平成１５年・二次試験－電力・管理【問２】

154[kV]の送電線１回線が接続されている変電所がある。送電線から侵入する雷サージから機器を保護するため、変電所の送電線引込口に避雷器を設置することとした。このとき、変電所に侵入する電圧透過波の波高値を機器の雷インパルス耐電圧750[kV]の80[%]に抑える。この場合について、次の値を求めよ。 　ただし、送電線のサージインピーダンスは375[Ω]、変電所機器のサージインピーダンスは1450[Ω]、送電線のインパルスフラッシオーバ電圧は1000[kV]、また、避雷器は一定の抵抗値で模擬するものとする。 (1)避雷器の抵抗値[Ω] (2)避雷器の最大放流電流[A]

【解答】
(1)避雷器の抵抗値[Ω]
進行波、反射波、侵入波の電圧、電流、特性インピーダンスの関係式はそれぞれ以下のようになる。
進行波電圧
進行波電流
反射波電圧
反射波電流
透過波電圧
透過波電流
避雷器電流
送電線のインピーダンス
変電所内のサージインピーダンス



(3)式に(1)式を代入して整理すると










の関係式が成立する。

題意より、
送電線のインパルスフラッシオーバ電圧
変電所内電圧
送電線のサージインピーダンス
変電所内のサージインピーダンス
を代入してRを求めると、
R=180[Ω]・・・（答）

(2)避雷器の最大放流電流[A]
最大放電電流・・・（答）