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J-GLOBAL ID：201702286671420891   整理番号：17A0706683

弾性波計測による風車ブレードへの異常被雷検知

著者 (5件)： 藤本修平 (海上・港湾・航空技術研) ,  山根健次 (日本海事協) ,  島田道男 (海上・港湾・航空技術研) ,  櫻井昭男 (海上・港湾・航空技術研) ,  赤星貞夫 (日本海事協)
資料名： 風力エネルギー  (日本風力エネルギー学会論文集)
巻： 41  号： 1  ページ： 99-102  発行年： 2017年05月 
JST資料番号： X0310A  ISSN： 0387-6217  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 風力発電ブレードへの落雷は,ほとんどの場合,レセプタやダウンコンダクタ等の雷保護機能により雷電流を安全に大地に流すことができるが,稀にレセプタを外れてブレードを構成するGFRP(ガラス繊維強化プラスチック)部に落雷し,GFRP層が破壊される被害が報告されている。検討している異常被雷検知法は,GFRP層が破壊される時に生じる弾性波を,ブレードに設置された加速度センサで捉える。GFRP部に雷撃を受けた場合,縦波や横波等,様々なモードの弾性波動が発生してブレード内を伝播していくが,縦波の伝播速度が一番速い。そのため,加速度センサでは縦波が最初に計測される。また本手法は,人が立ち入っても作業可能なブレード根幹部に加速度計を取り付けるだけで実現できるため,既存の風車にも適用可能という大きな利点がある。本手法の実現可能性を検討した結果をまとめると,次のとおりである;(1)正常着雷模擬と異常着雷模擬では計測される加速度振動が明確に異なることから,本手法による異常被雷検知の実現可能性が示された。(2)異常着雷模擬実験の結果から,ブレード模型を伝播する弾性波動(縦波)の速度を算出し,算出値は文献値と概ね一致した。模擬雷撃により発生した弾性波が,一定速度で模型上を伝播することが確認できた。

シソーラス用語： *弾性波 ,  *波動伝搬 ,  弾性波速度 ,  *タービン翼 ,  *落雷 ,  衝撃電流 ,  *ガラス繊維強化プラスチック ,  速度センサ ,  縦波 ,  *加速度計
準シソーラス用語： *弾性波伝搬 ,  *風力タービンブレード ,  雷電流 ,  *加速度センサ ,  *雷撃

分類 (2件)： 送風機,圧縮機,風車  (QD03000U) ,  保護装置  (NB09040T)

引用文献 (5件)：

• IEC 61400-24 Wind turbine generator systems Part 24: Lightning protection for wind turbines, 2010.
• JIS C 1400-24(風車-第24部:雷保護),2014.
• 経済産業省,発電用風力設備の技術基準の解釈について(風技解釈),(2015年2月改正).
• R. M. Christensen, Mechanics of Composite Materials, Dover, 2005.
• 勝又健一,松岡一祥,林慎也,田中義照,秋山繁,超音波によるFRP劣化診断技術の開発,海上技術安全研究所報告,Vol.4,No.5,2004,pp.535-550.

タイトルに関連する用語 (5件)： 弾性波 ,  計測 ,  風車 ,  ブレード ,  雷