115 kV送電線 — 電線弛度・故障解析

115 kV地域送電線で繰り返し発生する故障には、従来の送電容量チェック以上の検討が必要でした。Gridradixは事業者Celsiaの地域エンジニアリングチームの一員として、COMSOL Multiphysicsで送電線導体の熱・電磁連成有限要素モデルを構築し、電流負荷、周囲条件、電磁損失が導体温度と弛度をどのように左右するか、またその結果生じる離隔距離と機械的応力によって故障履歴をどこまで説明できるかを定量化しました。この手法は「Thermal and Electromagnetic Impact on Conductor Sag in a 115 kV Transmission Line: A Finite Element Approach」（CLEI-JCC-CHILECON 2025、チリ・バルパライソ）として査読に投稿されました。

1. 01

   COMSOL Multiphysicsの有限要素モデリングによる115 kV送電線故障の根本原因解析。

2. 02

   現実的な負荷・周囲条件下で、ジュール損と近接効果損を導体の温度場に結びつける、相導体の電磁・熱連成シミュレーション。

3. 03

   熱状態の関数としての電線弛度と地上高、および取付点における機械的応力の評価。

4. 04

   シミュレーションによるホットスポットと弛度の挙動と、観測された故障箇所・事象との相関分析。

5. 05

   IEEE Std 1243に基づく送電線の耐雷性能評価（遮蔽失敗率および逆フラッシオーバ率）を自社製MATLABツールで算定。

6. 06

   論文発表および事業者のアセットマネジメント判断のための手法と知見の文書化。

経験則に基づく送電容量を、導体が実際にどのように発熱し、弛み、故障に至るかという物理に基づく描像に置き換え、事業者に負荷限度と補強の根拠を与えるとともに、他の送電線にも再利用できる手法を生み出し、査読論文として投稿しました。

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システムと技術

• 115 kV送電線
• COMSOL Multiphysics
• 熱・電磁連成
• 電線弛度
• IEEE Std 1243
• MATLAB
• 根本原因解析

注記

投稿論文：Thermal and Electromagnetic Impact on Conductor Sag in a 115 kV Transmission Line: A Finite Element Approach — CLEI-JCC-CHILECON 2025、バルパライソ。

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