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解析事例 Analysis

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架空送電線の電場解析

概 要

本事例では、架空送電線が発生する電場強度を解析しています。解析対象は、鉄塔間の区間を想定し、電線、地面、および周囲空間としています。概要図を図1-1に示します。

■解析モデルの構成
 ・ 電線の上方には、2 本の架空地線(OHG、0 V)を配置しています。
 ・ 下方には地面があり、これも 0 V としています。
 ・ 図1-1に示す A、B、C の各電線は、それぞれ 120°ずつ位相が異なっています。
 ・ A と A‘ は 同位相です。また、B–B’、C–C’ も同様です。
 ・ 各相は 4 本の電線で構成されています。
 ・ 2次元電場解析としました。

■電圧条件
 ・ 各導体の電圧は 500 kV/√3としました。

■使用した解析ソフトウェア
 ・周波数応答電場解析ソフトウェア : PHOTO-VOLTjω

図1-1.概要図(単位:m) [1]
図1-1.概要図(単位:m) [1]

参考文献[1]
S. Tupsie, A. Isaramongkolrak, P. Pao-la-or,
“Analysis of Electromagnetic Field Effects Using FEM for Transmission Lines Transposition”,
International Journal of Electrical, Electronic and Communication Sciences, Vol:3, No:5, 2009

解析条件

有限要素法を使用して解析を行いますので、電線以外にも空気領域のメッシュも必要になります。
図2-1および図2-2にメッシュ分割図を示します。

図2-1.メッシュ図 全体
図2-1.メッシュ図(全体)
図2-2.メッシュ図(電線拡大図)
図2-2.メッシュ図(電線拡大図)

図2-3に、各導体の電位条件を示します。

図2-3.電位条件
図2-3.電位条件

解析結果

周波数応答電場解析によって、解析しているため、解析結果は、複素数(実部、虚部)で表示されます。
図3-1~図3-3に電位分布の解析結果を示します。

図3-1.電位[V] 実部
図3-1.電位[V] 実部
図3-2.電位[V] 虚部
図3-2.電位[V] 虚部
図3-3.電位[V] 絶対値
図3-3.電位[V] 絶対値

図3-4~図3-6に、電場分布の解析結果を示します。

図3-4.電場[V/m] 実部
図3-4.電場[V/m] 実部
図3-5.電場[V/m] 虚部
図3-5.電場[V/m] 虚部
図3-6.電場[V/m] 絶対値
図3-6.電場[V/m] 絶対値