雷から通信･放送設備への配電線を守るために―― 山岳地の配電線の雷害対策を提案 ――■ 冬季山頂付近の雷害の特徴を解明■ 各種雷害対策の効果を探る■ 雷害対策の指針を提案● ひとこと 狛江研究所電気絶縁部 主任研究員 杉本 仁志

冬季山頂付近の雷害の特徴を解明
高度情報化の進展に伴い、山頂や小高い丘などに通信・放送のための公共設備が多く造られるようになってきました。落雷により、これらの設備や電気を送る配電線に被害（雷害）が生じると、通信・放送機能が遮断され、生活や産業に甚大な影響を与えることになります。しかも、被害個所は山岳地で積雪のある場合も多く、保守を行う技術者は多大な労苦を強いられることにもなります。このような問題は、日本海沿岸の冬季雷発生地域で特に顕著です。
電力中央研究所は、各電力会社と協力して、こうした山頂にある設備に電力を供給している配電線の雷害の特徴を明らかにしました。また、この特徴に応じた各種雷害対策の効果を解明し、山頂への配電線における雷害対策を策定するための指針を取りまとめました。

■ 雷害の現場を探る■ 山頂付近に供給する配電線の雷害は

この研究は、日本海沿岸の山岳地に造られて交流会での情報を通じ、雷害の特徴として、いる配電設備の雷害対策をテーマに、被害の事以下の点が明らかになりました。

例や対策方法について、現場の経験を紹介し討・山頂付近の設備に電力を供給する変圧器が施論する目的で行われた三社（東北電力、北陸電設された電柱（以下、供給変圧器柱）に雷害力、当研究所）交流会「日本海沿岸の山頂負荷が集中している。

供給配電線雷害対策技術交流会」が契機となっ・機器別の雷害発生の割合をみると、避雷器がています。この交流会は、平成８年から平成11約50％を占めている。

年まで４回開催されました。第２回以降は、同山頂付近は接地抵抗を低くできない場合が多様の雷害のある他の７電力会社からも担当者がいため、設備に落雷が生じた場合、雷の大電流参加し、全国的な会合に発展しました。

が直接大地に流れず、配電線を通過し山麓へ流

このたび、冬季山頂付近に電力を供給していれます。その時、供給変圧器柱の避雷器を経由る配電線の雷害の特徴と対策手法について、報することになります。これが、避雷器の焼損事告書を取りまとめました。

故が多い理由であり、この避雷器の対策に重点をおく必要があると判断できます。

雷放電 誘導雷電圧

雷放電

雷放電路からの電磁波

雷放電

避雷器

高圧配電線

柱上変圧器

高圧碍子

開閉器

その他

雷サージ
山岳地域
雷
変圧 サージ
器 引込線

雷サージ
樹木など

雷サージ

冬季雷（全域）（10〜３月）雷サージが逆流
夏季雷（全域）（４〜９月）
0％

誘導雷

直撃雷

逆流雷

配電設備に影響を与える雷の種類

10％ 20％ 30％ 40％ 50％ 60％ 70％ 80％ 90％ 100％
事故比率（％）

雷害の地域・季節特性

各種雷害対策の効果を探る■ 実証試験と解析により効果測定■ 架空地線の多条化と避雷器施設のポイント

山頂へ電力を供給する配電線の雷害対策の効

架空地線の多条化を行う場合は、２条目以降果を測るため、当所塩原実験場での実証試験のの施設方法において、架空地線どうしを離し、ほか、EMTP（汎用過渡現象解析プログラム）かつ、架空地線と高圧線はできるだけ近接するによる解析を行い、以下の点を明らかにしましように配置すると効果的です。また、架空地線た。

は高圧線の下方に増設する方が作業面でもコス・架空地線を施設することにより、避雷器の焼ト面でも有利と言えます。架空地線を多条化す

損率を約３分の１から５分の１に大幅に減少

る場合、架空地線の接地は、各条に施設する必できる。

要はなく、共用しても問題はありません。

・避雷器の容量をアップする方法は、架空地線

一方、避雷器の施設は、電気的な特性が異ながない場合は多くの効果を望めないが、架空る避雷器を単に並列に施設しても、エネルギー地線と共用すれば避雷器の焼損率を大きく低をうまく分担して処理することができず、避雷減できる。

器の焼損率を下げる効果が得られないのが現状

・架空地線の数を増やす（多条化）と、避雷器の焼損率は大きく減少する。

です。このため、場合によっては小容量側の避雷器を取り外すことが必要となります。

このため、架空地線の施設を優先的に実施することが、他の雷害対策よりも望ましいことになります。
効果的な設置方法
架空地線
架

高圧線

空架空地線
１m程度
１m程度

地

効果が活かせない設置方法

１m程度
高圧線

架空地線

線

なし

２

架空地線施設状況条

2.5kA避雷器：容量15KJ
5kA避雷器容：量30KJ

１条

架空地線
架

架空地線

高圧線

１m程度

架空地線

１m程度

１m程度

空

２条

地線

３条

高圧線

１.5m程度３05

10

15 20 25 30 35
避雷器焼損率（％）

40

架空地線の条数と避雷器焼損率の関係

45条

架空地線の効果的な施設方法

雷害対策の指針を提案■ 具体的な指針を策定■ 今後の課題として避雷器の被害の割合が高いことなどの特徴と、山頂付近の設備に確実な接地を施せば、逆流架空地線の役割の重要性を示した雷害対策の効雷の減少が期待できます。しかしながら、山岳果を基に、現場の担当者が、具体的な雷害対策地では大地抵抗率が高いことから、低い接地をを策定するための指針を作成しました。

取ることに苦慮しています。また、被害が多い

この指針に従って対策を立案・実行すること

冬季では、温度低下や表土乾燥、表土付近の凍により、避雷器焼損事故を効果的に防止し、一結などにより、さらに条件が厳しくなります。

般の配電線と同程度に雷害を抑えることが可能

さらに、雷害を受けにくいと想定される地中ケになります。

ーブルでも、残念ながら被害が報告されています。
対象地域の配電線雷害対策状況の把握

このようなことから、山岳地での有効な接地方法や、地中ケーブルなどの雷害対策の検討が雷害状況
避雷器被害・供給変圧器柱被害多No

今後の研究課題になると考えています。
Yes
供給変圧器柱の施設場所選定（保守面を考慮）

通常と同等レベルの雷害対策● ひとこと避雷器の施設場所選定（供給変圧器柱、機器柱、施設間隔４径間毎）

今回の研究は、既存の設備環境の中で、作業的にもコス架空地線の施設Noト的にも、実現性の高い有効な対策を検討してきました。

Yes
架空地線の条件選定（２条もしくは３条を基本）

架空地線の施設範囲
および条件選定

こうした研究を進めることができたのも、電力各社のご担避雷器容量の選定

更なる対策の必要性

NoYes
・避雷装置未施設柱の対策の検討
・分流架空地線の適用検討
・復旧資材の現地配備の検討 など

狛江研究所
電気絶縁部

当者の協力があったからこそです。

主任研究員

まとめられた雷害対策の杉本 仁志

ための立案指針が、それぞれの現場で活用され、それにより被害が軽減されれば、これほどうれしいことはありません。
本研究で得られた成果が社会に広く発信され、配雷害対策の立案完了

雷害対策のフロー■ 既刊「電中研ニュース」ご案内
No.346 ヒューマンファクター関連データベースを公開
No.345 自由化時代の電力会社のマーケティング戦略

Central Research Institute ofElectric Power Industry

電設備への耐雷研究が、今後さらに加速されることを期待しています。

No.344 原子力発電所の長期運転の安全性を保証するために
No.343 石炭ガス化炉シミュレーション手法の開発

2001年 ７ 月16日発行〒100-8126（財）電力中央研究所 広報部
東京都千代田区大手町1-6-1（大手町ビル7階） TEL.（03）3201-6601 FAX.（03）3287-2863
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