風力発電機の落雷対策

質問

今…というかずっと昔からですが、クリーンな発電装置の一つとして風力発電がありますよね。

これがなぜ日本で普及しないかと言うと、日本では落雷が多いからとか。
「じゃあ避雷針立てればいいじゃないか」と思うのですが、ネットで調べたところ、避雷針に落ちる確率は１３％程度で、あとはやはり発電機に落ちて損害をもたらすと言います。

なぜ避雷針があるのにそれを避けて発電機に落ちるのでしょうか？
一般的な理屈では、垂直方向を０度として避雷針の頂点から４５度の
範囲内だと安全なはずで、その中に発電機が収まるようにさえすれば、落雷の被害は１００％防げるように思うのですが、一体どういうことなのでしょうか？

ご存知の方、是非ご教授ください。

回答No.5

3612masa · ベストアンサー

はじめまして

雷害については、下記URLがお勧めです。

この中の「新JISによる保護角」の解説（側撃雷）をご覧下さい。

避雷針については、ある程度の高さの構造物に対してまでは、期待できますがそれ以上は、みなさまご回答のように△です。

関連INDEXもご覧下さい。

http://www.sankosha.co.jp/technical/kaminari/hogokaku.html

参考までに・・・

お礼

貴重な情報をありがとうございました。
高さによって保護角が変わるというのは目からうろこです。

回答No.6

3612masa

＃５です。追記します。

風力発電に関する雷害による影響は、下記URL（PDF)のP83～85付近です。

http://www.nedo.go.jp/kankobutsu/pamphlets/dounyuu/fuuryoku.pdf

概略のIKL（年間雷雨日数）マップは↓

http://www.sankosha.co.jp/technical/know/jyokyo.html

もう少し詳細な至近年のIKLマップは↓

http://www.fjc.co.jp/jldn/data.html

日本海側などの特定地域に多いことが、お判りになると思います。

私も、風力発電の普及については雷害以外（風況などの設置条件、環境影響、建設コストなどのトータル採算ライン、電力会社側の事情（風まかせの不安定な電源→全体系統に対する影響→許容影響範囲内での受け入れ）の問題が大きいと思います。

失礼いたしました。

回答No.4

shino0413

雷なんてレーザー打とうがワイヤーつけたロケット打ち上げようが思い通りに誘導することが出来ないんですから、避雷針なんかで防げるわけないですよ。
よく雷を絵でかくとギザギザの線になるじゃないですか。それが雲に一番近い（高い）所へレーザーみたいに一直線に走るような代物だったならば、数～数十ｍ程度の高さの物に誘導できるかもしれません。要するに空気中を放電するということが物凄い不確定要素になってる上に、雲から地上までの高さを考えたら避雷針の高さなんか誤差みたいなもんだということです。

ま、日本で普及しない理由は置いときましょう

補足

確認したいのですが、
（１）「避雷針なんかで防げるわけない」と言うのは、風力発電機に限らず、そもそも避雷針と言う物に落雷を防止する能力がないと言うことなのでしょうか。
（２）放電の進み方が不確定的なのは分かりますが、shino0413さんが仰っていることと避雷針に落雷予防能力があるかどうかということは関係があるのでしょうか。
避雷針は、どこで起こるか分からない落雷を任意の地点に誘導させる物というよりは、任意の物体に落雷があった場合にその至近距離に設置することによって生贄にするというのが目的かと思うのですが、いかがでしょう。

回答No.3

yakyutuku

雷も日本で普及しない小さな理由のひとつでしょうが、もっと大きな理由は別だと思いますよ。

補足

まず私は風力発電の普及率自体に対しては（ここでは）何ら疑問を抱いておりませんし、仮に付加的な情報を教えて頂くにしても、もう少し具体的に書いて頂かないと有効な情報としては受け取れません。

ご回答を頂くのはありがたいのですが、主旨・内容を明確にして頂くようお願い致します。

回答No.2

Denkigishi

＞避雷針の頂点から４５度の範囲内だと安全なはず
我国では、今でも多くの人がそのように信じていますが、これでは落雷は防げないことは落雷の専門家の間ではずっと以前から分かっていました。実に長い検討期間を経てやっと２００３年にＪＩＳがＩＥＣ規格を取り入れて改正され、今は保護角は２５度（６０ｍ以下）、６０ｍ以上は「回転球体法」という全く違った設計法に変わっています。にも拘わらず建築基準法ではまだ新ＪＩＳを採用していないと聞いています。（未確認）
避雷針もヨーロッパでは画期的な性能（通常の１０倍くらい）の製品が普及していますが、日本では法規制のため余り使われていません。
避雷針が電気設備ではなく建築設備に分類されているのも、電気技術者には納得しかねます。

お礼

ご回答、ありがとうございます。

> 今は保護角は２５度（６０ｍ以下）、

そう言えば聞いたことがあるような…。
だとしたら、（風車に限らず）避雷針はより高い物にしないといけない訳ですね。

回答No.1

taunamlz

技術的には不可能ではないが、数基～数十基もの風車からなるウィンドファームを全て保護するためには、風車とほぼ同数の避雷鉄塔を建設せねばならず、採算性の点から現実的ではない。

だそうです。
http://jstore.jst.go.jp/cgi-bin/patent/advanced/detail.cgi?pat_id=13191

お礼

ご回答、ありがとうございます。

やはり採算なのでしょうが、ただの鉄棒を立てるのにも金がかかるんですね。