一般講演

7-001

簡易気象モニタクラスタを利用した局所エリアのWBGT二次元推定と予測

◎押元真和・脇坂 颯・滝川浩史（豊橋技術科学大学）・平塚元久・白坂敬之助・伊藤和彦（エイム）

我々は，太陽光発電施設における発電量の直近予測を目的としたシステムの開発を進めている。同システムは，地上に設置したIoT簡易気象観測モニタクラスタからの気象変数（水平面日射量，気温，湿度）データを用いている。今回，同システムに付加価値を与えるため，太陽光発電予測以外への利用として，熱中症対策の指標となる湿球黒球温度（WBGT：Wet Bulb Globe Temperature）の現状値と予測値を二次元（2D）的に提供する手法を検討することにした。風速を抜いたWBGT近似式の構築，過去WBGTの計算，WBGTの各位置相関計算，気象変数の予測，未来WBGTの予測，これらの流れに沿って局所エリアWBGT二次元推定・予測を実施した。

7-002

モデル入力平均法とExtra Treesを用いたエリアPV発電量の前日予測

◎矢部雄大・崔 錦丹・植田 譲（東京理科大学）

近年、再エネ導入拡大に伴い、東京電力管内のエリアPV発電量予測は系統安定化に不可欠である。しかし、広域分散したPV設備の個別計算は計算負荷が膨大となる課題がある。本研究では、全域を巨大な一つの発電所とみなし導入量で加重平均した気象を用いるモデル入力平均法と、物理モデル及びExtra Treesを組み合わせた前日予測手法を提案する。3年分の実測データによる検証の結果、本手法は空間平均化由来の過大評価や季節バイアスを効果的に補正し、Random Forestの年間NRMSE7.74%に対し7.64%とより高精度な結果を示すとともに、約4倍の計算速度向上を実現できることを確認した。

7-003

日射量予測値の誤差補正を導入したスタッキングモデルによるPV発電量前日予測

◎柳沢光輝・崔 錦丹・植田 譲（東京理科大学）

近年，太陽光発電の急拡大に伴い，電力系統の安定運用には高精度な発電量予測が不可欠である。そこで本研究では，物理モデルと機械学習を融合した太陽光発電量前日予測手法を提案する。機械学習ではXGBoost，Random Forest，MLPをRidge回帰で統合するスタッキングモデルを構築した。さらに，数値予報モデル（GPV）の日射量予測値に含まれる誤差をk近傍法による類似日探索を用いて補正する手法を導入した。北杜サイトでの検証の結果，提案手法は物理モデルと比較して年間NMAEで2.67%，NRMSEで3.89%の精度向上を確認した。特に影の影響が大きい冬季において顕著な有効性を示し，12月のNRMSE改善幅は8.36%に達した。また，単一モデルと比較しても，スタッキングモデルは影の影響の有無に関わらず同等以上の精度を達成した。

7-004

時空間グラフ構造を用いたGNNによる日射量予測手法の開発

城内 廉・○若尾真治（早稲田大学）

本研究では、PV出力変動への対応に資する翌日の日射量予測の高精度化を目的として、MSM-GPV予報を入力とするGNNモデルを提案した。群馬県前橋市周辺の40×40格子点をノードとし、空間（8近傍＋中心スター）および時間方向のエッジで時空間グラフを構成した。さらに、MSMの12気象要素に位置・時間情報を付与した16要素の有効性を検証した。

7-005

Autoencoderによる特徴抽出を用いたPV出力予測の比較評価

◎後藤夕佳・城内 廉・若尾真治（早稲田大学）・高下友輔・小田嶋 淳・冨岡やよい（東京電力ホールディングス）

再生可能エネルギー導入の拡大に伴い，太陽光発電（PV）出力の高精度予測が重要となっている。本研究では，気象の空間情報を活用可能なAutoencoder（AE）と表形式データに強いLightGBMを用い，PV出力予測性能を比較した。気象庁MSMデータから主要4要素および12要素を入力とし，AEでは気象画像を潜在空間へ圧縮して特徴抽出を行った。予測精度をMAEおよびRMSEで評価した結果，12要素入力時に精度が向上し，AEはLightGBMより高精度であった。空間構造を考慮した特徴抽出の有効性が示唆された。

7-006

CEEMDAN特徴量と非負制約スタッキングによる太陽光発電出力の前日予測精度向上

◎大原一紘・崔 錦丹・植田 譲（東京理科大学）

近年，脱炭素・エネルギー安全保障の観点から太陽光発電（PV）の導入が急増し，需給運用・系統安定化のため前日～短時間先の出力予測高精度化が求められる。物理モデル＋AIやアンサンブルスタッキングの有効性は示されているが，雲通過などの複雑な日射変動で誤差が残る。そこで本研究は物理予測を基軸に，複数モデルをスタッキングで統合し，さらにCEEMDANで分解した成分特徴を学習に導入して急変動時の誤差低減を図る。加えて1日24点を同時に推定する日単位ベクトルの多出力回帰により時刻間依存を取り込み，実運用で有効な頑健な前日PV出力予測法の確立を目指す。これにより，ピーク近傍の整合性も向上させる。

7-007

太陽電池モジュール温度計算方法の精度検証

○町田伊宣・中島岳人・佐野常世（関電工）・菅野純弥（東京電力ホールディングス）

太陽電池モジュールの代表的な温度計算モデルであるSandiaモデル、Faimanモデル、JIS太陽電池アレイ温度推定式の3つに着目し、実際のモジュール温度と周囲の気象データからモジュール温度を計算し、その有効性を評価しました。

7-008

太陽電池モジュールの発電性能評価における参照基準I-Vカーブの補正手法

◎澤木駿太郎・崔 錦丹・植田 譲（東京理科大学）

本研究では太陽電池モジュールの発電性能評価に用いられる参照基準I–Vカーブにおいて，最大出力点付近で実測I–Vカーブがこれを上回るという不自然な現象に着目した。銘板値から算出される従来の参照基準I–Vカーブではこのような現象が生じる場合があり，一部のモジュールにおいて正確な性能比較が困難となる。そこでモジュール導入初期に取得した正常な実測I–Vカーブを基に，One diode modelによるパラメータ推定および日射・温度補正を行うことで，参照基準I–Vカーブを補正する手法を提案した。実測データを用いた検証の結果，不自然なI–Vカーブの発生割合が大幅に低減され本手法の有効性が確認された。

7-009

日射量の違いを考慮した太陽電池電流の周波数解析による異常検出

○伊藤憲彦（電力中央研究所）・菅野純弥（東京電力ホールディングス）

太陽光発電システムは、再生可能エネルギーの主力として急速に普及が進んでいる。しかし、自然災害や経年劣化などの要因により、太陽電池モジュールに故障が発生し、発電量の低下やストリング全体の効率悪化を引き起こす可能性がある。膨大な数のモジュールから簡便に特定の故障箇所を見つけ出すことは発電事業者の課題である。そこで、我々は太陽電池モジュールに流れる電流波形に着目し、その周波数成分が故障有無によって変化することを明らかにしてきた。本稿では、同一 PCS に接続された複数ストリングに流れる電流の周波数解析を実施し、ストリングごとの特性差異が故障検知に利用可能かを検討する。さらに、日射量の変動がストリング電流に重畳される周波数成分に与える影響について確認をする。

7-010

太陽光発電出力の変化率に基づく機械学習による異常様相分類手法の基礎検討

◎五十嵐宥介・関場陽一（電力計算センター）・有松健司（東北電力）

太陽光発電システム（PVS）の普及により，太陽電池モジュールの異常兆候を検知する必要性が高まっている。これまでに筆者らは，より簡便なPVSの異常兆候検出手法として，発電出力値である電圧と電流のみの計測値を用いて，モジュールの発電特性を踏まえた関係性に着目した各種の異常兆候検知手法を提案・検証してきた。
本研究ではより実用的な手法として，PVSの発電出力値である電圧と電流の変化率の頻度分布を学習データとする機械学習に基づく，PVS異常様相分類手法を提案し，その有効性について様々な異常様相を模擬したシミュレーションにより検討したので報告する。

7-011

長期間の運転データに基づく大規模太陽光発電所の性能劣化の評価

◎奥 比加瑠・桶 真一郎（津山工業高等専門学校）・宮本裕介・長谷川匡彦・京藤 毅・吉田圭志（関電工）

固定価格買取制度の開始から13年が経過し、10年以上の長期運用が行われている大規模な事業用太陽光発電所が増加している。本研究では、千葉県匝瑳市、睦沢町、茨城県境町に位置する3箇所の大規模太陽光発電所を対象に、長期間の運転データを用いた性能劣化の評価を行った。対象発電所は国内メーカー製の多結晶シリコンモジュールを採用しており、詳細な計測データに基づき変換効率の推移を分析した。その結果、10年経過時点での出力低下率はメーカー保証値の-1.0%/年と比較して良好な性能を維持していた。本成果は、事業用太陽光発電所における適切な保守管理や増設等の経営判断に資する重要な知見である。

7-012

衛星推定日射量を用いた広域に分散設置されたPVシステム群の発電性能評価

◎青木佑介・崔 錦丹（東京理科大学）・大関 崇（産業技術総合研究所）・植田 譲（東京理科大学）

小規模分散型PVは現地観測設備を持たず，発電量推定には近隣の気象官署データの代用が一般的だが，観測点からの距離増大に伴う精度低下が課題である。本研究では，広域かつ高空間分解能を有する気象衛星ひまわり9号の推定日射量を用い，発電量推定精度を検証した。34地点の2021年の実測値を用い，地上観測推定と比較した結果，地上観測は距離に応じた精度悪化が確認されたのに対し，衛星推定は距離に依存しない安定性を示した。総量評価（nMBE）では地上観測が僅かに優れるものの，出力変動の時系列再現性（nRMSE）においては衛星推定が明確な優位性を示し，変動特性評価における有効性を確認した。

7-013

GISと気象データを活用した避難所におけるPV発電ポテンシャルと電力自給率の定量評価

○白倉遼太郎・植田 譲・崔 錦丹（東京理科大学）

近年，自然災害の激甚化に伴う広域停電リスクが増大しており，地域分散型エネルギー供給体制の構築が強く求められている。特に学校施設は，避難所に指定されているだけでなく，地域内に均等に配置されているため，分散型電源の拠点として高い適性を有する。本研究では，東京都葛飾区の小中学校を対象に，GISと気象データを用いてPV発電ポテンシャルおよび電力自給率を定量評価した。解析では，高精度な標高データを活用し，周辺建物による日陰損失を考慮した推定モデルを構築した。評価の結果，平常時の平均自給率は最大89%に達し，一定の自給能力が実証された。一方で，非常時には天候により自給率が50%を下回る事例も確認され，単独施設での供給限界が明らかとなった。今後は，施設間連携による電力補完の有効性を検討する。

7-014

両面受光太陽電池モジュールの方位角追尾が発電電力に及ぼす影響の実験的評価

◎丸尾天真・桶 真一郎（津山工業高等専門学校）・山田 昇（長岡技術科学大学）

両面受光太陽電池（BFPV）のさらなる効率向上を目的とし、垂直追尾設置による発電特性を実測評価した。岡山県津山市にて、BFPVの垂直方位角追尾および南向き垂直固定、片面受光型（MFPV）の2軸追尾および南向き固定（20度傾斜）の比較試験を行った。2025年12月の晴天時の測定結果より、BFPVは方位角追尾により垂直固定に対し発電電力を約17%増大できることを確認した。低緯度な冬季で顕著な差が得られたことから、太陽高度が高い他季節ではさらなる効果が見込まれる。本研究により、BFPVと追尾架台の組み合わせが、単位面積当たりの発電量増加に極めて有効であることを示した。

7-015

営農型太陽光発電における太陽電池アレイ下の環境観測および作物表面温度上昇推定

○髙島 工・大関 崇（産業技術総合研究所）

営農型太陽光発電設備における太陽電池アレイ下の環境の観測結果および作物表面温度上昇の推定結果を報告する。
慣行区と比較して試験区（遮光率約40%）では、(1)積算日射量は慣行区の5割程度、(2)日照時間は3割程度、(3)風速は5割程度、との結果を得た。作物表面温度は、気温に対して慣行区が最大13℃℃程度上昇するのに対し、試験区では最大6℃程度の上昇だった。
作物表面温度上昇量の推定モデルのパラメータを決定し、推定値と測定値の比較を行った。推定誤差の分布は±1℃以内が63%、±2℃以内が78%、±4℃以内が88%だった。

7-016

LC共振負荷が新型能動方式の単独運転検出に与える影響

◎町田慶介・王 宇凱・近藤潤次（東京理科大学）

本研究は、日本の標準である新型能動方式の単独運転検出において、LC共振負荷が及ぼす影響を理論と実験で調査したものである。
まず理論式から周波数を閾値まで逸脱させるために必要な無効電力注入量を算出した結果120varが必要であった。実験では注入量を通常の1kvarから理論値を大きく下回る設定である50varまで段階的に低減させて検証を行った。その結果注入量の減少に伴い単独運転継続時間は延伸し、50varの条件下では検出することができなかった。
またLC共振負荷と誘導機負荷を比較した結果、LC共振負荷のほうが単独運転継続時間が短かった。これは単独運転検出においてLC共振負荷の方が影響が小さいことを示している。

7-017

PCSの単独運転試験における単相誘導電動機負荷の挙動解析

◎髙橋 慶・王 宇凱・近藤潤次（東京理科大学）

分散型電源の単独運転検出において、誘導機負荷の接続は検出時間を長期化させるが、その阻害要因となるパラメータの特定は十分ではない。本研究では、ステップ注入付周波数フィードバック方式の小形風力発電用PCSと単相誘導機（グラインダ）を用いた実機試験を行い、単独運転時の挙動を検証した。さらに、直流抵抗・無負荷・拘束試験により供試機の定数を同定し、PSCADシミュレーションモデルを構築した。実験と解析結果を比較したところ、周波数上昇・低下の両ケースで電力や周波数の過渡応答が概ね一致し、モデルの妥当性が示された。今後は本モデルを用いて検出阻害要因の解明を進める。

7-018

電力システムのパラダイムシフトの提言

○木下繁則（IEEJプロフェショナル）

地球温暖化の主要因は石油、石炭を始めとする化石資源を燃料として使用し、排出されるCO2によるものであるので地球温暖化抑制の基本はCO2の大気への放出のない脱炭素社会を実現することである。脱炭素社会の基本はエネルギー源を化石燃料から太陽をエネルギー源とする自然エネルギー（再生可能エネルギー）への転換である。カーボンニュートラル後の電力システムは需要の変動に加え発電側も変動するので、電力システム従来とは異なったシステムが求められる。即ち電力システムのパラダイムシステムが求められる。本論文では脱炭素社会における電気エネルギー展望と電力システムのあり方を提案する。

7-019

風力発電ブレード表面の雷誘導

○箕田充志（松江工業高等専門学校）

風力発電の主たる故障原因の一つに，落雷による被害がある。落雷により風車ブレードが被害を受けるとメンテナンスのため多大な時間と費用を必要とする。本研究は，落雷をレセプタに誘導するため，炭素繊維強化プラスチック（CFRP）をブレード表面に貼ることで，ブレード損傷事故を低減するシステムの基礎特性を測定し，実機への施工を行ったので報告する。

7-020

正弦波状風速による往復気流中における風向板取付角が風速に及ぼす影響に関する流体解析

◎小林柊吾・丸岡空生・辻 健太郎・直井和久・吉川将洋・塩野光弘（日本大学）

本稿では，振動水柱(Oscillating Water Column)型波力発電の模擬装置である往復気流発生装置の測定部の3Dモデルを用いて正弦波状風速の往復気流を与え，風向板取付角が風速に与える影響について流体解析により検討を行った。装置内には，往復気流を特定の位置にある翼に集めるための風向板を設置している。その結果として，与えた正弦波状風速の往復気流の半周期ごとに対称性のある風速分布となること，風速のX方向成分からもタービン回転円周上の点において対称性のある結果が得られた。また，風向板取付角θ=30°で最大風速が最も大きくなり，θ=10°では風向板による風速への影響が少ないため，風向板取付角による風速の影響に大きな違いが生じることを明らかにした。

7-021

電流形直列接続方式1GW洋上Wind Farmの構成と課題

○西方正司・竜田藤男（東京電機大学）

洋上風力発電の導入にはシステムの設置コストやメンテナンスコストの低減が課題である。欧州を中心に実用化されている洋上風力発電システムは、風力タービン／発電機の出力を並列に接続して洋上変電所で高圧直流電力を送電する方式が採用されているが、浮体式、着床式に関わらず、洋上変電所を必要としないシステムが開発されれば、大幅なコスト削減が達成可能である。
本稿では、双極直流送電システム方式を採用することにより、68基のIEA Wind 15MW 洋上風車を直列接続して洋上変電所を使用しない、1GW洋上Wind Farmを構成可能であることを示す。さらに、風力発電機出力側に接続される絶縁変圧器の対地電圧の最大値を明らかにするとともに、その設計課題について述べる。

7-022

不規則波の往復気流における風向板取付角が垂直軸タービンの自己起動に及ぼす影響
―ソリディティ0.7を有する6枚翼タービンの場合―

◎深沢拓都・辻 健太郎・直井和久・吉川将洋・髙岡雅史・嶋 俊雄・吉田和範・塩野光弘（日本大学）

本稿では，不規則波となる往復気流中において風向板取付角が正・負の場合におけるソリディティ0.7を有する6枚翼垂直軸タービンの自己起動に及ぼす影響について実験により検討を行った.その結果, 自己起動に効果を及ぼす風向板取付角は有義波高0.45mおよび0.5mにおいて風向板取付角が-20°, -10°の場合のとき，20°, 10°それぞれと比較して，タービンの自己起動が向上することを明らかにした．また, 風向板取付角が-30°, -20°の場合，0°に対して平均回転速度が増加することを明らかにした.

7-023

小型のハイブリッド型垂直軸風車のダリウス型翼数の違いにおけるパワー係数比較

◎石川陽大・藤田吾郎・Nensy Elysa（芝浦工業大学）・山下健一郎（明星大学）

2050年脱炭素社会の実現に向けて再生可能エネルギーの需要が高まっている。現在，再生可能エネルギーの日本における発電割合はおよそ26.5%となっている。再生可能エネルギーの発電割合を増やしていくためにも風力発電においては設置位置や騒音対策を伴わないという観点から小型の風車が注目を集めている。本稿では，小型の垂直軸風車であるサボニウス型風車とダリウス型風車を組み合わせ，同一軸にて回転するハイブリッド型風車について検討する。そして，ハイブリッド型風車のダリウス型の枚数を変更させた時，およびサボニウス型との相対的な角度を変更させた時の風車の効率の変化について検討する。

7-024

カーボンニュートラル実現に向けたPower to Gasプラントの設備容量最適化
―洋上風力発電所併設型の検討―

◎古賀祐樹・赤城正晃（東芝エネルギーシステムズ）・田丸慎悟（東芝）

抄録
東芝エネルギーシステムズ株式会社では、NEDO助成事業により、自動車産業を中心とした大規模サプライチェーンならびに水素製造に活用できる再エネ電力を有する東北地方を対象とし、各種調査分析、Power to Gasプラントの設備容量最適化および事業性評価を実施している。令和7年度B部門大会ではP2Gプラントを需要家側水素利用設備に併設するケースにおける設備容量最適化および水素単価の算出結果を報告し、本大会では洋上風力発電所に併設するケースについて報告する。

7-025

固有周波数を調整できるポイントアブソーバ型マグナス波力発電装置の共振制御に関する検討

○山下健一郎・碓井翔太・原 拓海（明星大学）

新しいタイプの波力発電装置としてポイントアブソーバ型マグナス波力発電装置を提案している。同装置はマグナス効果をタービンの駆動に利用する波力発電装置で共振制御によって装置体格以上の波浪エネルギーを吸収できる可能性があり、荒天時にも運転が可能であるという特徴を有している。同装置の共振制御法として、装置内部にウォータタンクを設け、同タンク内の水量を調整することによって同装置の固有周波数を可変とする方法を提案している。本論文では同共振制御についてより詳細な検討を行うため、ウォータタンクのポンプシステムの出力について考察するとともに同制御系を有するシステムの設計指針を明らかにする。

7-026

潮流発電による太陽光・風力発電の出力変動改善

◎黒河亮士郎・王 宇凱・近藤潤次（東京理科大学）

東日本大震災以降、日本では原子力発電の多くが停止する一方、FIT・FIP制度の導入により風力や太陽光を中心とした再生可能エネルギーの導入が拡大している。2030年の政府目標からも、再生可能エネルギーは今後主要な電源となると考えられる。しかし、風力・太陽光発電は天候に左右されやすく、無風・無光時には発電が困難である。そこで本研究では、両者と発電プロファイルが異なり、将来出力の予測が可能な潮汐に基づく潮流発電に着目し、風力・太陽光の出力が低下する時間帯を補完できる電源としての導入価値を定量的に評価した。

7-027

超電導コイル用AC-DCコンバータの構成検討およびシミュレーション評価

◎増田光希・許 航・野村新一（明治大学）・力石浩孝（核融合科学研究所）

近年、取り扱いの容易さなどの理由から冷媒を使用しない冷凍機冷却方式が注目されている。冷凍機冷却方式では室温端と低温端を電気的に接続するために銅電流リードが用いられるが、この銅電流リードにおけるジュール熱および熱伝導による低温端への熱侵入が大電流化を困難にしている要因である。当研究室では最適化設計により600 A級銅電流リードを用いて約1000秒間の通電を実現している。著者らは、さらなる大電流化を目的として、銅電流リードによる熱侵入を低減できる可能性のある非接触給電方式を用いた冷凍機冷却システムの検討を進めている。本研究では低温環境に配置されるAC-DCコンバータのスイッチングパターンの検証を行う。

7-028

カレントインタラプタ法を応用したグラファイト電極上へのリチウム析出検出法の基礎検討

◎等々力爽太・河野昭彦・藤田洋司（金沢工業大学）・西口博人・小笠原圭佑・平井勢児（三菱電機）

著者らは、リチウムイオン電池の課題であるリチウム析出（LD）の非解体検出に向け、独自構造の3電極セルを用いたグラファイト電極単体の電位測定および解析を行っている。本発表では、充電過程においてグラファイト電極電位が熱力学的にLD発生の可能性がある電位(0V vs Li/Li⁺)を下回る挙動と、充電完了後のカレントインタラプタ解析時で得られる、析出したリチウムの再挿入反応に起因した電位回復挙動の阻害との相関について報告する。

7-029

全固体電池負極の微細構造が伝熱特性に及ぼす影響

◎川上航輝・李 河永・兒玉 学（東京科学大学）

全固体電池は耐熱性および難燃性に優れているが，抜熱速度が遅いことで局所的に高温化し見かけ上の電池容量の減少が懸念されることから，伝熱特性の把握が必須である。本研究ではバルク型全固体電池の負極を対象に，活物質体積分率が電極構造および伝熱特性に与える影響について，温度波法による伝熱特性計測実験により検討した。活物質体積分率の増加に伴い空隙率が増加し，一時的に熱伝導率は低下した。また，活物質体積分率が5割を超えると，活物質による熱伝導が支配的になり，空隙による熱伝導率の減少を打ち消して再び増加に転じた。比熱の減少や，空隙率の増加に伴う密度の減少により，熱伝導率を密度と比熱で割ることで算出される熱拡散率は単調増加した。

7-030

リチウム金属負極全固体電池の電池性能に及ぼすスパッタ材料の影響

◎木野槙人・奥村篤朗・福住ひと・兒玉 学（東京科学大学）

酸化物系リチウム金属負極全固体電池の課題として，高速充電時における内部短絡が挙げられる。その要因は充電時のリチウムの不均一析出が起点となるリチウムデンドライト成長と考えられている。そこでリチウム金属と固体電解質の界面に金属薄膜を挿入することで，電気化学的な接触性が向上することから充電性能の改善が確認されてきた。本研究では界面の金属薄膜をAuとAgで比較し，電池性能を評価した。その結果、Agスパッタを用いた方がAuスパッタを用いたときと比較して，界面状況が異なることから，充電性能が向上することが明らかとなった。

7-031

バインダーコーティング手法を用いてSi堆積層を積層化したSi負極系LICの充放電特性

◎川俣匠吾・江口卓弥・千葉玲一（日本大学）・熊谷誠治（秋田大学）

シリコン（Si）のLi-ionの吸蔵容量は、黒鉛の約10倍であり、Si負極を使用することで、Li-ionキャパシタ（LIC）のエネルギー密度を向上させることができる。しかし、Siは、Li-ionを吸蔵時に粒子が大きく膨張するために、負極構造が崩壊する。そのため、Si系LICはサイクル寿命に課題がある。LICの寿命を延ばす方法として負極の活物質堆積層を厚く塗工する方法があるが、Si系LICでは負極の厚化は逆にサイクル寿命が短くなる。先行研究より、バインダーコーティング（BC）を施したSi負極を使用することで、サイクル特性の向上が確認した。BC手法を用いることでSi負極の堆積層を厚く塗工できる可能性があった。本研究では、BC手法を用いてSi負極の積層構造にすることでSi堆積層の厚化を試み、そのSi負極の性能を調査した。

7-032

異なる炭化温度で作製した桃の種殻由来活性炭を混合した活性炭電極のEDLC電極としての性能

◎藤浪一響・千葉玲一・江口卓弥（日本大学）・田島大輔（福岡工業大学）・熊谷誠治（秋田大学）

本研究では、福島県で多量に廃棄されている桃の種殻を原料とした活性炭を用い、電気二重層キャパシタ（EDLC）電極への応用可能性を検討した。桃の種殻を360℃および700℃で炭化し、それぞれから作製した活性炭電極ならびに両者を1:1で混合した活性炭電極を作製し、EDLC電極としての性能評価を行った。評価にはレート試験を用い、放電時の比容量を比較した。その結果、700℃炭化活性炭は360℃炭化活性炭に比べ高い比容量を示した。また、異なる炭化温度で作製した活性炭を混合した電極は、初期サイクルから高サイクルに至るまで最も高い比容量を示した。これは混合による電極のかさ密度変化が電極特性に影響を与えたためと考えられる。本研究により、炭化温度の異なる桃の種殻由来活性炭を混合することで、EDLC電極性能を向上できる可能性が示された。

7-033

交流インピーダンス法と等価回路を用いた輸率算出におけるPCECの温度依存性解析

◎守屋昇樹・辻 健太郎・直井和久・塩野光弘・吉川将洋（日本大学）

脱炭素社会の実現に向け、再生可能エネルギーの導入拡大が進む一方、不安定電源を補完する電力貯蔵技術が求められている。高効率かつリバーシブル動作が可能なプロトン伝導形燃料電池／水蒸気電解セル（PCFC/EC）は有望な候補であるが、内部短絡に起因するリーク電流による性能低下が課題である。本研究では、PCECを対象に等価回路解析を適用し，輸率のガス分圧依存性および温度依存性を評価した。その結果，電解動作時の輸率はOCV時と同様のガス分圧依存性を示す一方，すべての条件でOCV時より低下し，リーク電流の増大が確認された。また，温度上昇に伴い輸率は低下することや、OCV時とEC動作時の輸率差は縮小することを明らかにした。

7-034

水力発電所における冷却設備の異種金属接触腐食事例

◎中山真斗・善甫 遼・龍岡照久（東京電力ホールディングス）・高見沢勇太・伊東孝晃（東京電力リニューアブルパワー）

水力発電設備の冷却水を供給する配管・弁類は、腐食による局所減肉が問題となる。東京電力の事例では、鋳鉄製弁とステンレス鋼部材の接触により異種金属接触腐食が進行し、弁胴が破損した。異種金属接触腐食は自然電極電位差と表面積比により腐食速度が加速される。防止策として、材質組み合わせの見直し、絶縁処理、表面積比調整を検討中である。今後、メカニズムを考慮した防食対策を導入し、設備の安全性向上を図る。

7-035

梁振動型電磁発電機の低周波・広帯域化の検討

◎野原凱人・青木英恵・薮上 信（東北大学）・小堀清道（中央発條）・勝村英則（かちクリエイト）

IoT機器の自立電源として、環境中の数Hz帯の振動からmW級の電力を得る振動発電機が求められています 。
本研究では、梁の振子運動を利用した電磁誘導型の発電機を提案し、約5～20 Hzの低周波・広帯域での効率的な発電を目指して梁設計の最適化を行いました 。
実験の結果、ポリカーボネート製の梁において、厚さ2 mmのものは3 mmに比べて共振周波数が低くなり（19.7 Hz）、最大起電圧は向上（2.4 V）しました 。これはPCの非線形な変形が影響していると考えられます 。また、0.2 Gの微弱な揺れでも約0.7～1 Vの発電を確認しました 。材質の検討により、さらなる低周波化と広帯域化（CFRP梁では半値幅最大2 Hz）の可能性が示されました 。

7-036

植物微生物燃料電池の出力特性と積層方法

◎亀岡優花・石飛 学（奈良工業高等専門学校）

植物微生物発電（PMFC）はエネルギーハーベスティングの一技術として注目されており，これまで，発電能力の高い細菌の探索と特定，土壌環境の影響，アノード電極表面におけるバイオフィルムの成長とその影響，電極材質の検討などが行われてきた。一方で発電システムの検討など，電気的観点からのアプローチがあまり行われていないのが現状である。
そこで本研究では，回路システムを設計および制御する際に重要な要素となる電気的出力特性に着目し，微生物代謝反応および電極表面における酸化還元反応と電気回路的応答の関係を明らかにしている。その上でシンプルな等価回路を作成し，出力電力を向上する際に並列接続する方法が有効であることを示している。

7-037

青色有機薄膜太陽電池の透過光スペクトルがオイル産生藻類の培養に与える影響について

◎小口隼人（公立諏訪東京理科大学）・平野 篤（東京電力ホールディングス）・廣井英幸・堀川 豊・三角 久（関電工）・渡邊康之（公立諏訪東京理科大学）

有機薄膜太陽電池(OPV)は光合成で利用する波長の光を透過し，それ以外の波長の光を発電に利用する“ソーラーマッチング”への応用が期待されており，エネルギー収支改善に資する技術として有望である。本研究では青色OPVとオイル産生藻類Botryococcus terribilis TEPMO-26株を用いて青色OPV透過光スペクトルが増殖に与える影響を評価した。疑似太陽光LED直達光と同LED照射下における青色OPV透過光下で80μmol m^-2s^-1に揃えて10日間培養を行った。その結果，青色OPV透過光下の相対増殖速度は139%に向上した。この向上は青色OPV透過光特有の青色波長域が増加するスペクトル分布に起因すると考えられた。本結果は青色OPVの透過光スペクトル分布が藻類培養に有効である可能性を示唆するものであった。

7-038

超音波ワイヤレス電力伝送の指向性向上

◎山口大地・新海 健・李 寧（東京工科大学）

超音波を用いたワイヤレス電力伝送が注目されている。しかし、空気中で超音波は拡散・減衰しやすく、伝送効率を上げるために指向性を向上することが必要である。本研究では、市販のセンサ用開放型トランデューサを用い、指向性の測定を行った。また、2種類のホーンを適用し、指向性の改善について検討を行った結果について報告する。実験の結果、ホーンを使用することで指向性と正面の受信強度を大幅に向上できることがわかった。今後は、ホーンの詳細な音響設計を行うとともに、素材種類や強度の影響、周波数の影響についても検討する。

7-039

超音波ワイヤレス電力伝送の液体中伝送特性

◎羽川大輝・新海 健・李 寧（東京工科大学）

超音波を用いたワイヤレス電力伝送は、電解質中でも減衰が小さいことから、有望な方式として注目されている。　本研究では、振動子を筐体に納め液体中でも使用可能な密閉型トランスデューサと、比較のために振動子と媒質が直接に接する開放型トランスデューサを用い、空気中と液体中の伝送特性を調査した。液体としては、海水とシリコンオイルを用いた。シリコンオイルは、絶縁機器内部のセンサへの給電などを想定したものである。実験の結果、海水中およびシリコンオイル中で超音波の減衰は相対的に小さく、超音波によるワイヤレス電力伝送が有望であることがわかった。

7-040

グリーン水素設備の最適容量およびコスト導出

◎葛西莉緒・天雨 徹（東京都市大学）・高山大輝（タツノ）・前田崇夫・三宅 聡・松野健二・栩野貴行・平川秀樹・原 佑一・川上 格（日本建設工業）

カーボンニュートラルに向け，出力変動を有する再生可能エネルギーの活用拡大には，電力貯蔵・変換手段としてのグリーン水素設備の適切な容量設計が重要である。本研究では，太陽光・風力と水素関連設備の容量を数理最適化で決定する既存シミュレータに，設備費・買電費を算定するコスト計算機能を実装し，設備構成と経済性を同時評価した。10月の事例では，PV892 kW（パネル1674枚，PCS6台），水電解33 Nm³/h，タンク214 Nm³が最適となり，燃料電池は導入しない結果を得た。設備費は約3.7億円，NPVは約−2.9億円，LCOEは99円/kWhであった。今後は国内製／海外製価格差の反映に対応する。

7-041

水素タイムシフト報酬を考慮したハイブリッド蓄エネルギーシステムのBCP評価

◎青山悠斗・石亀篤司・高山聡志（大阪公立大学）・谷口和彦・森田祐志・久保直也（きんでん）

本研究では，病院施設を対象とした水素・蓄電池ハイブリッドシステムにおいて，水素タイムシフト報酬がPV発電量減少時のBCP性能に与える影響を評価した。解析の結果，気候変動等によりPV発電量が不足する状況下でも，経済的インセンティブが働き水素貯蔵が維持されることが確認された。これにより，CO2排出量が増加するトレードオフは生じるものの，冬季の停電時におけるエネルギー自給可能時間は劇的に改善された。本報酬制度は，平時の経済性だけでなく，非常時におけるシステムのレジリエンス確保策として極めて有効であることを示す。

7-042

核融合発電の実現に向けた課題の解決策となる新方式の概要

○安カ川マコト（杜都千愛病院）

現在、核融合発電研究は発電に至るまでに様々な課題に直面しています。そこで我々は電子ビーム照射による新しいプラズマ加熱装置（プラズマ加熱装置）を提案します。この装置は、水素ガスを電離させ、陽子との衝突により絶縁膜上に重陽イオン層を生成し、その陽イオンによるラザフォード散乱を利用してプラズマをチャンバー内に閉じ込めることでプラズマを加熱します。電子ビームを連続的に照射することでプラズマを必要な高温まで加熱し、D-D反応核融合反応を可能にします。その後、発生した熱はチャンバー周囲の水流に吸収され、高温高圧の熱水で駆動される蒸気タービンによって発電が可能になります。

7-043

JT-60SA TFコイルの設置誤差がクエンチ検出電圧に及ぼす影響

◎上原惇朗・吉田涼風・数野未結・鈴木喬太・中村一也・髙尾智明（上智大学）・園田翔梧・村上陽之・濱田一弥（量子科学技術研究開発機構）

JT-60SAの超伝導コイルはトロイダル磁場(TF)コイル，平衡磁場(EF)コイル，中心ソレノイド(CS)から構成される。設計上ではTFコイルとEFコイルは直交しているため誘導電圧は発生しないが，実際にはコイルの設置誤差によりコイル間の直交関係が保てず，相互インダクタンスが発生し，クエンチ検出に影響を及ぼすと考えられる。
本研究ではTFコイルの設置誤差9箇所を模擬したモデルをCOMSOL Multiphysicsで作成した。先行研究であるTFコイルの設置誤差1箇所を模擬したものとのクエンチ検出電圧の比較を行い，設置誤差がクエンチ検出電圧に与える影響を評価した。

7-044

FASTプロジェクトの進捗

○西村美紀（京都フュージョニアリング）・伊庭野健造（大阪大学）・飛田健次（東京大学）・久米祥文・高峰 潤・西谷健夫・逆井 章・上口 聡（京都フュージョニアリング）・藤田隆明（名古屋大学）・江尻 晶（東京大学）

FAST（Fusion by Advanced Superconducting Tokamak）は，日本において民間主導のもと産学連携で進められているトカマク型統合プラント計画であり，商業炉に必要な基盤技術の確立と発電技術の実証を目的とする。2025年11月に概念設計を完了し，高磁場を用いたコンパクト設計，中核技術の統合最適化，および早期実現を重視した検討を行った。プラズマ設計では，50 MW級核融合出力を約1,000秒維持する運転シナリオを設定するとともに，マグネット，炉内機器，保守など主要サブシステムについてプラント全体との整合を確保した設計を進めている。本講演では，FASTプロジェクトの現状および設計の全体像について報告する。

7-045

核融合プラズマ装置における低価数壁調整運転

○芦川直子（京都フュージョニアリング）

将来の核融合プラント設計は、ブランケットのプラズマ対向材は金属を用いるものが主流となっている。特に初期の装置では、鉄鋼材やタングステンなど、今日の装置で使用された実績のある材料である可能性が高いが、このような金属壁での初期プラズマ立ち上げのために低価数材料をつかった壁調整運転について再度の見直しがなされている。本件では、主要な低価数材料を使った壁調整運転と、プラズマ対向壁の変遷によりその目的も変わりつつあることに着目し、主に表面分析法による結果に基づく特性について発表する。

7-046

屋外環境を想定したドローン用ワイヤレス給電システムの異物影響に関する実験的評価

◎榎本壮一郎・福田浩二・井上克則（東京電力ホールディングス）・渋谷真人・尾林秀一（東芝エネルギーシステムズ）

近年，物流やインフラ点検などの分野において，ドローンの活用が急速に進展している。各地で実証試験が行われており，無人飛行の実現に向けた技術開発や制度整備が活発化している。このような背景のもと，本研究ではドローンのワイヤレス給電を可能とする充電ポートの研究開発に取り組んでいる。これまでに屋外環境での実証試験を行い，充電ポートの実用化に向けた取り組みを行ってきた。本報告では，屋外の環境を模擬した条件下での充電ポートの性能試験を実施し、その結果、実運用上で問題となるレベルでは無いことが確認された。

7-047

EV基礎充電方法の違いによるユーザーの充電コストに対する影響評価

◎安達尚希・秋元祐太朗・岡島敬一（筑波大学）

近年EVの普及に伴い、充電タイミングの集中による電力需要のピーク発生や、それに伴う電気料金の高騰といった新たな課題が顕在化している。これらの課題を解決するために、電力需要が低く価格が安価な昼間の時間帯に充電を誘導するなどといった充電行動の変容が求められる。
そこで本研究では、通勤用EVを対象に、電力価格の変動に合わせて充電方法を管理した際の充電電力量とコストを分析することを目的とし、様々なケースにおけるEVへの充電量や時間別の充電コストをシミュレーションにより評価する。
結果、自宅と会社両方において経済性を考慮した充電を行うことで、ピーク時間を避けた効率的な充電行動が、充電方法の制御によって実現された。

7-048

系統条件の異なる陸上養殖場における最適運用と設備容量設計の比較検討

◎上田聡一郎（琉球大学）・古栫雅裕（山陽小野田市立山口東京理科大学）・高橋 弘（富士電機）・千住智信（琉球大学）

本研究では、小規模陸上養殖施設における系統連系条件の違いが太陽光発電、蓄電池および電気自動車を活用したエネルギーシステムの最適運用および設備容量設計に与える影響を比較検討した。
屋根設置の太陽光パネル導入容量や余剰電力抑制に関する制約を考慮し、買電・売電の可否が異なる3つの運用ケースについて年間シミュレーションを実施した。
その結果、系統条件に応じて最適な設備構成や運用形態が大きく異なることが示され、特にオフグリッドケースでは太陽光パネル容量制約下において不足電力量が発生することが確認された。
今後は地上設置の太陽光パネルや停電シナリオを考慮し、オフグリッドケースの再検討およびオングリッドケースの蓄電システム活用によるレジリエンス向上について検討を進める。

7-049

液体水素を用いた電力・水素複合エネルギー貯蔵システムの初期導入コスト低減に適した運転制御方法

◎佐々木捷二・羽多野椋太・津田 理・長﨑 陽（東北大学）

再生可能エネルギーの導入拡大に伴う出力変動対策として、電力・水素複合エネルギー貯蔵システム（HESS）が期待されている 。本研究では、大規模化に際して有利な液体水素を用いたHESSを対象とし、システム初期コスト低減に適したシステム構成と運転制御方法を検討した 。MH方式と液体水素方式において、水素貯蔵量の変動抑制や液化タイミングの異なる4ケースを比較解析した結果 、バッファタンク容量を拡大し、貯蔵量が上限に達した場合のみ液化機を稼働させる運用が最適であることを明らかにした 。この制御により、水素貯蔵コストとPV必要容量の最適化が可能となり、システム全体の初期導入コストを低減できることを示した 。

7-050

赤外線透過フィルタがTPVセルの発電効率に与える影響の基礎検討

○花岡直樹・荒井稔登・岩本美帆・林 俊宏（NTT）

本研究では，高温排熱利用を目的とした熱光起電力（TPV）発電において，ソーラーシミュレータを用いた簡易評価系でのTPVセル特性評価を行った。赤外線透過フィルタの有無による発電特性を比較した結果，短波長成分を抑制することで相対的な変換効率が向上することを確認した。本手法は，高温排熱を模擬した評価環境構築に向けた基礎的検討として有効である。

7-051

2025年に東京スカイツリーで観測された落雷

○三木 貫・工藤亜美・齋藤幹久（電力中央研究所）

当所は，東京スカイツリーにおいて高さ497mに設置したロゴスキーコイルによる雷電流波形観測を2012年2月末に開始し，2013年3月に地上の脚部にもロゴスキーコイルを追加して，以降タワー上層と低層での同時観測を実施しており，さらに光学観測と放射電磁界についても同時観測している。本報告では，2025年に観測された東京スカイツリーの落雷を一覧として速報する。

7-052

風車落雷検出装置用データロガーの記録長改善に関する方法
―リングバッファを用いる方法―

◎五島英昇・山本和男・松井拓斗（中部大学）

近年，風車の大型化に伴い雷被害が増加しており，落雷検出装置（LDS）を日本全国の風車へ設置することが義務付けられた。そこで，既存のLDSに接続し波形を抽出できるデータレコーダの開発が求められている。本研究では，STM32 Nucleo-H7A3ZI-Qを用い，リングバッファ方式を採用することで記録長の改善を図った雷電流波形計測用データレコーダを開発した。開発した装置は，1 µsのサンプリング時間で記録長520 msを実現した。性能評価として，ファンクションジェネレータで正弦波を入力し，オシロスコープとデータレコーダで計測した結果の比較から波形再現性および記録長の改善を確認した。

7-053

雷リーダの電磁波によるお迎え放電の誘発

◎濱田壮汰・池田陽紀（奈良工業高等専門学校）

Stepped leaderは，進展と停止を繰り返しながら段階的に延伸する。リーダの進展に伴って生じる電磁波は，ほぼ光速で拡散し，リーダに先んじて風車に到達することで，内部導体にサージ電流を誘導する。本研究では，リーダ進展に伴う電磁波に着目し，数値解析の結果をもとに，風車の被雷リスクについて検討した。その結果，風車の内部導体に生じたサージ電流は，ブレード，ハブ，タワー脚部で往復反射し，ブレード先端にお迎え放電を誘発し得る電界を形成することが分かった。さらに，ブレード長およびタワー高がリーダ1ステップ長の倍数である場合，反射波の重畳によりブレード先端の電界強度が増大し，被雷リスクが高まる可能性を示した。

7-054

FDTD-based Study of Return-stroke Electric Fields Including Ionospheric Reflections for the Case of Finitely Conducting Ground

◎古谷柊太・馬場吉弘（同志社大学）・Chen Si・Rakov Vladimir（University of Florida）

In (10), waveforms of ground-level Ez, including both the ground wave and the first ionospheric reflection (skywave), were computed using the FDTD method in the 2D cylindrical coordinate system, and compared with the corresponding measured waveforms. That comparison was done for the first to fourth strokes in a negative cloud-to-ground lightning flash at a horizontal distance of 176 km from the field observation point. In (10), the perfectly conducting ground was assumed. In this paper, the same FDTD computations are carried out but for a ground with a finite conductivity of 1 and 10 mS/m. Parameters (h’ and β) of the exponential atmospheric conductivity profile (Wait and Spies, 1964) providing the best match to the corresponding measured waveforms of Ez are found.

7-055

雷電磁界波形判別への機械学習の応用に関する一検討

◎仁木翔大（同志社大学）

雲放電と対地放電を雷電磁界パルス波形からより正確に分類することは，雷位置標定システムの性能向上に寄与する。最近，LEMP波形に基づく雷放電種別の分類に，種々の機械学習法が適用され，その有効性が示され始めている。例えば，一次元畳み込みニューラルネットワークを用いてLEMP波形が10種類に分類されており，平均97.55%の精度が示されている。またサポートベクトルマシンにより，LEMPが4種類に判別され，平均97%の精度が示されている。またSVM，多層パーセプトロン，全畳み込みネットワーク，残差ネットワークの4つの機械学習法がLEMP波形分類に適用され，その中でResNetが最も優れていることが示されている。本論文では，比較的単純な機械学習法である決定木を用いて，LEMP波形を4種類に判別し，その判別性能を評価する。

7-056

スーパーボルト（超強落雷）予測技術の確立に関する分析結果

◎藤城伸也・斎藤宣俊（中部電力パワーグリッド）・田尻貴浩（中部電力）・秦 駿斗（日本気象協会）

本稿では，落雷位置標定システム（LLS）の観測データを用いて，300kA以上の極めて強力な落雷であるスーパーボルト（SB）の発生予測に向けた分析を行った。まず，過去6年間の500kV南信幹線周辺の落雷電流データを基に，負極性落雷を電流値により4区分し，各カテゴリーから無作為抽出した事例を対象に検討した。その結果，SB発生前35～90分における50km圏内の「落雷電流の標準偏差σ」が30kAを超える場合，SBが発生しやすい傾向が確認された。また，電流加重中心の移動特性を用いた線形回帰分析により，SB発生地点を概ね20km以内の誤差で推定可能であることを示した。これらの結果から，σおよび加重中心の推移がSB予測指標として有効である可能性が示唆された。

7-057

島根県益田市での雷電流観測結果

○道下幸志（静岡大学）・高野浩二（九州電力）

著者らは島根県益田市で雷電流観測を実施している(1)。本報告では2013年からの測定結果を整理し、併せて2025年9月に観測された負極性雷電流波形について述べる。

7-058

雷極性と風車ブレードへの異常着雷

◎今元 賢・池田陽紀（奈良工業高等専門学校）

風車がレセプタをはじめとする雷保護システムを設備していても，落雷による被害は未だ無くなっていない。そして，雷によって運転が継続できなくなるほど深刻なダメージを受けることもある。その一因として，レセプタを外れてブレードの絶縁部に着雷する雷が挙げられるが，その発生条件や特性については未知な部分が多い。本研究では，ブレードの中空構造を模擬した簡易ブレードモデルを製作し，それを用いた放電実験を実施した。結果として，印加電圧の極性によって，ブレード表面における放電様相が明確に異なることが示された。さらに，印加電圧極性が正の場合，すなわち正極性雷の場合に沿面放電が生じやすいことも見出した。

7-059

内灘風力発電所の避雷塔と風車への冬季の落雷と500hpa面気温との関係

◎中村 晃・箕輪昌幸（愛知工業大学）

日本海側では、冬季雷による風車の雷被害が問題となっている。有効な対策の実施には落雷様相を把握することが重要である。筆者らは、日本海沿岸の避雷塔のある風力発電所において、避雷塔への落雷および風車への落雷と高層の500hpa面気温との関係について調査した。雷電流が25kAを超える落雷観測時の500hpa面の気温の中央値は、避雷塔への落雷時の方が風車への落雷時より約3℃高くなっていた。電気量が200C以上の落雷観観測時においては、避雷塔落雷時は風車落雷時よりも500hpa面気温の分布が約5℃高い傾向がみられた。

7-060

地理情報システムを活用した雷リスク評価パラメータ算出に関する一検討

◎堀池 周・森 亮太（電力中央研究所）

高圧配電線への雷リスクマネジメント適用には，被害規模や停電時間など雷被害の影響度を示す指標を導入し，雷事故率と組み合わせた評価が必要である。また，雷被害の影響度を定量的に評価するためには，被害規模および停電時間を決定する要素を整理し，それぞれ推定可能なパラメータとして構成する必要がある。特に停電時間については，事業所から事故電柱までの移動時間の寄与が大きく，移動時間を説明変数とすることで推定可能と期待される。本稿では，パラメータ整備の一環として，事業所から各電柱までの移動時間算出を目的とし，QGISを用いた最短移動経路解析から電柱ごとの最短移動時間を算出し，可視化・数値化した結果について報告する。

7-061

東北地方の季節特性を考慮した配電線雷ハザードマップの検討（2012-2023年）

◎小笠原空飛・阿部稔之・浅沼優弥・佐藤智之（東北工業大学）・荘司卓也（東北電力ネットワーク）

効果的な配電線の雷害対策を実施するためには，落雷頻度や雷事故被害，設備状況等の地域特性を考慮した雷害対策を実施することが重要である。また，東北地方は夏季雷が多い地区と日本海側特有の冬季雷地区が混在しており，年間を通じて雷が発生する。そのため，性状が異なる雷の季節特性も雷害対策の策定や実施において重要となる。本論文では，直近12年間（2012-2023年）の東北地方における雷特性や配電線雷被害の分析を行った結果，夏季の落雷数が圧倒的に多いのに対して，雷事故率は夏季よりも冬季の方が高いことに着目し，冬季落雷数に雷事故率の比を乗じた雷ハザードマップについて検討した。

7-062

柱上変圧器の内部巻線に発生する雷過電圧の抑制に関する解析的検討

○松浦 進・道下幸志（静岡大学）・金谷賢一（北陸電力送配電）

柱上変圧器は，施設数が多く，耐電圧が低いことから，配電機材の中でも雷被害の割合が高かった。1980年代後半頃から変圧器の1次側への避雷装置の取付けが進められ，変圧器の1次ブッシングの雷被害は着実に減少してきている。一方で，依然として変圧器の内部巻線の雷被害が発生している。この様な被害を防ぐための対策を検討するには，変圧器の内部巻線に発生する雷過電圧を正確に算定する必要がある。本稿では，雷サージ実験の実測結果と筆者らが考案した変圧器モデルを用いた計算結果を比較し，モデルの解析精度を検証する。また，変圧器の内部巻線に発生する雷過電圧を効果的に抑制する避雷装置について解析的に検討した結果を報告する。

7-063

落雷時の電磁力を利用した圧縮空気生成に関する実験検討

○長尾 篤・丸山雅人（NTT）

NTTでは、落雷による建物や人への被害をなくすことを目的に，ドローンを使用した「落雷制御・充電技術」の研究・開発を行っている。捕捉した雷エネルギーの蓄積方法として，落雷時の電流による電磁力を利用して金属球を加速させ，シリンジを押すことで圧縮空気を生成する基礎実験を行ったので報告する．

7-064

有人ドローンの雷ゾーニング試験

◎北村健流・山本和男・松井拓斗（中部大学）・白石信二（SkyDrive）

有人ドローンの実用化に不可欠な雷対策のため，1/40モデルを用いたゾーニング試験を行った。高電圧印加による放電を，機体の傾きを変えて実施し，一眼レフや高速度カメラで撮影した。結果，ピッチやロールの角度に応じ，ブレード，尾翼，アーム，スキッドが着雷しやすい箇所であると特定された。これにより，該部への雷対策を施すことが重要であると確認した。また，アーム配置の変更により雷撃をなくすことも可能であると考える。ゾーニング試験を繰り返し行うことで，機体への雷撃点を限定することが可能であると考える。

7-065

被雷したレンガ建築物内の電界の可視化と雷防護システムの評価

◎出井治匡・馬場吉弘（同志社大学）・工藤剛史（音羽電機工業）

アフリカのルワンダやその近隣諸国では，落雷密度が非常に高い。これらの国の農村地域には，まだ多くの土壁家屋やレンガで造られた建物が多くある。これらが雷撃を受け，屋内にいる人々が致命的な被害を受けることがある。文献では，高さ2 mの土壁家屋が雷撃を受けた場合における屋内の電界と歩幅電圧が，時間領域有限差分法（FDTD法）により解析が行われ，屋内電界と歩幅電圧を抑制できる雷防護システムが提案されている。本論文では，避雷設備のない高さ5.8メートルのレンガ建築物が雷撃を受けた場合における建屋内の電界と歩幅電圧を，FDTD法を用いて解析を行う。また，屋根の棟に金属製の受雷部を設け，絶縁被覆導体で2本あるいは4本の接地棒電極に接続した場合の解析も行い，それによる屋内電界と歩幅電圧の低減効果について論じる。

7-066

異なるパワートレイン車両の雷電流分流様相の違いと最適な雷対策

◎鈴木雄貴・山本和男・松井拓斗（中部大学）

近年，電動化の進展や電気電子機器の高機能化に伴い，自動車における雷対策の重要性が高まっている。本研究では，同一メーカーが製造するガソリン車，ハイブリッド車，電気自動車を対象に，雷を模擬したインパルス電流を注入し，車両内部の電流分流様相を比較した。その結果，いずれの車両においてもバッテリー（＋）側から電気電子機器へ電流が流入する共通傾向が確認された。また，ハイブリッド車ではインバータ系統，電気自動車ではチャージャーユニットおよびモータユニット関連配線に特徴的な電流分流が見られた。これらの結果から，各パワートレインに応じた最適な雷対策指針を示した。

7-067

変圧器移行電圧に対するサージアブソーバ設置位置の影響

○岡本昌司・加藤直也・森田博之・坂元隆博（JERA）・寺本研介（電力中央研究所）

同期発電機等の耐雷設計では，変圧器の高圧側から低圧側に移行する電圧の検討が必要となる。変圧器移行電圧は，変圧器の巻線間の電磁結合によって移行する電磁移行と巻線間の浮遊静電容量を介した静電移行があり，従来，その検討は，変圧器や変圧器の低圧側に接続されている機器を集中定数回路とした等価回路で行われてきた。近年，変圧器の移行電圧を考慮可能な回路解析モデルも提案されており，変圧器低圧側のIPB母線を含めたサージ現象として解析することも可能となっている。本稿では，同期発電機など変圧器低圧側の雷害対策として用いられるサージアブソーバに着目し，その設置位置による過電圧抑制効果の影響について検討した結果について報告する。

7-068

Altitude Pressure Conversion in IEC 60060-1

○里 周二（宇都宮大学）・清水博幸（日本工業大学）・西村誠介（横浜国立大学）

When one wishes to estimate a sparkover voltage at a given altitude, it is necessary to convert a reference level pressure to the one at the desired altitude. For this purpose IEC 60060-1: 2010 has provided a conversion formula and the newly issued IEC 60060-1:2025 still uses the same equation. Authors have been in doubt about the conversion formula since IEC 60060-1:2010 era. This is because air density is a function of temperature which is effected by altitude. If the temperature effect is small enough to be neglected, the present IEC equation holds without any correction.
Authors could analytically derive theoretical conversion equation and compared with the IEC approximation. This paper describes comparison results and supports slightly simplified approximation described in IEC 60071-2

7-069

Parameters Evaluation Technique for Chopped Lightning Impulse Waveform

里 周二（宇都宮大学）・○清水博幸（日本工業大学）・西村誠介（横浜国立大学）

According to the forthcoming IEC 60060-1. ED.4, impulse parameters are newly redefined. Among them is the definition of chopped lightning impulse waveform. Also IEC 61083-2 TDG is prepared and round-robin evaluation has been carried out the TDG output. One of the authors participated the round-robin and performed the evaluation test. In preparing a programme to analyse chopped LI (LIC for short in the paper), authors have noticed novel ideas that utilizes mathematical techniques. The programme implemented with the technique successfully analyse chopped LI parameters.
This paper describes the details of the proposed technique and warns some difficulties related to the discharge in an axial magnetic field type vacuum interrupter.

7-070

開閉サージによる遮断器操作回路損傷の検討

山田正人・○飯田芳久・前田翔平（関西電力送配電）

変電所機器には雷サージや開閉サージ等のサージが度々侵入し、それらの機器の低圧制御回路も誘導によりサージが侵入する。今回、遮断器の制御回路に侵入した断路器開閉サージによって、制御回路の絶縁破壊障害を生じた。その対策のため、サージ測定および解析を行った結果を紹介する。

7-071

高周波パルス方式による接地抵抗測定の留意点

◎孫 如凱・榊原宏行・安藤雅祥（関電工）・山本和男（中部大学）

2022年に発変電規程が改訂され，メッシュ接地の測定方法として高周波パルス方式が追加された。
この方法では補助極とメッシュ接地の離隔が十分確保できない場合，抵抗値を補正することで，接地抵抗値が求められることが示されている。
しかし，昨年度に行った実証実験と解析的検討から，補助極の配置により接地極間の電位干渉が異なり，補助極を近傍に配置した抵抗値を補正した抵抗値と遠方から求めた抵抗値に差異が生じることが確認できた。
そこで，本稿では，解析的な検討から高周波パルス法式によるメッシュ接地の抵抗値を測定する際の最適な補助極配置を明確にし，さらに測定上の留意点をまとめた。

7-072

電動式昇降用機器の送電線建設作業への適用

○数藤直彦・藤井健人（東北電力ネットワーク）・藤本陽一（トーアス）

日本の電力業界では，鉄塔のような高所でのメンテナンス作業や建設作業，復旧作業における安全性と労働力確保が課題となっている。本論文では，他業界で既に活用されている電動式昇降用機器について，鉄塔作業への適用を検討した。その結果，その導入により従来の人力による昇塔に比較して大幅な作業時間の短縮が可能であり鉄塔作業員の安全性向上と負担軽減に寄与することから，その適用検討を紹介するものである。本昇降用機器は従来の鉄塔昇降機とは異なり，昇降用レール等を鉄塔に設置する必要がなく，既設鉄塔へ適用しやすい点も特徴である。

7-073

送電鉄塔用プレキャスト基礎の開発

加藤 宗・○青木和慶・藤嶋佳祐・藤井健人（東北電力ネットワーク）・横山広幸・小野山大介（東北ポール）・新野佳史・竹森敬介・佐野雅樹（日本ヒューム）

再生可能エネルギー導入に伴い送電線路の拡張工事が進む中、鉄塔基礎施工は高技能を要し、作業員の高齢化や技術継承が課題となっている。特に山間部では生コンクリート運搬に多大な労力が必要で、施工負担や安全性の確保が重要である。そこで、転びのないプレキャスト（PCa）材を柱体部に適用し、一般土木作業員でも施工可能な省力・安全な構造を検討した。PCa材は中空・分割構造で運搬性を高め、プレストレスを与えて連結し強度を確保した。試験では設計荷重を十分に上回る耐力を確認し、実用性を示したことから、今後はより大規模な鉄塔で施工試験を行い、課題を検証する予定である。

7-074

鉄塔頂部を模擬した中空鋼管の開口欠損と座屈特性に関する一考察

◎松尾圭佑・安河内裕磨・井本祐子・尾崎利行（九州電技開発）

本稿は、鋼管鉄塔主柱材の開口欠損が座屈特性に及ぼす影響を、フランジおよび腹材による拘束を考慮したFE解析により検証したものである。塔頂部を模擬したSTK400鋼管を対象に、開口位置（上部・中間部・下部）、開口径（Φ25～50mm）、減肉厚（0～3.2mm）をパラメータとした系統的解析を実施した。その結果、中間部開口が最も顕著な耐力低下（座屈荷重比0.80）を招くこと、座屈荷重は減肉深さよりも開口径に強く支配されること、複数開口時は支配的な単独欠損箇所の耐力に近似することを定量的に示した。本成果は、経年劣化した鉄塔の保守管理および強度評価の精度向上に資する知見である。

7-075

汎用構造解析プログラムによる送電用鉄塔-架渉線連成系の風動的応答解析

○山崎智之（東電設計）

自然界から受ける送電用鉄塔の荷重は，元来動的な荷重であるが，電技やJECによる鉄塔設計においては，実務上の適用性に配慮して静的平均荷重に対して所定の安全率の確保や，動的な荷重を等価静的荷重として扱うことにより，部材耐力の設計がなされている。一方，大型鉄塔や重要度の高い鉄塔，特殊構造を有する鉄塔や既設の耐力照査においては，しばしば動的応答解析が用いられている。
汎用構造解析プログラムであるADINAは，鉄塔-架渉線連成系の地震動的応答解析等の豊富な実績があり，ソリッド要素によるFEM解析でも鉄塔関係分野ではしばしば利用され，その信頼性は確認されているといえる。本論では，汎用構造解析プログラムADINAとそのユーザサブルーチン機能を用いた鉄塔-架渉線連成系の強風時動的応答解析事例について報告する。

7-076

低い塗装品質を模擬した試験片の屋外暴露試験結果

○吉野恵一・菊地玄馬・金井雄大・龍岡照久（東京電力ホールディングス）・伊地知弘光・川村友明・土田陽一・白石智規（東京電力パワーグリッド）

送電用鉄塔は溶融亜鉛めっき処理された鋼材が用いられており，建設後，大気環境で亜鉛めっきが減耗し鋼材が腐
食する前に，防錆塗装を行うことで健全性を維持している。防錆塗装を行う前に，部材表面の腐食生成物等を除去する素地調整が行われるが，不十分な素地調整によって，早期に塗膜下腐食が発生する事象が一部の鉄塔で確認されている。本研究では，低い塗装品質（不十分な素地調整かつ塗膜厚さが薄い）を模擬した塗装試験片を作製し，約3 年間の屋外暴露試験を行った結果を報告する。

7-077

超音波計測信号のウェーブレット解析に基づく送電用鉄塔の劣化兆候検出

○鎌田憲嗣（東京電機大学）・湯地敏史・増岡直路・房野俊夫（宮崎大学）

国内には約25万基の送電用鉄塔が存在し，多くが山間部や沿岸部などの厳しい自然環境下に設置されている。経年50年以上の鉄塔も多く，塩害や風水害による腐食，部材変形，ボルト劣化が顕在化している。本研究では，送電鉄塔を模擬した炭素鋼製パイプに人工劣化部を設け，鉄球衝突により発生させた超音波をAEセンサで計測した。得られたAE信号に対し，Mexican Hatウェーブレットを用いた連続ウェーブレット変換を適用し，時間–周波数特性を解析した。その結果，局所的な周波数特性の違いから劣化位置の推定および異常兆候の識別が可能であることを明らかにした。

7-078

高出力中波送信所近傍の送電線における中波誘導電流のモーメント法解析と実測

○加藤宏昭・森 干城（九州電技開発）・久保田 豊・笹森崇行（北海学園大学）・久保正樹・生野祐介・西 泰樹・内 淳一・宇野秀俊・川原大知（九州電力送配電）

高出力中波送信所近傍では送電線・鉄塔に放送周波数の誘導電流が生じ，作業者の感電や金具過熱が懸念される。本研究では現地測定値とモーメント法計算値を比較し，中波誘導電流の大きさと解析モデル妥当性を検討した。出力500 kW・873 kHz送信所近傍の66 kV送電線路J（鉄塔1–2径間）で，片回線停止時に両鉄塔で3相電力線を接地し，架空地線・電力線と大地鏡像で形成されるループ（波長約343 m相当）に誘導される電流をロゴスキーコイルとオシロスコープで計測し，実効値を算出した。送信所から約1.5 kmの鉄塔2で各相約1 Aを得た．測定値は計算値と概ね一致し，モデル妥当性が示唆された。

7-079

塩霧法を模擬した人工汚損試験によるポリマーがいしと磁器がいしの汚損絶縁性能評価

○北 直樹・三好雅仁・本間宏也（電力中央研究所）

本研究では，撥水性を有するポリマーがいし用人工汚損試験法の確立に向け，塩霧法を模擬した試験を新品のポリマーがいしと磁器長幹がいしに対して実施し，繰り返しフラッシオーバ（FO）特性および汚損絶縁性能を比較した。試験は5種類の塩水濃度条件で行い，フラッシオーバ電圧（FOV）を取得した結果，磁器がいしのFOVはFOを繰り返してもほぼ一定であったが，ポリマーがいしはFOの繰り返しに伴い低下し，撥水性の部分的低下が示唆された。最終的なFOVは全条件でポリマーがいしが磁器がいしを上回り，ポリマーがいしの優れた汚損絶縁性能を確認した。ただし，FOVの塩水濃度依存性にはポリマーと磁器で差異があり，今後さらなるデータ蓄積と既存試験法との比較が必要である。

7-080

500kV級ポリマーがい管の等価霧中試験

◎三好雅仁・北 直樹・本間宏也（電力中央研究所）・熊田佳範（古河電気工業）

ポリマーがい管は磁器がい管に比べて軽量で耐震性に優れ，外被材であるシリコーンゴムの撥水性により高い耐汚損性能などを有することから，その適用が拡大している。しかし，500kV級ポリマーがい管を対象とした人工汚損耐電圧試験の実施例は，大型試験設備を要することから限られている。本報告では，当所保有の高電圧試験設備を用いて，人工汚損耐電圧試験法の一つである等価霧中法により，500kV級ポリマーがい管のフラッシオーバ電圧を取得した。その結果，当所設備において試験実施可能であることを確認した。

7-081

経年送電用ポリマーがいしの引張強度低下事象に関する再現試験

近藤邦明・◎奥村勇太・伊東 敦・近藤高徳・菰田浩寛（日本ガイシ）

送電用ポリマーがいしが厳しい汚損湿潤環境で適用された場合，数年間という比較的短期間で，コロナ放電によりゴム表面に硝酸が発生し，ポリマーがいしの胴部外被表面にクラックを生じ，FRPコア材までクラックが達する事例がある。更に，FRP表面で放電が継続しトラッキングが発生した場合，ガラス繊維の溶損により引張強度が低下，離断する懸念がある。今回，FRPコア単体を用いてトラッキング発生の再現試験を試み，再現することが出来た。また，それにともなう機械強度の低下の裏付けを得た。

7-082

CO2削減に貢献する低ロス電線ACFRのコアCFCCの諸特性について

○奈良清延・八巻卓夫・宮崎幸一・藤井一幸（北日本電線）・鈴木基希・大越竜太（東京製綱インターナショナル）

電力分野におけるCO₂削減として、送電ロス分の発電量を減らすことを目的に低ロス電線が開発され使用されている。また、最近のデータセンタの需要や再生可能エネルギ発電の増加に伴う増容量化に対応するため、既設線路を有効に使える（鉄塔補強が不要）低ロス低弛度電線としてコンポジット電線が世界中で採用されている。これまで、筆者らはコンポジット電線であるACFRの諸特性などを報告してきたが、2025年10月に改正された国際規格ASTM B 987にACFRのコアであるCFCCがASTM規格に満足するようになった。本論文では、ACFRのコアであるCFCCの諸特性について報告する。

7-083

屋外環境下における拡張カルマンフィルタを用いた架空送電線の導体温度推定手法

◎森 公平・杉原英治（関西学院大学）・江中大晟・岩間成美（住友電気工業）

再生可能エネルギーの普及拡大に伴い、ローカル系統における送電線の電流容量不足が課題の一つとなっている。この解決策として、時々刻々と変化する気象条件を考慮し電流容量を柔軟に決定するDynamic Line Rating(DLR)が有望視されている。本研究ではDLR適用に向け、熱収支モデルと拡張カルマンフィルタ(EKF)を組み合わせた、架空送電線の導体温度推定手法を提案する。屋外での通電実験に基づき提案手法の有効性を検証した結果、既存の熱収支モデルでは風による冷却効果を過大評価する可能性があることを示すとともに、EKF推定ではこうしたモデルの不確実性に柔軟に対応し導体温度推定を行える可能性を示唆した。

7-084

細径OPGWの溶損痕画像に基づく雷撃の電気量と電流値の推定手法

◎佐々本 凌・神足将司・竹中 湧・岩田幹正・大髙聡也（電力中央研究所）

架空地線OPGWは, 日本海側で確認される継続時間の長い雷撃によって溶融・溶断する恐れがある。当所では電気量と電流値に基づくOPGW溶損特性評価手法を開発してきたが, 実フィールドで雷撃の電気量・電流値を直接測定することは困難である。そこで, 畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を用いて, OPGWの溶損痕画像から電気量および電流値の推定を試みた。教師データはOPGWに対して直流アーク試験を実施することで作成した。その結果, 直流アーク試験で得られた測定値と推定値を比較すると, その差が電気量±2.0C, 電流値±0.15kA以内に収まる割合は, それぞれ82.1%, 83.7%であり, 比較的厳しい閾値条件下で高い正答率を示した。

7-085

国内外の送電線における鳥類衝突の現状と課題

○白井正樹・松島宏樹・麻生照雄・垂石早紀・小林 聡（電力中央研究所）

送電線では様々な環境への影響が国際的に議論されているが，その中の一つとして鳥類衝突への懸念がある。ワシ・タカといった猛禽類や水鳥などが送電線，特に径が細く視覚的に認識しづらい架空地線へ衝突することが世界的に報告されている。欧州や米国ではそれぞれ年間数千万羽が死亡しているとの推定も存在し，送電事業者は様々な対策に取り組んでいる。日本国内においても，希少種の分布や生息数の拡大が報告されていることから，送電線への鳥類衝突リスクが高まりつつあると考えられる。当所では，国内外の送電線への鳥類衝突の実態と対策について情報を収集し課題抽出を進めており，今回その途中経過を報告する。

7-086

LEDインジケータによる高電圧充電部の視認化
―コロナ放電部の電界シミュレーション解析―

◎下山裕也・池田伊吹・髙野和真・大観光徳（鳥取大学）

これまで電力施設における充電部と非充電部を非接触で確認する手法として、高電圧充電部からのコロナ放電を利用したLED素子からの発光を提唱してきた。本研究では放電箇所を増やすことでLED発光量の増加を試みた。小電極に緑色LEDの片方を取り付け、もう片方にリード線2本を取り付け空中に放置した。2本のリード線の間隔を変化させ、LEDの輝度を測定した結果、間隔1cm以上で増加し2cm以上で飽和傾向を示した。電界シミュレーションを行った結果、1.5cm以上でほぼ飽和し、実験結果と対応していることを確認した。放電箇所を複数にする場合、2 cm程度の間隔を設けることが有効と考えられる。

7-087

分散型無機EL素子による高電圧充電部の視認化
―コロナ放電箇所の増加による輝度向上の検討―

◎高野和真高野和真・下山裕也・池田伊吹・大観光徳（鳥取大学）

これまで電圧充電部で発生するコロナ放電を利用して分散型無機EL素子を発光させることで、電力施設における高電圧充電部の視認化を検討してきた。従来1本のリード線の先端からの放電により発光させていたが、本研究では放電電流を増加させる目的で複数本に変更した。リード線の間隔を0.5 cm以上にすると輝度が増加し複数本の効果が現れた。リード線数が10本の場合、間隔を2 cm、充電電圧14 kVで最大30 cd/m2の輝度を得た。これは室内照明下で十分視認可能な値である。

7-088

音響法による放電位置標定方法の検討

○伊佐治宏子・岩田 章・伊藤保則（中部電力パワーグリッド）・穂積直裕（穂積計測研究所/名古屋産業科学研究所）

特別高圧や高圧の受変電設備は，安水準の維持向上を図るため，IoTやAIに代表される新技術を活用したスマート保安の推進が求められている。電力設備の絶縁不良が生じると，局所的な電気的破壊である部分放電が断続的に発生する。本稿では受変電設備の気中放電を対象として音響法による放電位置の標定方法を検討した。音響信号の受信感度は電気信号の受電感度と比較して非常に低く，ノイズによる妨害を受けることが多いが，音響信号の加算平均をとることでノイズを低減した信号を取得できる。ノイズ低減処理をすることで複数の音響センサにて取得した音響信号の伝搬時間差から，放電点の正確な位置標定を行うことが可能となる。

7-089

RGB-Dカメラを用いたVisual SLAMにおける特徴点抽出パラメータの影響評価

◎佐藤香月・吉岡 崇・漆原史朗（香川高等専門学校）

近年，人が立ち入ることが難しい場所の点検等の用途において，自律走行ロボットの実装が求められている。この目的を達成するために，周囲の環境の認識と自己位置の推定を同時に行うSLAMが広く研究されている。SLAMは使用するセンサに応じて様々な手法が提案されており，LiDARセンサを用いたLiDAR SLAMやカメラを用いたVisual SLAM等がある。本研究では、ORB_SLAM3 ライブラリとRGB-D カメラを用いたVisual SLAM 動作におけるパラメータの影響を確認した。実機検証の結果，コントラストが高い環境では特徴点数に重きを置いて調整する方が良く，コントラストが低い環境では特徴点閾値に重きを置いて調整する方が良いということが明らかになった。

7-090

配電設備向けツル検出用AIについて

○黒田啓太・奥 佑之（中部電力）・髙幣玲児（ビー・ナレッジ・デザイン）

配電設備の高圧充電部にツル植物が接触すると停電に繋がるため，一般送配電事業者では，未然防止策として「ツル巡視」を実施している。ツル巡視は，ツル植物が繁茂する夏季に業務が集中することから，人員確保が課題となっている。
そこで，ツル巡視の業務支援を目的として，カメラで撮影した映像から，配電設備に巻き付くツル植物を検出するAIの構築に取り組んだ。
なお，AIモデルはYOLOXを用い，単一クラスモデルと多クラス分類モデルを構築し性能評価を行った。なお，性能評価はCOCO評価指標に基づきAP・AR評価を実施したが，いずれもCOCOベンチマークの基準値を下回った。
今後，機械学習用の画像見直し等により性能改善を図り，実用化を目指す。

7-091

画像データを活用した配電設備点検業務高度化への取り組み（その2）
―生成AIを活用した設備判定技術―

○荘司卓也・長嶋友宏（東北電力ネットワーク）

配電設備の巡視・点検では，目視依存による判定ばらつきや技術継承が課題となる。近年は画像認識技術やAIの進展による自動判定への期待が高まり，筆者らは画像データを用いた異常検出や劣化判定技術を検討してきた。本稿では，その高度化に向け，生成AIを活用した学習データ拡張と劣化判定の数値化を試みた。物体検出では，誤判定した画像を基に生成AIで作成した設備画像を再学習に用いることで検出精度・検出率が向上した。劣化判定では，取替限度見本を基に錆劣化レベルを数値化し，7～8割の精度で判定可能で従来手法とも整合した。以上より，生成AIは，一貫性・再現性に課題はあるものの，判断補助や設備点検の効率化に有効な技術と言える。

7-092

架空送電線点検用小型ドローンの実線路検証

○岸垣暢浩・富木洋一・谷口 栄・鈴木貴雄（東京電力ホールディングス）・中野泰宏・川村友明・小林 岳・白石智規（東京電力パワーグリッド）・大録洋志・野平幸佑（リベラウェア）

近年様々な産業分野で活用されているドローンを電力設備点検へ適用する検討が進められている。筆者らも，送電線の電線側方へ7～20 mの離隔距離を確保しつつ，電線の弛度に沿って追従飛行を行いながら電線を撮影する送電線点検用ドローンを開発し，市街地以外の実設備の点検に適用している。
一方，市街地などの送電線の線下に建物が密集する環境では，電線点検へのドローン適用が進んでいない。そこで，市街地の架空送電線の地線点検用に開発したドローンをベースに，送電線の側方から電線・地線画像も自動撮影可能な小型の送電線点検用ドローンを開発し，実線路において飛行試験を実施したので報告する。

7-093

電力ケーブル用保護管の軽量化に向けた開発

◎岩崎魁志・上岡祐太・鈴木 聡（関西電力送配電）・佃 亮介・藤本光伸（栗本鐵工所）

昨今の原材料費の高騰に伴い、送電管路材料として使用しているPFP管についても今後価格上昇が想定される。
また、配管施工における作業負荷軽減の観点から送電管路材料の軽量化が求められている。
これらの課題を解決するために、新型薄肉PFPの開発に取り組み、現場適用可否について検討を行ったもの。

7-094

環境負荷低減型コンクリート柱の開発

◎佐野征弥・奥 佑之・櫻井友彰（中部電力）・山本健二郎・湊 圭太・太田 響（東海コンクリート工業）

カーボンニュートラル実現に向け、製造時のCO₂排出量が多いコンクリート柱に対し、セメントの一部を石炭灰、高炉スラグ微粉末、バイオマス燃焼灰のいずれかに置換することで環境負荷低減を図った。JIS規格に準拠した圧縮強度試験で最大置換率を評価した結果、各置換材料の中で高炉スラグ微粉末が置換率70％と最も高かった。この置換率で試作したコンクリート柱はJIS規格に準拠した曲げ試験でも規格を満足した。この配合を適用した場合、年間約2,613tのCO₂排出量削減と約4,892tの産業廃棄物削減が期待できる。今後は、実用化に向けて品質向上と製造コストの抑制を目指し、検討を進める。

7-095

分散形補償リアクトル多数施設による配電系統への影響

○本田秀樹・飯島 葵（東洋大学）

配電系統では高低圧混触時に低圧側を保護する観点から柱上変圧器にB種接地工事が施されている。対地静電容量が大きい電線路では1線地絡電流が大きくなり、これにより算定されるB種接地抵抗値は小さくなる。岩盤エリアなど接地抵抗を容易に確保できない所では、分散形補償リアクトルを施設することで対地静電容量を補償し、B種接地抵抗値の緩和が期待できる。本研究では、解析による検討の結果、分散リアクトルを多数接続すると、過補償によって1線地絡電流が増加に転じることと、地絡リレーが誤検出する可能性があることを明らかとした。

7-096

配電系統におけるPV大量導入時の電圧制御手法の経済性評価

◎遠山峻太郎（東北大学）・高木雅昭（電力中央研究所）・山本博巳（東北大学）

農山村配電系統における太陽光発電（PV）の大量導入に伴う電圧上昇対策として，配電線の太線化と能動的な電圧制御手法（SVC，定力率制御）の経済性評価を行った。時系列シミュレーションにより，PV連系分布や制御パラメータを変化させて導入可能量（HC）と年間総費用を比較した。その結果，太線化は多額の初期投資と将来の修繕費負担により費用対効果が低い一方，SVCは太線化と同等の費用で約2倍のHCを実現し，均等・末端のいずれの配置でも投資効率に優れることを明らかにした。また，定力率制御は最も低コストだが，過度な低力率設定は損失増加や過電流を招くため，系統構成に応じた適切な設定が必要であることを示した。物理的な設備増強よりもNon-Wire Solutionsの適用が有効であると結論付けた。

7-097

地上探査用アンテナの三相一括測定の検討

◎池田佑允・滋野弘崇・芦川真也・間宮啓貴（矢崎エナジーシステム）・佐藤正春・住川友一・森田和哉・藤川成範・杉山貴昭・高山 亨（東京電力パワーグリッド）

高圧架空配電線において地絡点を特定する地上探査アンテナでは，高圧線路の各相の直下で測定することから測定する相を切り替える必要があり，作業時間を要するという課題があった。そこで，本報告では，1回の測定で高圧線路の三相を同時に測定することを目的とし、FGセンサの個数を従来の1個から3個に増設した地上探査アンテナによる三相一括測定方法を検討し，良好な結果が得られたため，その結果を報告する。

7-098

微地形影響を考慮した付着海塩量の時空間分布の推定

○須藤 仁・木原直人・岡田輝久（電力中央研究所）

対象とするスケールや解像度の異なる気象モデル解析と数値流体解析（CFD）を連携し、数kmのスケールより小さな微地形・土地利用変化の影響を考慮しつつ、付着海塩量の時空間分布を推定する手法を提案した。また、2020年台風10号が福岡県北九州市周辺に接近した期間を対象に、付着海塩量の時空間変化を推定し、観測値との対比からその推定精度を評価した。その結果、気象モデルとCFDの連携は有効に機能し、微地形等に応じた付着海塩量の空間分布やその時間変化が表現された。さらに、付着海塩量の推定値は観測値と概ね整合したことから、気象モデルのみを用いた解析に比べて、本手法が高い空間解像度で時々刻々の付着海塩量を再現しうることが示された。

7-099

ダイナミックケーブルの軸圧縮挙動解析と検証実験

○高木智洋・坂野 操・籠浦 徹・岩倉大輔・丸山 悟（古河電工）・安澤幸隆（構造工学ソリューション）

浮体式洋上風力発電向けダイナミックケーブルの軸圧縮力に対する挙動をシミュレートする解析手法の開発を行っている。実機ケーブルの構造をそのままモデル化すると複雑すぎてシミュレーションがエラー終了してしまうため、適切に簡略化されたモデルの設定が本開発のカギとなる。今回はシースと外層鉄線1本ないし複数本からなる簡略化されたモデルで解析を行った。
解析の結果を検証する実験を行った結果、解析結果よりも高い軸圧縮耐力を示す結果が得られた。両者の差異の原因については現在検討中であるが、ケーブル設計にフィードバックさせるのに安全側の解析結果が得られたことになる。

7-100

ケーブルの伸び出し量算出式について（その6）

○鴨志田博史（技術工房 延）

傾斜管路に布設された電力ケーブルの伸び出し量について、管路内の座屈を考慮した検討を行った。
その結果、傾斜管路布設時の伸び出し量最大値は、水平管路と同様に両側に90度曲がりオフセットが形成された布設形態にて最初の座屈力到達時の値であり、従来式に比べて減少することが得られた。また、滑落量も従来式に比べて減少する結果となった。

7-101

現場におけるトレーサビリティ確認の簡素化 ～電力ケーブルへの識別子付与～

○掘井寛朗・笹原隆太（SWCC）

現場に敷設した電力ケーブルのトレーサビリティ確認には課題がある。
一般的に、製品の仕様を確認するために、識別子(QRやバーコード)をその製品に付与している。ケーブルの場合、外観から製品仕様の判別ができないことや、長尺物であること、件名ごとに切り分ける作業があり、単純に識別子を付与しただけでは管理が複雑になり、製品ごとのトレーサビリティ確認が難しく、緊急対応時には必要となる情報を揃えることに時間を要していた。
今回、電力ケーブルのトレーサビリティを現場で容易に正確に確認できる方法を実用化したので報告する。

7-102

大容量送電用三相同一軸型高温超電導ケーブルの長距離化に適した構成

◎小菅誠也・富岡和樹・長崎 陽・津田 理（東北大学）

東北大学の研究グループは、洋上風力発電等の大容量海底送電を見据え、三相同一軸型高温超電導（HTS）ケーブルの長距離化に適した構成を検討した 。送電容量100～1000MWを対象に、単一ステーションで冷却可能な最大距離を数値解析した結果、200MW以下では1層構成が、200MW以上では3層構成が有利となることが明らかになった 。大容量化に伴い、交流損失よりもケーブル外径に依存する外部侵入熱の影響が支配的となる 。そのため、多層化によって導体径を抑制し侵入熱を低減することが、長距離送電において有効であると結論付けた 。

7-103

直流用非架橋材料の開発（その1）

◎泉 直毅・松原貴幸・角南昴恭・山﨑 智（住友電気工業）

現在、電力ケーブルの絶縁体には架橋ポリエチレンが主に用いられているが、直流特性に優れた非架橋材料を新たに開発した。今回、架橋・乾燥工程を省略し、この材料を用いた絶縁体9mm厚のモデルケーブルを作製した。これを評価した結果、ケーブルの厚み位置によらず安定し、1.0×10¹⁵Ω・cm以上（90℃）の高い体積抵抗率を持つことを確認した。また、30℃にて直流-180kVを5時間印加した際の空間電荷密度分布を評価し、空間電荷がほとんど蓄積しないことを確認した。このように、体積抵抗率や空間電荷特性に優れ、直流ケーブルに適用できる可能性を持った非架橋材料を開発したので、そのモデルケーブル評価結果を報告する。

7-104

難燃防蟻ケーブル用高硬度シース材料の開発

◎北嶋乃樹・桑崎悠介（古河電気工業）

従来の防蟻ケーブルは難燃性を確保するため、内層にビニル、中層にナイロン、外層に難燃ビニルを組み合わせた三層シース構造を採用しており、外径や重量の増加が課題であった。今回、難燃性と防蟻性に加え高硬度を兼ね備えた新規ビニルシース材料を開発し、単層構造でこれらの性能を両立させることに成功した。材料組成を最適化することで、シース全体で防蟻性を確保しつつ柔軟性を維持し、従来構造を置き換える新しい選択肢を提供する。

7-105

ドライエアを用いたガス中終端接続部の検証

◎石坂航平・森 大樹（古河電気工業）

本研究では、SF6ガスの代替としてドライエアを使用した66/77 kV級電力ケーブルのガス中終端接続部の電気試験（部分放電試験、交流耐電圧試験、雷インパルス試験）を実施した。電気試験はJEC-3408:2015の形式試験と同等の試験を行い、良好な結果を得た。​雷インパルス試験では、ドライエアによる破壊が確認され、自復性があることから固体絶縁部の破壊ではないことが判明した。上記より、ドライエアが当社従来設計のガス中終端接続部においても絶縁性能上問題ない可能性を示唆する結果を得ることができた。​

7-106

異なる絶縁材料における直流課電での水トリー形成特性

◎山田綾音・金谷考洋（古河電気工業）

本研究では、直流課電での水トリー形成を異なる絶縁材料で評価した。90℃ヒートサイクル条件下で7日間の課電試験を、内部半導電層と外部半導電層を備えた絶縁厚1 mmのミニチュアケーブルを用いて実施した。交流用途の水トリー抑制型XLPE（TR-XLPE）は、−40kV/mmの直流課電で20時間以内に水トリーが絶縁厚の約3割に達するまで比較的長く成長した。交流課電では親水基による水トリー抑制効果が確認されたが、直流課電ではその効果が発揮されず、水分保持によりむしろ水トリー発生を促進する可能性が示唆された。一方、DC-XLPEは水トリーが発生せず、良好な耐性を示した。今後の直流ケーブル設計では、こうした特性を踏まえた材料選定が重要と考えられる。

7-107

交流重畳活線劣化診断における商用電圧高調波成分の影響に関する研究

○中野晃一・小山勇人・大髙 巌・木口知弘・小林昌史・谷口竜男・大貫幸一（東京電設サービス）

高圧電力ケーブルの活線劣化診断は，安定的な電力供給を維持する上でその重要性が年々高まっている。筆者らは，交流重畳活線劣化診断（以下，活線診断）のさらなる診断精度向上に取り組んでいる。近年，エレクトロニクスの発展に伴い半導体を応用した整流回路を持つ機器より高調波電流が電力系統に流出しており，「高調波環境目標レベル」を維持するため資源エネルギー庁より，高圧または特別高圧で受電する需要家，課電・汎用品を対象に，高調波抑制ガイドラインが制定されてはいるものの，高調波問題は現在も続いているのが実態である。
活線診断は，商用周波電圧が印加されている高圧CVケーブルに，接地線から異周波の重畳電圧を印加し，水トリーの電圧-電流の非線形特性を起因として発生する相互変調周波数の電流を，劣化信号として検出する(1)(2)。現行の電力系統では，高調波の含有は避けられない状況であり，これら高調波が劣化信号（以下，Isa）に及ぼす影響を検証した結果について報告する。

7-108

CVケーブル絶縁劣化診断における非線形伝導素子の特性および活用に関する研究

○大髙 巖・小山勇人・中野晃一（東京電設サービス）

CVケーブルの絶縁劣化診断装置の動作確認用として、水トリーに代わる固体で非線形伝導特性をもつ素子があれば，診断装置の動作確認が容易となると考え，おもに計器用変圧器（以下VT）に着目し，劣化診断における標準素子としての適用可能性を確認した。

7-109

33kVCVケーブルのインパルス破壊電圧の経年評価

○真島弘憲（中部電力）

洞道などの乾地部に布設された経年17年から40年の遮水層なし33kVCVケーブルに対し、雷インパルス電圧破壊試験ならびに解体・スライス調査を実施し、絶縁性能を評価した。

7-110

DC525 kV級CVケーブルにおけるQ-t測定

◎諏訪間裕梧・大竹陽介・森 大樹（古河電気工業）

本研究では、DC525 kV級CVケーブルにおける電流積分電荷法（Q-t法）による絶縁健全性評価を実施した。測定システムを改良し、最大DC+972 kVの高電圧条件下での測定に成功した。供試ケーブルは全長約60 m、静電容量10.7 nFであり、印加電圧を段階的に上昇させてQ-t測定を行った。長期課通電試験前後で比較した結果、DC+700 kVまでは総電荷量比が概ね1であり、顕著な差異は認められなかった。DC+972 kVでは漏れ電流増加に伴う電荷量比の変動が見られたが、劣化現象によるものではないと考えられる。以上より、直流送電ケーブルとしての健全性が確認された。

7-111

CVケーブル終端部における非破壊診断結果を用いた劣化傾向の統計解析

◎二見啓之・鈴木滋晴（中部電力パワーグリッド）・川島朋裕・穂積直裕（豊橋技術科学大学）

CVケーブル終端接続部は，現地組立による作業品質が一定に保てないことから，設備全体の弱点となりやすく，非破壊診断により劣化兆候を把握し，改修方針を検討するのに活用されている。しかし，本診断では劣化兆候を把握することは可能ではあるが，余寿命評価には至っていない。本研究では，部分放電に起因して生成されるアセチレンガス濃度を故障の予兆指標として扱い，統計解析を実施した。実設備の故障データと比較することで，アセチレンガス濃度から故障に至るまでの時間遅れを推定できることを確認した。これにより終端接続部の故障確率の推移を定量的に予測できる可能性を示した。

7-112

フィルム型センサを用いたケーブル絶縁体／ゴム界面面圧の測定について（その1）

◎中島大陸・相原靖彦（東京電力ホールディングス）・大髙 巖・中村槙之介（東京電設サービス）

CV ケーブル終端接続部では，ケーブル偏心と低温環境が重なることでケーブル界面の面圧低下に起因する絶縁破壊が報告されている。本研究では，66kV 接続部撤去品の低温環境における接続部の性能評価のため，面圧センサを挿入する治具を用いて，面圧測定を簡易に実施できる手法を開発した。開発した手法を用いて，66kV 撤去品の低温環境下における面圧測定を実施し，低温化での面圧低下を確認した。今後は，温度勾配条件の見直しを実施し，引き続き撤去品の面圧測定に取り組んでいく。