報告書番号

T30

タイトル（和文）

直流イオン流場の解析手法と直流送電線への応用

タイトル（英文）

COMPUTATION OF ION FLOW FIELDS AND APPLICATION TO HVDC TRANSMISSION LINES.

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本総合報告は，直流送電線のイオン流帯電やコロナ騒音などの電気環境特性の解析や予測に用いられる直流イオン流場の解析手法に関する研究結果を総合的にとりまとめたもので，主な内容は以下のとおりである。１）実用電線のように，コロナ放電が部分的，間欠的に発生している状況を模擬できるような境界条件を提案し，その妥当性を示した。２）二次元問題を電気力線に沿った一次元問題として近似する電気力線法を開発し，無風時には十分な精度で適用できることを明らかにした。３）有限要素法を用いた計算法を開発し，風の影響を含めたイオン流場の解析に有用であることを示した。４）任意の漏れ抵抗をもつ円板と円筒の帯電電圧の計算法を開発した。５）地表電界やイオン電流密度に対する電線配置や風の影響，帯電電圧に対する漏れ抵抗の影響，ラジオ雑音やコロナ騒音特性などの解析への応用例について示した。

概要 （英文）

THIS REPORT DESCRIBES STUDIES ON DEVELOPMENTOF DC ION FLOW FIELD CALCULATION METHODS TO ANALYZE AND PREDICT ELECTRICAL ENVIROMENTS SUCH AS ION FLOW ELECTRIFICATION,RADIO INTERFERENCE AND AUDIBLE NOISE OF HVDC TRANSMISSION LINES. THE MAIN RESULTS ARE AS FOLLOWS:(1)A NEW BOUNDARY CONDITION WAS PROPOSED TO SIMULATE THE SITUATIONWHEN CORONA DISCHARGE GENERATION IS INTERMITTENT AND PARTIAL ON CONDUCTOR SURFACES SUCH AS IN ACTUAL TRANSMISSION LINES.IT WAS FOUND TO BE APPLICABLE TO ANY ARRANGEMENT OF SCALED MODELS,CORONA CAGES AND TEST LINES BY COMPARING CORONA CURRENTS. (2)THE ELECTRIC FLUX LINE METHOD(FLM) WAS DEVELOPED.THIS METHOD APPROXIMARES A TWO-DIMENSIONAL PROBLEM AS A ONE-DIMENSIONAL PROBLEM BY USING DEUTSCH S ASSUMPTION.IT DEMONSTRATED THAT VALUES CALCULATED BY FLM ARE SUFFICIENTLY ACCURATE UNDER NO-WIND CONDITIONS. (3)A NEW METHOD OF CALCULATING THE ION FLOW FIELD BASED ON THE FINITE ELEMENT METHOD(FEM)WAS DEVELOPED.THIS METHOD IS USEFUL FOR ANALYZING THE EFFECTS OF WIND ON ELECTRIC FIELD AND ION CURRENT DENSITY. (4)A METHOD OF CALCULATING THE CHARGE VOLTAGE OF DISCS AND CYLINDRICAL OBJECTS WITH A GIVEN LEAKAGE RESISTANCE WAS DEVELOPED BASED ON THE ION FLOW FIELD COMPUTATION METHOD.THE VALIDITY OF THE METHOD WAS CONFIRMED BY COMPARSON WITH MEASURED VALUES. (5)SOME EXAMPLES OF THESE METHODS WERE DEMONSTRATED TO PREDICT THE INFLUENCE OF CONDUCTOR CONFIGURATION OR WIND ON GROUND-LEVEL ELECTRIC FIELD AND ION CURRENT DENSITY,THE INFLUENCE OF THE LEAKAGE RESISTANCE ON ION FLOW ELECTRIFICATION,AND USEFULNESS INPREDICTING RADIO INTERFERENCE AND AUDIBLE NOISE.

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