報告書番号

H14009

タイトル（和文）

雷による低圧電子式電力量計の故障発生率算定手法の開発 －電力量計の回路構成と雷による故障様相の関係－

タイトル（英文）

Development of Calculation Method for Failure Rate of Electric Watt-hour Meter Due to Lightning - Relationship between Circuit Configuration and Lightning Fault Aspect of Watt-hour Meter -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

情報通信技術の配電系統への適用により，今後の配電系統にはスマートメータの大量導入が見込まれる。本報告では，スマートメータの雷害対策の確立に向け，電子式電力量計の内部構造と耐雷性能の関係を実験的に把握するとともに，雷による故障率を算定する手法を提案した。主な結果は以下の通り。
(1)電子式電力量計の雷による主な故障要因として，雷電流のエネルギーによる焼損と計器内部を流れる電流の磁界による演算処理部の故障が挙げられる。計器内部の素子の配置を適正化することによって，これらの故障要因に対する耐雷性能は大きく上昇する。
(2)配電線あるいは需要家家屋への雷撃時における電子式電力量計の雷故障率発生手法を提案し，これを用いた計算を実施した。この結果，演算処理部と計器母線の離隔の確保および避雷素子の再配置によって，計器の雷故障率は大きく低下する。

概要 （英文）

Recently, the introduction of smart meter to the distribution system is accelerating. Since electronic circuits operating at a low voltage are mounted inside, smart meters are considered to be vulnerable to disturbances such as lightning surge. In this report, we proposed calculation method for failure rate of electric watt-hour meters due to lightning, and examined relationship between circuit configuration of electric watt-hour meters and its lightning performance. The main results are shown below.
(1) Failure mechanisms of electronic watt-hour meters are (i) burnout of power wire on the printed board circuit to exceed energy capability, and (ii) breakdown of CPU caused by magnetic field generated by lightning current flowing through the electric watt-hour meter.
(2) We proposed the lightning failure rate calculation method for electronic watt-hour meters. From the calculation results, (i) the failure rate is decreased with increase of the wavefront duration time, and (ii) the failure rate decreased drastically by the optimization of the circuit configuration.

報告者

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