JP2774293B2 - 配電線雷サージ情報による雷の予知方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、雷雲の移動予測を行う方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の襲雷情報の予知は、気象台の発表する襲雷警戒
警報の活用や、事業所間の襲雷情報の交換により行って
いた。

雷は、昼夜を問わず急激に発生し、短時間のうちに被
害を続発させるため、配電線を保守する事業所では、線
路巡視、開閉器切替、故障復旧などの対応処置が集中す
ることになる。このため、早期復旧を図るには、事前に
充分な復旧要員の確保を必要とし、迅速かつ適確な襲雷
予知が不可欠となる。

このような状況の中で、従来の襲雷情報入手による方
法では、入手頻度が少ない、時間的遅れが大きい、また
局地情報が得にくいなど、必ずしも充分なものではなか
った。

このような背景から、近年になって、配電線自体を雷
に対するアンテナとして使用する襲雷予知システムが提
案された（「電気評論」株式会社電気評論社発行、1985
年８月号、753〜756頁「襲雷予知について」榊原弘
巳）。

これは、配電線に雷雲が接近し、その誘導により配電
線に雷サージ電圧が発生することを利用したものであ
る。雷サージ電圧の値および頻度があるレベル以上にな
ると、配電線故障発生の可能性が非常に高くなる。した
がって、この雷サージ電圧を配電用変電所で検出するこ
とにより、その変電所区域内の雷故障発生を予知すると
いうものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、この襲雷予知方法では、雷の発生状況の把
握はできるが、雷の移動については、たとえばレーダに
よる雷雲の検出など、他のシステムを使わざるを得ない
という問題があった。

本発明は、このような問題を解決し、配電線に誘導さ
れた雷サージの発生状況から雷雲の位置及び移動を予知
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明の配電線雷サージ情
報による雷の予知方法は、雷の移動予測を、配電線に誘
導された雷サージを検出する雷サージセンサーの座標位
置と雷サージ検出回数とに基づいて、重心解析法により
雷雲の中心位置を求め、求められた雷雲の中心位置を定
周期で解析して雷雲の中心位置の移動状態を求め、求め
られた中心位置の移動状態から雷の移動予測を行うこと
を特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、発変電所に配電線をアンテナとし
た雷サージセンサを配置し、一定時間、例えば10分間に
収集した配電線の雷サージ検出回数と雷サージセンサの
座標位置から、重心解析法により雷雲の中心を求める。

第２図に示すように、雷サージセンサの位置をＡ
（x_a,y_a）,B（x_b,y_b）,C（x_c,y_c）とし、雷雲の中心位
置をＸ（x_i,y_i）とする。

雷サージセンサA,B,Cが雷サージを検出した例で説明
する。

雷サージセンサA,B,Cから一定時間、例えば10分間に
受信した雷サージの回数を、それぞれm_a,m_b,m_b回とす
る。雷雲の中心位置は、各雷サージセンサの雷サージの
受信回数と座標位置から、次の計算式により求める。

この重心解析法は、雷サージの発生頻度が高い地域に
雷雲の中心位置を補正する手法である。

この方法により求められた雷雲の中心位置を定周期、
例えば10分周期で解析し、中心位置の移動状態から雷雲
の移動方向、速度及び到達予想時刻などを予測する。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に
説明する。

第１図は本発明の実施例である雷予知システムの構成
を示すブロック図である。

この雷予知システムは、雷サージを検出する雷サージ
センサ６、この雷サージセンサ６からのデータを収集
し、中央局３への伝送及び同局からの処理データを表示
する親局２を備えている。中央局３では、各親局２から
収集したデータを基に論理判断し、雷予知情報を行うと
ともに、工務情報データの取込み機能を有する。雷サー
ジセンサ６は、例えば各発変電所に設置する。また親局
２は、例えば各電力会社営業所に設置する。さらに中央
局３は、例えば電力会社支店所在地営業所に設置する。

配電線４に雷雲５が接近すると、その誘導により発生
する雷サージ電圧は発変電所１に伝達される。発変電所
１では遮断器CB及び接地用変圧器GPTを介して雷サージ
センサ６により雷サージが検出される。雷サージ信号
は、親局２を経由して中央局３へ伝送される。中央局で
はデータ処理を行い、サージの発生頻度により、弱雷、
強雷、去雷の雷種別を判断し、グラフィックCRTに表示
をする。同時にパケット変換機７を介して各親局２にデ
ータを配信し、親局２のグラフィックCRTに同様に表示
する。

データは各親局２で処理され、雷の予測処理を行い、
１時間以内で接近する親局２の雷異同方向、速度及び到
達予想時刻をグラフィックCRTへ迅速に表示する。デー
タは、一定時間、例えば10分毎に更新し、刻々と予測を
行う。

この雷予測表示の補完システムとして、発雷観測シス
テムがある。発雷観測システムとは、主要発変電所に雷
警報器を設置し、静電アンテナで捉えた電界変化のレベ
ルと時間の相関性を検出して、それが所定のレベルに達
した時に警報を発するシステムである。

これらの情報は、各親局及び中央局に伝送され、Ｇ−
CRTに表示される。

第３図は襲雷が発生してからの雷予知の手順を示すフ
ローチャートである。

第４図は雷サージ回数の収集方法の例を示すタイムチ
ャートである。いずれかの子局に弱雷または強雷が検出
された場合、雷サージリクエストを全親局にポーリング
出力する。なお、ポーリングとは、中央局３から全親局
２に対して、雷サージ回数リクエストを順次送信し、雷
サージ回数データを受信することをいう。各親局２で
は、各雷サージセンサ６からの雷サージ検出信号を記憶
しているため、中央局３からの雷サージリクエストを受
信すると、積算されていた雷サージカウンタ値を返送す
る。

このようにして、雷サージ回数データが得られ、前述
した雷雲中心位置解析で求めた雷雲エリアの中心点を用
いて襲雷移動方向を算定する。ある雷雲エリアが例えば
10分後算定した雷雲エリアに移動したと考え、前者，後
者の雷雲エリアの中心点を結び、これを襲雷移動方向と
する。

襲雷移動速度を算定するには、移動距離とその経過時
間を必要とする。経過時間Ｔは、ポーリング設定時間、
例えば10分とする。移動距離ｌは、雷雲エリアの端から
端までとする。これにより、襲雷移動速度＝l/Tが得ら
れる。

襲雷到達予想表示の方法を、第５図を参照しながら説
明する。親局Ａの監視エリアで求められた襲雷移動方向
と襲雷移動速度より、現雷雲エリアの中心を起点として
のエリア内（第５図の斜線部分を含む90度の範囲）でか
つ、雷雲エリアの周辺から、Ｘ分、例えば60分以内の範
囲に入っている雷サージセンサを緑色表示する。このと
き、当該親局Ａは雷接近警報を出力する。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明の雷予知方法により、雷
発生及び雷接近をいち早く知ることができ、復旧体制事
前準備の確保、例えば復旧要員の確保及び人員の適正配
置を図ることで、雷事故に伴う停電時間の大幅短縮が可
能となる。

また、雷害多発地区の耐雷設備強化を重点的に実施す
ることができ、大幅に電力供給信頼度の向上、投資効率
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のシステム概要図、第２図は雷
雲の中心位置解析法を示す説明図、第３図は襲雷発生か
ら雷予知までの手順を示すフローチャート、第４図は雷
サージ回数の収集方法の例を示すタイムチャート、第５
図は襲雷到達予想表示方法の説明図である。 1:発変電所、2:親局 3:中央局、4:配電線 5:雷雲、6:雷サージセンサ 7:パケット変換機

フロントページの続き (72)発明者 古田 政数 福岡県福岡市中央区渡辺通２丁目１番82 号 九州電力株式会社内 (72)発明者 入江 喜一郎 福岡県福岡市南区清水４丁目19番18号 九州電機製造株式会社内 (72)発明者 楠見 安広 福岡県福岡市南区清水４丁目19番18号 九州電機製造株式会社内 (72)発明者 林 直紀 福岡県福岡市中央区渡辺通２丁目１番82 号 ニシム電子工業株式会社内 (72)発明者 渡辺 勝利 福岡県福岡市中央区渡辺通２丁目１番82 号 ニシム電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−321393（ＪＰ，Ａ) 榊原弘巳，″襲雷予知について″電気 評論，1985，第70巻，第８号，Ｐ．753 −756 松本保，外１名，″雷予知システムの 開発″，電気現場技術，1988，第27巻, 第314号，Ｐ．52−Ｐ．53

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】雷の移動予測を、配電線に誘導された雷サ
   ージを検出する雷サージセンサーの座標位置と雷サージ
   検出回数とに基づいて、重心解析法により雷雲の中心位
   置を求め、求められた雷雲の中心位置を定周期で解析し
   て雷雲の中心位置の移動状態を求め、求められた中心位
   置の移動状態から雷の移動予測を行うことを特徴とする
   配電線雷サージ情報による雷の予知方法。