目次
はじめに
SafeGrid Earthhing ソフトウェアの雷保護モジュールを使用すると、雷マストやアース線などの雷保護システム（LPS）を PDF の回路図にオーバーレイすることができます。ローリングスフィア法（RSM）を使用して、雷保護モジュールは、マストの高さ、配置、球の半径を決定する使用する保護レベルなどの要因に基づいて、マストとワイヤによって保護されるエリアを計算します。このモジュールにアクセスするには、SafeGridTMEarthhing Software を開き、Add-ons タブを選択します。次に、雷保護モジュールを選択します。
図1.- アドオンモジュール
新しい背景を読み込む
モジュールが表示されたら、Load newボタンをクリックして PDF 図面をアップロードできます。図2は220kVの開閉所の回路図を例に、この機能を示しています。PDFの背景図は、このウェブページの上部からダウンロードできます。
雷保護モジュールでは、レベル 1 (20 m) からレベル 4 (60 m) までの保護レベル (PL) を選択できます。半径 R(m)ドロップダウンボックスのユーザー定義 オプションでは、カスタムローリング球半径を入力することもできます。一般的には、45 m の球体半径を使用した PL III が「標準的な」防護を提供すると考えられています [1]。球の半径が20 mと30 mのPL IとIIは、より高度な保護を提供するため、これらの保護レベルではかなり多くのエアターミナルが必要になります。
図2.- PDFスケマティックで背景を読み込む
機器の高さを設定する
保護ゾーンを検討する際には、LPS によって保護される機器の最大高さを設定する必要があります。図 3 の変電所レイアウト図では、保護ゾーンの最大機器の高さが赤枠内に設定されています。図 4 は、避雷マストの高さを表示する側面図です。
図3.- 保護する機器の全高
図4.- 保護すべき機器の限界高さ
図5から、機器の高さは右上に入力できる。
上下の矢印キーをクリックすることで、機器の高さの数を選択することができます。
各機器の高さはメートル単位で入力する。220 kVの変電所の例では、機器の高さ10.5 mが与えられている。
図5 機器の高さの入力
マストの定義とポジションの設定
図 6 では、紫色のボックスが雷保護システム、すなわち雷ポスト（LP）の位置を表しています。変電所の場合、保護レベル 2 が選択されています。次に マストの追加 ボタンをクリックします。すると小さなウィンドウが表示され、エアターミナルの高さを定義することができます。
図6.- 様々な位置のライトニングマスト
各マストはマウスの左ボタンでクリックして選択でき、マストはマウスを使って所定の位置に移動させることができます。変電所の例では、使用する電線とマストを表1に示します。
図7 マストの追加
表1.- マストとワイヤーのデータ
| 身分証明書 | 全高 (m) | エア・ターミナルの高さ (m) | 構造物の高さ（m） | 説明 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 21.5 | 1.5 | 20 | ライトニング・マスト |
| 2 | 21.5 | 1.5 | 20 | ライトニング・マスト |
| 3 | 17.5 | 1.5 | 16 | ライトニングポスト（ビルマウント） |
| 4 | 17.5 | 1.5 | 16 | ライトニングポスト（ビルマウント） |
| 5 | 21.5 | 1.5 | 20 | ライトニング・マスト |
| 6 | 21.5 | 1.5 | 20 | ライトニング・マスト |
| 7 | 21.5 | 1.5 | 20 | ライトニング・マスト |
| 8 | 20 | 0 | 20 | ライトニングポスト（ガントリー） |
| 9 | 20 | 0 | 20 | ライトニングポスト（ガントリー） |
| 10 | 20 | 0 | 20 | アース線 |
| 11 | 20 | 0 | 20 | アース線 |
保護地域の計算
すべてのマストが配置され、定義されると、計算 ボタンはRSMに基づいてマストによって保護されるエリアを計算します。これは図 8 に示されており、青い領域が落雷から保護されている領域を示しています。保護エリアを拡大するには、ワイヤの起点と終点を雷マスト番号に基づいて選択できる [Add Wire]ボタンを選択してアース線を追加できます。ワイヤの編集ボタンを押すと、ワイヤのサグのパーセンテージを定義することもできます。オーバーレイ結果を保存するには、[Save]ボタンをクリックします。これにより、結果が XML ファイルとして保存されます。
図8.- 計算結果
レポートとマストリスト
保護領域を計算した後、左上隅のReport ボタンをクリックしてレポートを作成することができます。これにより、オーバーレイと機器の高さを含む回路図の画像が作成されます。2 ページ目には、高さと位置を表示したライトニングマストデータが表示されます。ワイヤーデータも表示され、サグパーセントを含むワイヤーの起点と終点が表示されます。
参考文献
[1] AS/NZS 1768、雷保護。
[2] IEC 62305、雷に対する保護。
