性と塩 雪 害 対 策 効 果 の 確 認. が い し 着 雪 特 性 の フィー ルド 観 測. フラッシオ ー バ 電 圧 が 高 いことを 明らかに. [ H 1 1 0 1 4 ]と1 5 4 k V 実 規 模 着 雪 が いしのフ. した。これにより、懸 垂 が いしの 適 用 が 塩 雪. ラッシオー バ 試 験[ H 1 1 0 1 8 ]により、長 幹 が. 害 防 止 対 策として 有 効 で あることを示した. いしに 比 べ 、懸 垂 が いしは 降 雪 時 に が いし. (図3)。. の間が雪で詰まりにくいこと、圧密着雪時の. 3. 大 気 中と降 水 中 の 海 塩 濃 度 予 測 手 法 の 開 発. 当所開発の海塩粒子の生成・輸送・沈着モ. ムNuWFASを組み合わせることにより、降. デ ル R e - S P R A Yを改 良し、時 間 的に変 化す. 雪中に高濃度の海塩が観測された事例につ. る気 象 条 件 下 の 大 気 中 海 塩 濃 度に加えて、. いて、気象条件から大気中・降水中の海塩濃. 降水中の海塩濃度も予測できるようにした。. 度 が 上 昇する傾 向を再 現することができた. また 、本 改 良 モデ ルと気 象 予 測 解 析システ. (図4) [ N11011]。. * 着雪した電線が、風を受けて上下に大きく揺れる自励的な振動現象。振幅が大きくなると電線短絡などの電気事故に、大きな振動が継続 すると疲労で設備損傷に至る場合もある。. 24. その他の報告書 [H11019] [N11004] [N11012] [N11019] [V11036].

(2) 図1 電線着雪簡易観測装置「ワイヤ支持式着雪サンプラ」 左図は全体写真、右図はワイヤ把持部である。2m長程度の模擬電線上で、径間長数百mの実送電線と同様の電線 ねじれを伴う筒雪が近似的に再現できる。模 擬 電 線 支 持 機 構 が 簡 素 で 現 地 設 置 やメンテ ナンスが 容 易 で あり、 低コストで電 線 着 雪デ ータを取 得できる。. フラッシオ ー バ. 注) 風速は、~1 m/s:静穏、1~3 m/s:弱風、3~8 m/s:中 風、8 m/s~:強風の4つに区分し、降雪粒子が含水してい るか否かで、湿型と乾型を区別している。. フラッシオ ー バ前. 課電直後. 図2 着雪タイプ区分チャート例(北海道東部) 当該地点における気温、湿度および風速データと 雨雪判別式を用いて、着雪タイプを簡易に把握で きる。当チャートを着雪モデルに導入し、区分別に 着雪率(電線に衝突する雪粒子量のうち着雪する 割合) や着雪体密度を与えれば、汎用性の高い着雪 モデルを構築できる。. 図3 着雪がいしのフラッシオーバ特性 上図は人工的に圧密着雪させた耐塩用懸垂がいしがフラッ シオーバに至る過程で、一定電圧保持下で、着雪の一部が 解けて短絡に至る。下図から、懸垂がいしは長幹がいしより 着雪時のフラッシオーバ電圧が高いことがわかる。. 図4 海塩生成・輸送・沈着モデルRe-SPRAYの概念図と計算結果例 左図はRe-SPRAY概念図、右図は大気中・降水中の海塩Na + 濃度の観測値と計算結果の比較である。Re-SPRAYを 用いた計算により、大気中・降水中の海塩濃度の時間・空間分布の予測が可能であり、右図の計算例では、2010年 1月13日の降雪時に大気中・降水中のNa + 質量濃度が上昇する特徴を再現できている。. 25.

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参照

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