(57)【要約】【課題】単位領域で発生する落雷のうち配電系統に直撃する直撃雷が発生する配電線直撃雷発生率を容易且つ精度良く算出する配電線直撃雷発生率の算出装置を提供する。【解決手段】直撃雷発生領域算出部１２ａにより、避雷器施設率及び配電線の線路密度を考慮して、単位領域で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出し、直撃雷発生率算出部１２ｂにより、直撃雷発生領域と単位領域との面積比を用いて、配電線直撃雷発生率を容易且つ精度良く算出する。【選択図】  図２
2010045927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位領域内を通過する配電線に設けられた避雷器の施設状況を示す避雷器施設率と、上記単位領域内を通過する配電線の線路長を示す線路密度とで決定される配電系統モデルを設定する設定部と、
上記設定部により設定された配電系統モデルのうち上記避雷器が施設されていない配電線の線路長と、落雷の雷撃電流により決定される雷撃吸引距離とから、上記単位領域内で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出する直撃雷発生領域算出部と、
上記直撃雷発生領域算出部により算出された直撃雷発生領域の面積を上記単位領域の面積で除して、上記単位領域で発生する落雷のうち上記配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生率を算出する直撃雷発生率算出部と
を備える配電線直撃雷発生率の算出装置。
【請求項２】
上記直撃雷発生領域算出部は、上記単位領域内において発生する落雷の雷撃電流毎に、上記設定部により設定された配電系統モデルのうち上記避雷器が施設されていない配電線の線路長と、上記雷撃吸引距離とから、上記直撃雷発生領域を算出し、
上記直撃雷発生率算出部は、上記直撃雷発生領域算出部により算出された各直撃雷発生領域の面積を上記単位領域の面積で除して当該雷撃電流の落雷の発生率を乗じた乗算値を積算して、上記直撃雷発生率を算出する請求項１記載の配電線直撃雷発生率の算出装置。
【請求項３】
単位領域内を通過する配電線に設けられた避雷器の施設状況を示す避雷器施設率と、上記単位領域内を通過する配電線の線路長を示す線路密度とで決定される配電系統モデルを設定する設定ステップと、
上記設定ステップにより設定された配電系統モデルのうち上記避雷器が施設されていない配電線の線路長と、落雷の雷撃電流により決定される雷撃吸引距離とから、上記単位領域内で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出する直撃雷発生領域算出ステップと、
上記直撃雷発生領域算出ステップにより算出された直撃雷発生領域の面積を上記単位領域の面積で除して、上記単位領域で発生する落雷のうち上記配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生率を算出する直撃雷発生率算出ステップと
を有する配電線直撃雷発生率の算出方法。
【請求項４】
単位領域内を通過する配電線に設けられた避雷器の施設状況を示す避雷器施設率と、上記単位領域を通過する配電線の線路長を示す線路密度とで決定される配電系統モデルを設定する設定部と、
上記設定部により設定された配電系統モデルのうち上記避雷器が施設されていない配電線の線路長と、落雷の雷撃電流により決定される雷撃吸引距離とから、上記単位領域で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出する直撃雷発生領域算出部と、
上記単位領域内において発生される落雷位置が、上記直撃雷発生領域算出部で算出される直撃雷発生領域であるか否かを判定する直撃雷判定部と、
上記直撃雷判定部により落雷位置が上記直撃雷発生領域であると判定されたとき、上記配電系統モデルに直撃雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する直撃雷事故判定部と、
上記直撃雷判定部により落雷位置が上記直撃雷発生領域でないと判定されたとき、上記配電系統モデルに誘導雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する誘導雷事故判定部と、
上記配電線系統モデルに所定数の落雷を発生させたときに、上記直撃雷事故判定部及び上記誘導雷事故判定部による判定結果に応じて、単位落雷数当たり配電線雷事故が発生する雷事故発生率を算出して出力する雷事故発生率算出部と
を備える配電線雷事故発生率の算出装置。
【請求項５】
上記直撃雷発生領域算出部は、上記設定部により設定された配電系統モデルの配電線の線路長と、補正係数を乗じて補正した上記雷撃吸引距離とから、上記直撃雷発生領域を算出し、
上記補正係数は、上記設定部により設定された配電系統モデルの配電線の線路長と、該補正係数を乗じて補正した雷撃吸引距離との乗算値を上記単位領域の面積で除した値が、この配電系統モデルのうち上記避雷器が施設されていない配電線の線路長と、上記雷撃吸引距離とを乗じた乗算値を上記単位領域の面積で除して得られる、上記単位領域内において発生する落雷のうち上記直撃雷が発生する直撃雷発生率と一致するように決定された値である請求項４記載の配電線雷事故発生率の算出装置。
【請求項６】
上記設定部は、更に上記配電線系統モデルの単位領域の土地利用区分に関する情報を設定し、
上記雷事故発生率算出部は、上記単位領域に所定数の落雷を発生させたときに、上記直撃雷事故判定部及び上記誘導雷事故判定部による判定結果に応じて算出した雷事故発生率を、上記設定部により設定された土地利用区分に関する情報で決まる区分特性係数で除して出力する請求項４又は５記載の配電線雷事故発生率の算出装置。
【請求項７】
上記設定部は、更に上記単位領域で観測される単位落雷観測数当たりの落雷数を示す多重度情報と、この単位領域内で予測される落雷予測数とを設定し、
上記雷事故発生率算出部は、上記単位領域に所定数回の落雷を発生させたときに、上記直撃雷事故判定部及び上記誘導雷事故判定部による判定結果に応じて算出した雷事故発生率を出力するとともに、この雷事故発生率を上記落雷予測数で乗じて上記設定部により設定された多重度情報で決まる多重度係数で除した値を、雷事故予測件数として出力する請求項４乃至６のうちいずれか１項記載の配電線雷事故発生率の算出装置。
【請求項８】
単位領域内を通過する配電線に設けられた避雷器の施設状況を示す避雷器施設率と、上記単位領域を通過する配電線の線路長を示す線路密度とで決定される配電系統モデルを設定する設定ステップと、
上記設定ステップにより設定された配電系統モデルのうち上記避雷器が施設されていない配電線の線路長と、落雷の雷撃電流により決定される雷撃吸引距離とから、上記単位領域で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出する直撃雷発生領域算出ステップと、
上記単位領域内において発生される落雷位置が、上記直撃雷発生領域算出ステップで算出される直撃雷発生領域であるか否かを判定する直撃雷判定ステップと、
上記直撃雷判定ステップにより落雷位置が上記直撃雷発生領域であると判定されたとき、上記配電系統モデルに直撃雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する直撃雷事故判定ステップと、
上記直撃雷判定ステップにより落雷位置が上記直撃雷発生領域でないと判定されたとき、上記配電系統モデルに誘導雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する誘導雷事故判定ステップと、
上記配電線系統モデルに所定数の落雷を発生させたときに、上記直撃雷事故判定部及び上記誘導雷事故判定部による判定結果に応じて、単位落雷数当たり配電線雷事故が発生する雷事故発生率を算出して出力する雷事故発生率算出ステップと
を有する配電線雷事故発生率の算出方法。
【請求項９】
単位領域内を通過する配電線に設けられた避雷器の施設状況を示す避雷器施設率と、上記単位領域を通過する配電線の線路長を示す線路密度とで決定される配電系統モデルを設定する設定ステップと、
上記設定ステップにより設定された配電系統モデルのうち上記避雷器が施設されていない配電線の線路長と、落雷の雷撃電流により決定される雷撃吸引距離とから、上記単位領域で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出する直撃雷発生領域算出ステップと、
上記単位領域内において発生される落雷位置が、上記直撃雷発生領域算出ステップで算出される直撃雷発生領域であるか否かを判定する直撃雷判定ステップと、
上記直撃雷判定ステップにより落雷位置が上記直撃雷発生領域であると判定されたとき、上記配電系統モデルに直撃雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する直撃雷事故判定ステップと、
上記直撃雷判定ステップにより落雷位置が上記直撃雷発生領域でないと判定されたとき、上記配電系統モデルに誘導雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する誘導雷事故判定ステップと、
上記配電線系統モデルに所定数の落雷を発生させたときに、上記直撃雷事故判定部及び上記誘導雷事故判定部による判定結果に応じて、単位落雷数当たり配電線雷事故が発生する雷事故発生率を算出して出力する雷事故発生率算出ステップと
を有する配電線雷事故発生率の算出処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単位領域で発生する落雷のうち配電系統に直撃する直撃雷が発生する配電線直撃雷発生率を算出する配電線直撃雷発生率の算出装置、及び配電線直撃雷発生率の算出方法、並びに、この直撃雷発生率を用いて、単位落雷数当たり配電系統に雷事故が発生する配電線雷事故発生率を算出する配電線雷事故発生率の算出装置、配電線雷事故発生率の算出方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統の一部を構成する変電所は、その変電所に接続された配電線及び配電線近傍に落雷して配電系統に短絡や地絡が発生した場合に、事故電流が流れ続けるのを防止するため、電力供給を停止する。このような電力供給の停止は、配電線雷事故と呼ばれる。
【０００３】
このように自然現象である雷は、供給支障を含む配電線事故要因の一つであり、配電線には、このような配電線雷事故を防止する耐雷対策として、避雷器や架空地線などの各種耐雷機材を用いた対策を実施している。
【０００４】
配電線耐雷設計の合理化検討においてＥＭＴＰ(Electro Magnetic Transients Program)解析等の手法が用いられるようになってきている。例えば非特許文献１には、電気幾何学モデルにおける雷撃吸引の算定式を用いて、配電設備への直撃雷と配電線近傍落雷による誘導雷の発生頻度を算出することにより、配電線の雷事故発生頻度を計算する検討がなされている。
【０００５】
【非特許文献１】電気学会技術報告第９３７号「配電線雷スパークオーバ発生率予測手法の現状と今後の課題」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般的に配電線は送電線と比較して地上高が低く、配電線周囲には家屋、ビル、樹木等の様々な構造物が存在しうるため、実配電設備への直撃雷、ならびに誘導雷の発生確率を正確に予測することは極めて難しい。雷事故計算の精度向上を図るためには、実配電線における雷撃様相を把握し、解析手法に反映させることが必要である。
【０００７】
そこで、本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、単位領域で発生する落雷のうち配電系統に直撃する直撃雷が発生する配電線直撃雷発生率を容易且つ精度良く算出する配電線直撃雷発生率の算出装置、及び配電線直撃雷発生率の算出方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明の他の目的としては、この直撃雷発生率を用いて、単位落雷数当たり配電系統に雷事故が発生する配電線雷事故発生率を容易且つ精度良く算出する配電線雷事故発生率の算出装置、配電線雷事故発生率の算出方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明に係る配電線直撃雷発生率の算出装置は、単位領域内を通過する配電線に設けられた避雷器の施設状況を示す避雷器施設率と、単位領域内を通過する配電線の線路長を示す線路密度とで決定される配電系統モデルを設定する設定部と、設定部により設定された配電系統モデルのうち避雷器が施設されていない配電線の線路長と、落雷の雷撃電流により決定される雷撃吸引距離とから、単位領域内で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出する直撃雷発生領域算出部と、直撃雷発生領域算出部により算出された直撃雷発生領域の面積を単位領域の面積で除して、単位領域で発生する落雷のうち配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生率を算出する直撃雷発生率算出部とを備える。
【００１０】
また、本発明に係る配電線直撃雷発生率の算出方法は、単位領域内を通過する配電線に設けられた避雷器の施設状況を示す避雷器施設率と、単位領域内を通過する配電線の線路長を示す線路密度とで決定される配電系統モデルを設定する設定ステップと、設定ステップにより設定された配電系統モデルのうち避雷器が施設されていない配電線の線路長と、落雷の雷撃電流により決定される雷撃吸引距離とから、単位領域内で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出する直撃雷発生領域算出ステップと、直撃雷発生領域算出ステップにより算出された直撃雷発生領域の面積を単位領域の面積で除して、単位領域で発生する落雷のうち配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生率を算出する直撃雷発生率算出ステップとを有する。
【００１１】
また、本発明に係る配電線雷事故発生率の算出装置は、単位領域内を通過する配電線に設けられた避雷器の施設状況を示す避雷器施設率と、単位領域を通過する配電線の線路長を示す線路密度とで決定される配電系統モデルを設定する設定部と、設定部により設定された配電系統モデルのうち避雷器が施設されていない配電線の線路長と、落雷の雷撃電流により決定される雷撃吸引距離とから、単位領域で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出する直撃雷発生領域算出部と、単位領域内において発生される落雷位置が、直撃雷発生領域算出部で算出される直撃雷発生領域であるか否かを判定する直撃雷判定部と、直撃雷判定部により落雷位置が直撃雷発生領域であると判定されたとき、配電系統モデルに直撃雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する直撃雷事故判定部と、直撃雷判定部により落雷位置が直撃雷発生領域でないと判定されたとき、配電系統モデルに誘導雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する誘導雷事故判定部と、配電線系統モデルに所定数の落雷を発生させたときに、直撃雷事故判定部及び誘導雷事故判定部による判定結果に応じて、単位落雷数当たり配電線雷事故が発生する雷事故発生率を算出して出力する雷事故発生率算出部とを備える。
【００１２】
また、本発明に係る配電線雷事故発生率の算出方法は、単位領域内を通過する配電線に設けられた避雷器の施設状況を示す避雷器施設率と、単位領域を通過する配電線の線路長を示す線路密度とで決定される配電系統モデルを設定する設定ステップと、設定ステップにより設定された配電系統モデルのうち避雷器が施設されていない配電線の線路長と、落雷の雷撃電流により決定される雷撃吸引距離とから、単位領域で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出する直撃雷発生領域算出ステップと、単位領域内において発生される落雷位置が、直撃雷発生領域算出ステップで算出される直撃雷発生領域であるか否かを判定する直撃雷判定ステップと、直撃雷判定ステップにより落雷位置が直撃雷発生領域であると判定されたとき、配電系統モデルに直撃雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する直撃雷事故判定ステップと、直撃雷判定ステップにより落雷位置が直撃雷発生領域でないと判定されたとき、配電系統モデルに誘導雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する誘導雷事故判定ステップと、配電線系統モデルに所定数の落雷を発生させたときに、直撃雷事故判定部及び誘導雷事故判定部による判定結果に応じて、単位落雷数当たり配電線雷事故が発生する雷事故発生率を算出して出力する雷事故発生率算出ステップとを有する。
【００１３】
また、本発明に係るプログラムは、電気通信回線、記録媒体を介して拡布されるプログラムであって、コンピュータにインストールされることで本発明に係る配電線雷事故発生率の算出方法をコンピュータに実行させるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、避雷器施設率及び配電線の線路密度を考慮して、単位領域で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出し、この直撃雷発生領域を直撃雷が発生するか否かを判断するための定量的な判断指標とし、この直撃雷発生領域と単位領域との面積比から、配電線直撃雷発生率を容易且つ精度良く算出することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、避雷器施設率及び配電線の線路密度を考慮して、単位領域で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出するので、この直撃雷発生領域を用いて直撃雷が発生するか否かを定量的に判断して、単位落雷数当たり配電系統に雷事故が発生する配電線雷事故発生率を容易且つ精度良く算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜直撃雷発生率の算出装置＞
以下、本発明が適用された配電線直撃雷発生率の算出装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。この算出装置は、避雷器施設率及び配電線の線路密度を考慮して、単位領域で発生する落雷のうち配電系統に直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生率を算出する装置である。
【００１７】
まず、直撃雷発生率算出装置の具体的な構成及び動作に係る説明に先立ち、配電系統に直撃する直撃雷の発生頻度について、図１に示す実測結果を用いて分析する。
【００１８】
図１は、避雷器施設率と、配電線路密度とをそれぞれ２種類ずつに分類した合計４種類の直撃雷発生率の実測値を示すグラフである。
【００１９】
ここで、避雷器施設率とは、配電線に設けられた全架空配電柱に対する避雷器施設柱の割合を示し、具体的に避雷器には変圧器等に内蔵されるＺｎＯ素子も含まれる。一方、配電線路線路密度は１［ｋｍ２］の単位領域内に施設される配電線路長を示す。また、直撃雷とは架空地線、電力線、柱体を含む配電設備への雷撃であり、これに対して誘導雷とは配電設備直撃雷以外の雷撃である。
【００２０】
図１に示すように、避雷器施設率が小さく、配電線路密度が大きい配電系統ほど、直撃雷発生率が高くなる傾向が確認できる。これは以下の理由による。すなわち、避雷器は機器（変圧器、開閉器等）を保護するために取付けられるが、通常、これらの機器から需要家に電力が供給されるため、配電線周辺には家やビルなどの構造物が存在する。したがって、避雷器施設率が大きい程、相対的に配電設備へ直撃雷が発生する確率が低くなる。よって、避雷器施設率は需要家への電力を供給する機器の施設率とほぼ等しい。一方、配電線路密度が大きくなると、配電設備への雷撃吸引範囲が増加するため直撃率が高くなる。
【００２１】
以上のような、分析結果に基づいて精度良く直撃雷発生率を算出するため、本発明が適用された直撃雷発生率算出装置１は、図２に示すような構成を備える。
【００２２】
すなわち、直撃雷発生率算出装置１は、図２に示すように、汎用のコンピュータにソフトウェアをインストールすることによって実現される装置であり、ハードウェア構成として、キーボードやマウスなどによりデータが設定される設定部１１と、ＣＰＵやＲＡＭ等で構成され設定部１１に入力されたデータに応じて演算処理を行う演算部１２と、演算部１２による演算結果を表示する液晶表示装置などの表示部１３とを備えている。
【００２３】
設定部１１は、単位領域内を通過する配電線に設けられた避雷器の施設状況を示す避雷器施設率と、単位領域内を通過する配電線の線路長を示す線路密度とで決定される配電系統モデルを設定する。
【００２４】
具体例として、設定部１１は、線路密度が１［ｋｍ／ｋｍ２］、避雷器施設率が４０％のとき、図３（Ａ）に示すように、単位領域を縦１［ｋｍ］×横１［ｋｍ］の矩形領域として、この単位領域を２分割する中心軸上に長さ１［ｋｍ］の配電線１０１を配置する。そして、設定部１１は、この配電線１０１に接続された５本の配電柱１０１ａ〜１０１ｅのうち、６０％の部分を避雷器Ｔｒが施設されていない配電柱１０１ａ〜１０１ｃとし、残りの４０％の部分を避雷器が施設されている配電柱１０１ｄ、１０１ｅとした配電系統モデル１００を設定する。また、設定部１１は、６［ｋｍ／ｋｍ２］の値のように線路密度が比較的大きく、図３（Ｂ）に示すように配電線の線路が交差するような配電系統の場合には、図３（Ｃ）に示すように、縦の長さｙ［ｋｍ］、横の長さ１［ｋｍ］で決まる矩形状の単位領域の面積を調整してこの領域を２分割する中心軸上に配電線を配置することで、線路密度が等価となる配電系統モデルを設定する。このようにして、線路密度が等価となる配電系統モデルを設定することで、後述する直撃雷発生領域を容易に算出することができる。
【００２５】
設定部１１により設定された配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生率を算出するため、演算部１２は、直撃雷発生領域を算出する直撃雷発生領域算出部１２ａと、算出した直撃雷発生領域から直撃雷発生率を算出する直撃雷発生率算出部１２ｂとを備える。
【００２６】
直撃雷発生領域算出部１２ａは、設定部１１により設定された配電系統モデルのうち避雷器が施設されていない配電線の線路長と、落雷の雷撃電流により決定される雷撃吸引距離とから、単位領域内で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出する。
【００２７】
具体的に、直撃雷発生領域算出部１２ａは、上述した分析結果に基づいて、避雷器施設率がＸ％の場合、配電線のＸ％に相当する線路部分は周辺の建築物の遮蔽効果により直撃雷が発生しないものとし、避雷器が施設されていない残りの部分に下記の（１）式を適用して直撃雷が発生する範囲（すなわち、雷撃吸引範囲）を算出する。
【００２８】
【数１】
2010045927.tif 000003
【００２９】
ここで、Ｉは雷撃電流値である。
【００３０】
（１）式は、図４（Ａ）に示すように、構造物が無い場合、配電線への雷撃吸引距離ｒを算出する式であってＩＥＥＥで推奨されている。ここで、電柱頂２００、またはこの電柱に接続された架空地線へ雷が吸引されて直撃雷となる雷撃範囲は、図４（Ａ）に示す雷撃吸引距離ｒで囲まれる領域Ａｒｅａ１で表される。また、電柱頂２００、または架空地線へ雷が吸引されず雷撃電流が誘導されて配電系統に流れ込む誘導雷となる範囲は、雷撃吸引距離ｒより離れた領域Ａｒｅａ２で表される。
【００３１】
例えば、設定部１１により上述した配電系統モデル１００が設定された場合、直撃雷発生領域算出部１２ａは、雷撃電流２６［ｋＡ］に対応する雷撃吸引距離０．０７７６［ｋｍ］における直撃雷発生領域を次のように求める。すなわち、直撃雷発生領域算出部１２ａは、配電系統モデル１００のうち避雷器Ｔｒが施設されていない配電柱１０１ａ〜１０１ｃが接続された配電線の線路長である０．６［ｋｍ］と、雷撃吸引距離である０．０７７６［ｋｍ］との乗算結果から、図４（Ｂ）の斜線部に示すような直撃雷発生領域１０２を算出する。
【００３２】
このようにして、直撃雷発生領域算出部１２ａは、単位領域内において発生する落雷の雷撃電流毎に、設定部１１により設定された配電系統モデルのうち避雷器Ｔｒが施設されていない配電線の線路長と、雷撃吸引距離とから、それぞれ直撃雷発生領域を算出する。そして、直撃雷発生領域算出部１２ａは、各雷撃電流に対応する直撃雷発生領域に関する情報を直撃雷発生率算出部１２ｂに通知する。
【００３３】
直撃雷発生率算出部１２ｂは、直撃雷発生領域算出部１２ａにより算出された直撃雷発生領域の面積を単位領域の面積で除して、単位領域で発生する落雷のうち配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生率Ｄ（Ｉ）を算出する。
【００３４】
具体的に、直撃雷発生率算出部１２ｂは、直撃雷発生領域算出部１２ａにより算出された各直撃雷発生領域の面積を単位領域の面積で除して当該雷撃電流の落雷の発生率を乗じた乗算値を積算して直撃雷発生率を算出する。すなわち、直撃雷発生率算出部１２ｂは、雷撃電流Ｉ［ｋＡ］における直撃雷発生率Ｄ（Ｉ）、雷撃電流Ｉの落雷が発生する確率密度関数をＰ（Ｉ）、避雷器施設率をｘ％、線路密度をｙ［ｋｍ／ｋｍ２］とし、単位落雷当たりの直撃雷発生率Ｄｐ（ｘ，ｙ）を、下記の（２）式より算出する。
【００３５】
【数２】
2010045927.tif 000004
【００３６】
なお、上記の（２）式は、避雷器施設率がｘ％、線路密度がｙ［ｋｍ／ｋｍ２］であり、単位領域に発生する落雷の雷撃電流が１［ｋＡ］〜２００［ｋＡ］までを想定した場合の直撃雷発生率を算出する式である。
【００３７】
以上のような構成からなる直撃雷発生率算出装置１は、直撃雷発生領域算出部１２ａにより、避雷器施設率及び配電線の線路密度を考慮して、単位領域で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出し、直撃雷発生率算出部１２ｂにより、直撃雷発生領域と単位領域との面積比を用いて、配電線直撃雷発生率を容易且つ精度良く算出することができる。
【００３８】
このようにして、精度良く配電線直撃雷発生率を算出できるのは、避雷器施設率及び配電線の線路密度を考慮して直撃雷発生領域を算出するからである。
【００３９】
具体的に、上述した図１に示した避雷器施設率及び配電線の線路密度と同じ条件下で、直撃雷発生率算出装置１により算出された配電線直撃雷発生率を図５（Ａ）に示す。また、比較例として、避雷器施設率を考慮せず、単に配電線路長と雷撃吸引距離との乗算を単位領域の面積で除して得られる配電線直撃雷発生率を図５（Ｂ）に示す。
【００４０】
図５（Ａ）、図５（Ｂ）とを比較すると、図５（Ａ）で示した直撃雷発生率算出装置１により算出される直撃雷発生率が、図１に示した実測値と精度良く一致していることが分かる。このように、本発明が適用された直撃雷発生率算出装置１は、配電系統モデルのうち避雷器が施設されていない配電線の線路長と、落雷の雷撃電流により決定される雷撃吸引距離とから、精度良く直撃雷発生領域を算出することができ、さらにこの直撃雷発生領域を直撃雷が発生するか否かを判断するための定量的な判断指標とし、直撃雷発生領域と単位領域の面積比から、容易且つ精度良く直撃雷発生率を算出することができる。
【００４１】
＜雷事故発生率の算出装置＞
次に、本発明が適用された配電線直撃雷発生率の算出装置について説明する。この算出装置は、避雷器施設率及び配電線の線路密度を考慮して、単位領域で発生する落雷によって配電系統で発生する配電線雷事故発生率を算出する装置である。
【００４２】
まず、配電線雷事故発生率算出装置の具体的な構成及び動作に係る説明に先立ち、落雷により発生する配電線雷事故の発生頻度について、図６に示す実測結果に基づいて分析する。
【００４３】
図６は、或る地域においてカメラ観測により推定した直撃雷と誘導雷との発生比率に対応付けた配電線事故発生数の実測数を示すグラフである。図６においては、配電線事故（３６件）の８３％（３０件）が直撃雷によるものであることを示している。また、直撃雷による事故発生確率が４８％（＝３０件／６２件）であるのに対して、誘導雷による事故発生頻度は３％（＝６件／２２２件）である。これらの結果は、実配電線の雷事故の主要因は直撃雷によることを示唆している。この分析結果より、配電線雷事故数を予測するには、直撃雷を精密に模擬することが重要であることが分かる。
【００４４】
そこで、本発明が適用された雷事故発生率算出装置２は、上述した分析結果に基づいて精度良く配電線雷事故発生率を算出するため、上述した直撃雷発生率算出装置１で算出される直撃雷発生領域を利用して、配電線雷事故発生率を精度良く算出するため、図７に示すような構成を備える。
【００４５】
すなわち、雷事故発生率算出装置２は、図７に示すように、汎用のコンピュータにソフトウェアをインストールすることによって実現される装置であり、ハードウェア構成として、キーボードやマウスなどによりデータが設定される設定部２１と、ＣＰＵやＲＡＭ等で構成され設定部２１に入力されたデータに応じて演算処理を行う演算部２２と、演算部２２による演算結果を表示する液晶表示装置などの表示部２３とを備えている。
【００４６】
設定部２１は、単位領域内を通過する配電線に設けられた避雷器の施設状況を示す避雷器施設率と、単位領域内を通過する配電線の線路長を示す線路密度とで決定される配電系統モデルを設定する。
【００４７】
また、設定部２１は、精密に落雷によって発生する配電線雷事故をより正確に模擬するため、更に上記配電線系統の単位領域の土地利用区分に関する情報と、カメラ観測等により観測される単位落雷観測数当たりの落雷数を示す多重度情報を設定する。また、雷事故発生率算出装置２において雷事故予測件数を算出する場合、設定部２１は、単位領域内で予測される落雷予測数を設定する。
【００４８】
設定部２１により設定された配電系統モデルにおいて、単位落雷数当たりの配電線雷事故発生率を算出するため、演算部２２は、次のような処理部からなる。すなわち、演算部２２は、直撃雷発生領域を算出する直撃雷発生領域算出部２２ａと、単位領域で発生する落雷が配電系統への直撃雷となるか否かを判定する直撃雷判定部２２ｂとを備える。また、演算部２２は、配電系統に直撃雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する直撃雷事故判定部２２ｃと、配電系統に誘導雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する誘導雷事故判定部２２ｄとを備える。さらに、演算部２２は、直撃雷事故判定部２２ｃ及び誘導雷事故判定部２２ｄによる判定結果に応じて雷事故発生率を算出する雷事故発生率算出部２２ｅを備える。
【００４９】
直撃雷発生領域算出部２２ａは、設定部２１により設定された配電系統モデルのうち避雷器が施設されていない配電線の線路長と、落雷の雷撃電流により決定される雷撃吸引距離とから、単位領域で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出する。
【００５０】
具体的に、直撃雷発生領域算出部２２ａは、避雷器施設率がＸ％の場合、配電線のＸ％に相当する線路部分は周辺の建築物の遮蔽効果により直撃雷が発生しないものとし、避雷器が施設されていない残りの部分に下記の（３）式を適用して直撃雷が発生する雷撃吸引範囲を算出する。
【００５１】
【数３】
2010045927.tif 000005
【００５２】
ここで、Ｉは雷撃電流値である。
【００５３】
例えば、設定部２１により図８（Ａ）に示すような合計５つの配電柱３００ａ〜３００ｅからなる配電系統モデル３００が設定された場合、直撃雷発生領域算出部２２ａは、避雷器Ｔｒが施設されていない配電柱３００ａ〜３００ｃに接続された配電線の線路長である０．６［ｋｍ］と、雷撃吸引距離０．０７７６［ｋｍ］との乗算結果から、図８（Ａ）の斜線で示される矩形領域を直撃雷発生領域３０１として算出する。
【００５４】
このようにして、演算部２２では、直撃雷発生領域算出部２２ａにより、図８（Ａ）の斜線で示される直撃雷発生領域３０１を算出して、この直撃雷発生領域３０１を判定指標として直撃雷が発生するか否かを判定して、配電線雷事故発生率を算出することができる。
【００５５】
ところで、配電線雷事故発生率を精度良く算出するためには、避雷器が設けられた電柱への落雷パターンと接地された電柱への落雷パターンを複数設定して各パターンを考慮した試行数の落雷を模擬して配電線雷事故となるかを判定する必要がある。したがって、図８（Ａ）に示すような配電系統モデル３００を仮定して配電線雷事故を模擬することは可能であるものの、演算処理が複雑である。
【００５６】
そこで、雷事故発生率の算出精度を保障しつつ上述した演算処理の簡略化を図るため、直撃雷発生領域算出部２２ａは、図８（Ａ）に示すような配電系統モデル３００に対して、直撃雷発生率が一致するという意味で等価な解析モデル系統４００に変換する。ここで、解析モデル系統４００は、避雷器施設率と線路密度が配電系統モデル３００と同様な、合計５つの配電柱４００ａ〜４００ｅからなる配電系統モデルである。直撃雷発生領域算出部２２ａは、図８（Ｂ）に示すように、避雷器の有無に関わらず全ての配電柱４００ａ〜４００ｅと接続された配電線の線路長と雷撃吸引距離とにより決まる直撃雷発生領域４０１を算出する。すなわち、直撃雷発生領域算出部２２ａは、設定部２１により設定された配電系統モデルの配電線の線路長と、下記の（４）式に従って補正係数Ｃを乗じて補正した雷撃吸引距離ｒとから、解析モデル系統の直撃雷発生領域を算出する。
【００５７】
【数４】
2010045927.tif 000006
【００５８】
ここで、補正係数Ｃは、配電系統モデルの配電線の線路長と、（４）式により得られる雷撃吸引距離との乗算値を単位領域の面積で除した値が、この配電系統モデルのうち避雷器が施設されていない配電線の線路長と、（３）式により得られる雷撃吸引距離とを乗じた乗算値を単位領域の面積で除して得られる直撃雷発生率と一致するように決定された値である。
【００５９】
直撃雷発生領域算出部２２ａは、まず、避雷器が施設されていない配電線の線路長と、（３）式により得られる雷撃吸引距離とを乗じた乗算値を単位領域の面積で除して得られる直撃雷発生率を算出して、この算出結果を用いて補正係数Ｃを導出するようにしても良いし、下記の処理に従って予め避雷器施設率と線路密度に対応付けた補正係数Ｃを記憶した補正係数テーブル２２ｆを設けていることで、更に演算処理工程の簡略化を図ることができる。
【００６０】
例えば、下記の表１に示すように、避雷器が施設されていない配電線の線路長と、（３）式により得られる雷撃吸引距離とから得られる直撃雷発生率を配電系統モデルの設備条件に応じて算出する。
【００６１】
【表１】
2010045927.tif 000007
【００６２】
そして、補正係数テーブル２２ｆは、表１で示される直撃雷発生率が（４）式により得られる雷撃吸引距離との乗算値を単位領域の面積で除した値と一致するような補正係数Ａ（＝Ｃ×８）を表２に示すように記憶する。
【００６３】
【表２】
2010045927.tif 000008
【００６４】
以上のようにして、直撃雷発生領域算出部２２ａは、設定部２１からの情報に基づいて、補正係数テーブル２２ｆから補正係数Ｃを参照して、配電系統モデルの配電線の線路長と、（４）式に従って補正係数Ｃを乗じて補正した雷撃吸引距離ｒとから、解析モデル系統の直撃雷発生領域を算出する。そして、直撃雷発生領域算出部２２ａは、算出した解析モデル系統の直撃雷発生領域を直撃雷判定部２２ｂに通知する。
【００６５】
直撃雷判定部２２ｂは、単位領域内において発生される落雷位置が、直撃雷発生領域算出部２２ａで算出される直撃雷発生領域であるか否かを判定する。そして、直撃雷判定部２２ｂは、判定結果を直撃雷事故判定部２２ｃ及び誘導雷事故判定部２２ｄにそれぞれ通知する。
【００６６】
直撃雷事故判定部２２ｃは、直撃雷判定部２２ｂにより落雷位置が直撃雷発生領域であると判定されたとき、配電系統モデルに直撃雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する。これに対して、誘導雷事故判定部２２ｄは、直撃雷判定部２２ｂにより落雷位置が直撃雷発生領域でないと判定されたとき、配電系統モデルに誘導雷が発生することにより印加される電圧レベルによって雷事故が発生するか否かを判定する。
【００６７】
具体的に、直撃雷事故判定部２２ｃ及び誘導雷事故判定部２２ｄでは、ＥＭＴＰ過電圧解析モデルを用いて落雷による配電系統モデルの動作を模擬することにより、雷事故が発生するか否かを判定する。本実施形態では、ＥＭＴＰ過電圧解析モデルの一例として、図９に示すように、架空地線１相、高圧線３相、共同アース線１相の５相分布定数で配電線を模擬して線路定数を求めた。観測地区内の設備データを基に設定した解析条件は、表３のようにした。
【００６８】
【表３】
2010045927.tif 000009
【００６９】
すなわち、接地極のモデルは、土中放電現象による接地抵抗値低減を模擬し、接地抵抗Ｒｇは観測地区の平均値（４７Ω）に設定し、非接地柱については柱体の抵抗値Ｒｃとして１５０Ωを用いた。また、柱上変圧器に内蔵されるＺｎＯ素子（制限電圧３６ｋＶ）は非線形の抵抗特性により表現する。例えば、避雷器施設率が５０％の場合には、図９に示したＥＭＴＰ過電圧解析モデルにおいて、電柱２柱に１柱の間隔で避雷器を配置するものとする。高圧クランプ碍子のスパークオーバは、動作閾値を５０％閃絡値である１２０ｋＶに設定し、２相以上の地絡が発生した場合を「配電線雷事故」と判定する。また、雷撃電流波形は、雷事故計算で実績のある波頭長を２μ秒とし、波尾長を７０μ秒とした。
【００７０】
以上のようなＥＭＴＰ過電圧解析モデルを用いて、直撃雷事故判定部２２ｃ及び誘導雷事故判定部２２ｄでは、配電系統モデルに印加される電圧レベルによって配電線雷事故が発生するか否かを判定して、判定結果を雷事故発生率算出部２２ｅに通知する。
【００７１】
雷事故発生率算出部２２ｅは、配電線系統モデルに所定数の落雷を模擬的に発生させたときに、直撃雷事故判定部２２ｃ及び誘導雷事故判定部２２ｄによる判定結果に応じて雷事故発生率を算出する。
【００７２】
このようにして、雷事故発生率算出部２２ｅは、任意の落雷位置、すなわち雷撃印加点に応じた１雷撃当たりの雷事故発生確率を求めるが、その際、接地施設有無、避雷器施設有無などの雷撃箇所の設備条件により雷事故率は異なるため、このような条件を考慮して雷事故発生確率を求めることが精度向上の観点から望ましい。
【００７３】
そこで、演算部２２では、解析に必要な避雷器柱への落雷パターンと接地柱への落雷パターン毎に、上述したＥＭＴＰ過電圧解析モデルにより雷事故を模擬して、雷事故発生率算出部２２ｅにより、下記の（５）式から総合的な雷事故発生確率を求める。
【００７４】
【数５】
2010045927.tif 000010
【００７５】
ここで、ｍは接地施設パターン数を示し、ｎは避雷器取付けパターン数を示し、ｌは、解析系統モデルの配電線から垂直方向への落雷位置のパターン数を示す。
【００７６】
例えば、接地施設間隔が１極／２柱、避雷器施設間隔が１柱／２柱の線路で柱頂に落雷する場合、図１０（Ａ）に示すように接地施設６００が２パターン、図１０（Ｂ）に示すように、避雷器７００の取付けが２パターンの合計４パターンに対して各々ＥＭＴＰ過電圧解析モデルにより雷事故を模擬し、ある雷撃電流を印加した場合の雷事故発生有無をＲＧ，Ａ（Ｉ）で表す。なお、雷撃電流値の確率密度関数Ｐ（Ｉ）は、直撃率の算出に用いたものと同様のものを適用する。
【００７７】
演算部２２では、図１１及び図１２に示すフローチャートに従って、各処理部が次のような処理を行うことによって、上記の（５）式を用いて配電線雷事故発生率を算出する。
【００７８】
ステップＳＴ１において、演算部２２には、設定部２１により設定された避雷器施設率と線路密度が入力される。
【００７９】
ステップＳＴ２において、直撃雷発生領域算出部２２ａは、避雷器施設率と線路密度から、補正係数テーブル２２ｆを参照して、直撃雷発生率に基づく補正係数を導出する。
【００８０】
ステップＳＴ３において、直撃雷発生領域算出部２２ａは、避雷器施設率、線路密度、架空地線有無から解析モデル系統を選定して、補正係数と配電線路長とから解析モデル系統における直撃雷発生領域を算出する。
【００８１】
続いて、演算部２２は、ＥＭＴＰ過電圧解析モデルの解析条件を次のように設定する。すなわち、演算部２２は、接地施設パターン、避雷器取付けパターンに応じて解析モデル系統の配電設備を順次設定する（ステップＳＴ４）。また、演算部２２は、波高値を決定し（ステップＳＴ５）、波頭長を決定し（ステップＳＴ６）、波尾長を決定する（ステップＳＴ７）。また、演算部２２は、ステップＳＴ８において、落雷位置のパターン数ｌに基づき、配電線上から垂直方向へ所定の刻み幅毎に離れていくように落雷位置を順次設定する。
【００８２】
以上のようにして設定されたＥＭＴＰ過電圧解析モデルに対して、直撃雷判定部２２ｂは、落雷位置から配電線までの落雷距離を算出して（ステップＳＴ９）、落雷距離と補正係数Ｃにより補正された雷撃吸引距離とを比較して、直撃雷発生領域に落雷して直撃雷となるか否かを判定する（ステップＳＴ１０）。ここで、直撃雷となるときステップＳＴ１１に進み、直撃雷ではなく誘導雷となるときステップＳＴ１３に進む。
【００８３】
ステップＳＴ１１において、直撃雷事故判定部２２ｃは、ＥＭＴＰ過電圧解析モデルに直撃雷を発生させ、ステップＳＴ１２により、ＥＭＴＰ過電圧解析モデルの高圧クランプ碍子に印加される電圧応答を模擬して、ステップＳＴ１５に進む。
【００８４】
ステップＳＴ１３において、誘導雷事故判定部２２ｄは、ＥＭＴＰ過電圧解析モデルに誘導雷を発生させ、ステップＳＴ１４により、ＥＭＴＰ過電圧解析モデルの高圧クランプ碍子に印加される電圧応答を模擬して、ステップＳＴ１５に進む。
【００８５】
ステップＳＴ１５において、直撃雷事故判定部２２ｃ及び誘導雷事故判定部２２ｄは、高圧クランプ碍子に印加される電圧レベルが１２０［ｋＶ］を越えてスパークオーバしたとき配電線雷事故が発生したと判定する。
【００８６】
ステップＳＴ１６において、演算部２２は、落雷試行回数が、雷撃電流Ｉ、接地施設パターン数ｍ、避雷器取付けパターン数ｎ、及び、落雷位置パターンｌにより決定される最大試行数に達したか否かを判断する。演算部２２は、落雷試行回数が最大試行数に達するまで、ステップＳＴ４に戻って繰り返しステップＳＴ４乃至ステップＳＴ１５の処理を行い、落雷試行回数が最大試行数になるとステップＳＴ１７に進む。
【００８７】
ステップＳＴ１７において、雷事故発生率算出部２２ｅは、避雷器施設率ｘ，線路密度ｙにおける落雷１個に対する雷事故発生確率ｆ（ｘ、ｙ）を、ステップＳＴ１５により得られるＲＧ，Ａ（Ｉ）と、上記の（５）式を用いて配電線雷事故発生率を算出して、ステップＳＴ１８に進む。
【００８８】
ステップＳＴ１８において、雷事故発生率算出部２２ｅは、設定部２１により設定された土地利用区分に関する情報から、配電系統モデルが森林地区であるか否かを判断して、森林地区であるときステップＳＴ１９に進み、それ以外のとき本処理工程を終了する。
【００８９】
ステップＳＴ１９において、雷事故発生率算出部２２ｅは、ステップＳＴ１８により算出した雷事故発生確率ｆ（ｘ、ｙ）を１／２倍して、本処理工程を終了する。
【００９０】
ここで、雷事故発生確率ｆ（ｘ、ｙ）を１／２倍にするのは、図１３に示すように、森林地区がその他の地区と比較して雷事故発生確率が１／２程度であるからである。すなわち、図１３（Ａ）は、架空地線が施設されている配電系統において、１落雷当たり、線路密度１［ｋｍ／ｋｍ２］当たりの雷事故発生件数を求めた結果を示した図であり、図１３（Ｂ）は、架空地線が施設されてない配電系統において、１落雷当たり、線路密度１［ｋｍ／ｋｍ２］当たりの雷事故発生件数を求めた結果を示した図である。図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）より、「森林地区」の雷事故発生件数は、「建物用地」または「平地地区」のものと比較して、架空地線施設の有無に関わらず雷事故発生件数が平均して１／２程度であった。
【００９１】
このようにして、雷事故発生率算出部２２ｅは、配電線周辺の樹木による雷遮蔽効果を考慮して、より精度良く雷事故発生率を算出することができる。なお、上述した「森林地区」の具体例に限定されず、雷事故発生確率ｆ（ｘ、ｙ）を、上述した各地域の実測結果に基づいた土地利用区分に関する情報で決まる区分特性係数で除して出力することで精度良く雷事故発生率を算出することができる。
【００９２】
以上のようにして、演算部２２では、上記の（５）式を用いて配電線雷事故発生率を算出するが、（５）式においては、架空地線施設率が０％、または１００％の場合しか計算することができない。よって、架空地線施設が０％、または１００％の場合、演算部２２は、上記の（５）式を用いて配電線雷事故発生率を算出すればよいが、それ以外の場合は次のようにして算出する。
【００９３】
すなわち、演算部２２では、（５）式による処理を拡張して、架空地線施設率ｋ（ｘ，ｙ）に応じた単位落雷数に対する雷事故発生率Ｆ（ｘ、ｙ）を（６）式を用いて求める。
【００９４】
【数６】
2010045927.tif 000011
【００９５】
ここで、ｆｇｗ（ｘ、ｙ）は、架空地線有りの条件で（５）式により算出した雷事故発生率であり、ｆｎｇｗ（ｘ、ｙ）は、架空地線無しの条件で（５）式により算出した雷事故発生率である。
【００９６】
以上のようにして、演算部２２では、避雷器施設率及び配電線の線路密度を考慮して、直撃雷発生領域算出部２２ａにより、単位領域で発生する落雷のうち、この配電系統モデルに直撃する直撃雷が発生する直撃雷発生領域を算出し、直撃雷判定部２２ｂにより、この直撃雷発生領域を用いて直撃雷が発生するか否かを定量的に判断して、雷事故発生率算出部２２ｅにより、単位落雷数当たり配電系統に雷事故が発生する配電線雷事故発生率を容易且つ精度良く算出することができる。
【００９７】
そして、雷事故発生率算出装置２では、雷事故発生率算出部２２ｅにより算出された配電線雷事故発生率を、表示部２３によりユーザに視認可能に表示することにより、配電線雷事故を防止する耐雷対策を行うための客観的な評価指標を提供することができる。
【００９８】
また、雷事故発生率算出装置２では、雷事故発生率算出部２２ｅが、配電線雷事故発生率とともに、配電線雷事故を防止する耐雷対策を行うための客観的な評価指標として、落雷予測数に対する配電線雷事故予測件数を、次のようにして算出する。
【００９９】
すなわち、雷事故発生率算出部２２ｅは、下記の（７）式に示すように、雷事故発生率Ｆ（ｘ、ｙ）を落雷予測数Ｌ（ｘ、ｙ）で乗じて、多重度情報で決まる多重度係数ｍで除した値を、雷事故予測件数として出力する。
【０１００】
【数７】
2010045927.tif 000012
【０１０１】
例えば、多重度情報で決まる多重度係数ｍは、次のような観測結果に基づいた値を用いることが、算出精度を高める観点から望ましい。図１４は、ある地域において、単位観測数当たりの落雷数である多重度を実測したヒストグラムである。この実測値においては、多重度の平均値が２．９となった。過去に多重度を測定した平均値には３．５程度といったものもあるが、本実施形態では多重度を３に設定した。
【０１０２】
ここで、雷事故発生率算出部２２ｅにより算出される配電線雷事故予測件数と、実測された配電線雷事故件数とを比較した比較例について、図１５を参照して説明する。
【０１０３】
図１５（Ａ）は、ある地域Ａ乃至Ｊにおいて、配電線１ｋｍ当たりの年間平均雷事故件数の実績値を示した図である。これに対して、図１５（Ｂ）は、各地域Ａ乃至Ｂの設備データと年間平均落雷数とを基にして、雷事故発生率算出装置２により算出した配電線雷事故予測件数の計算値を示した図である。ここで、図１５（Ｂ）計算値におけるエラーバーは、多重度２〜４の範囲を示し、特にエラーバーの中間値である多重度を３とした条件下での計算値が実測値に近いことがわかる。
【０１０４】
このようにして、雷事故発生率算出装置２では、配電線雷事故を防止する耐雷対策を行うための客観的な評価指標として、落雷予測数に対する配電線雷事故予測件数を精度良く算出することができるので、耐雷機材適用基準の策定に活用することができる。例えば、雷事故発生率算出装置２では、架空地線を全て省略した場合の年間雷事故増加件数を算出することができる。そして、雷事故発生率算出装置２は、このような算出値を、雷事故増加件数が少ない地域に限定して架空地線を省略したときの雷リスクの増加をユーザに提供することができる。すなわち、雷事故発生率算出装置２は、架空地線等の耐雷機材の雷事故抑制効果を定量的に評価する評価指標をユーザに提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】避雷器施設率と、配電線路密度とをそれぞれ２種類ずつに分類した合計４種類の直撃雷発生率の実測値を示すグラフである。
【図２】本発明が適用された直撃雷発生率算出装置の全体構成を示す図である。
【図３】配電系統モデルを説明するために供する図である。
【図４】直撃雷発生領域の算出手法を説明するために供する図である。
【図５】配電線直撃雷発生率の計算値を示すグラフである。
【図６】或る地域においてカメラ観測により推定した直撃雷と誘導雷との発生比率に対応付けた配電線事故発生数の実測数を示すグラフである。
【図７】本発明が適用された雷事故発生率算出装置の全体構成を示す図である。
【図８】補正係数の算出手法の説明に供する図である。
【図９】ＥＭＴＰ過電圧解析モデルを示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）は接地施設パターンを示す図であり、図１０（Ｂ）は避雷器取付けパターン数を示す図である。
【図１１】配電線雷事故発生率を算出する算出工程の説明に供するフローチャートである。
【図１２】配電線雷事故発生率を算出する算出工程の説明に供するフローチャートである。
【図１３】「森林地区」と「その他の地区」とにおける雷事故発生確率を示すグラフである。
【図１４】ある地域において、単位観測数当たりの落雷数である多重度を実測したヒストグラムである。
【図１５】雷事故発生率算出部により算出される配電線雷事故予測件数と、実測された配電線雷事故件数とを比較した比較例について説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【０１０６】
１  直撃雷発生率算出装置、１１、２１  設定部、１２、２２  演算部、１２ａ、２２ａ  直撃雷発生領域算出部、１２ｂ  直撃雷発生率算出部、１３、２３  表示部、２  雷事故発生率算出装置、２２ｂ  直撃雷判定部、２２ｃ  直撃雷事故判定部、２２ｄ  誘導雷事故判定部、２２ｅ  雷事故発生率算出部、２２ｆ  補正係数テーブル、１００、３００  配電系統モデル、１０１  配電線、１０１ａ−１０１ｅ、３００ａ−３００ｅ、４００ａ−４００ｅ  配電柱、１０２、３０１、４０１  直撃雷発生領域、２００  電柱頂、４００  解析モデル系統、６００  接地施設、７００  避雷器
【図１】
2010045927.tif 000013
【図２】
2010045927.tif 000014
【図３】
2010045927.tif 000015
【図４】
2010045927.tif 000016
【図５】
2010045927.tif 000017
【図６】
2010045927.tif 000018
【図７】
2010045927.tif 000019
【図８】
2010045927.tif 000020
【図９】
2010045927.tif 000021
【図１０】
2010045927.tif 000022
【図１１】
2010045927.tif 000023
【図１２】
2010045927.tif 000024
【図１３】
2010045927.tif 000025
【図１４】
2010045927.tif 000026
【図１５】
2010045927.tif 000027