JP6011650B2 - 架空送電線の風音評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、架空送電線の風音評価方法に関する。

架空送電線に風が当たることで発生する電線風音が、ある程度以上の大きさになると、周辺住民から苦情が発生する。このため、電線風音の大きさを評価して、風音対策が必要であるかどうか判断することが行われている（例えば特許文献１参照）。

既設の架空送電線と同じ位置かその近傍に、架空送電線を設置しなおす（建替の架空送電線を設置する）場合がある。このような場合、建替の架空送電線に対してどのような風音対策を施すべきか検討することが行われている。

特開２００２−１７１６２５号公報

本発明の一目的は、既設の架空送電線から建替の架空送電線に更新された場合の電線風音の増減を、正確に把握することができる風音評価方法を提供することである。

本発明の一観点によれば、
風音評価地点における既設の架空送電線による電線風音の予測値を準備する工程と、
前記風音評価地点における建替の架空送電線による電線風音の予測値を算出する工程と、
前記建替の架空送電線による電線風音の予測値の、前記既設の架空送電線による電線風音の予測値に対する差分を算出する工程と、
前記差分を閾値と比較する工程と、
を有する架空送電線の風音評価方法
が提供される。

建替の架空送電線による電線風音の予測値の、既設の架空送電線による電線風音の予測値に対する差分を算出することで、既設の架空送電線から建替の架空送電線に更新された場合の電線風音の増減を、正確に把握することができるようになる。

図１は、本発明の一実施形態による風音評価方法の流れを示すフローチャートである。 図２は、変形例による鉄塔強度評価方法の流れを示すフローチャートである。 図３は、実施形態による風音評価方法、または変形例による鉄塔強度評価方法を実施するためのコンピュータを示すブロック図である。

本発明の一実施形態による架空送電線の風音評価方法について説明する。本実施形態では、既設の架空送電線と同じ位置で架空送電線を張り替える場合や、既設の架空送電線から多少（例えば数十ｍ程度）鉄塔の位置を変更して架空送電線を設置する場合を想定している。つまり、既設の架空送電線と同じ位置かその近傍に、建替の架空送電線を設置するような場合を想定している。以下、既設の架空送電線を既設線と呼び、建替の架空送電線を建替線と呼ぶことがある。

架空送電線に風が当たることで電線風音が発生する。以下、電線風音を単に風音と呼ぶことがある。風音がある程度以上の大きさになると、周辺住民から苦情が発生する。このため、線路周辺の所定の風音評価地点で風音を評価して、風音がある程度以上の大きさとなると見積もられた場合には、風音を抑制するための風音対策を施すことが望ましい。風音評価地点としては、例えば、線路から３００ｍ以内に存在する民家（つまり、日常的に生活が行われている場所）が設定される。風音対策としては、例えば、風音対策用の電線を張ることや、スパイラルロッドを付けること等が挙げられる。

本実施形態による風音評価方法では、建替線を設置した場合の風音対策として、既設線で講じていたものと同等の対策で充分であるのか、あるいは、それ以上の対策が望まれるのか、という判断が行われる。

ここで、実施形態による風音評価方法について説明する前に、比較形態による風音評価方法について説明する。実施形態および比較形態による風音評価方法では、建替線の風音予測値と、比較対象騒音値とが比較されて、建替線による風音がどの程度の大きさとなるかが評価される。比較形態と実施形態とでは、比較対象騒音値の設定の仕方が異なる。

比較形態における比較対象騒音値は、周辺環境別の風速と騒音との関係を示す過去の実績データを集積したデータベースを利用して求められる。ここで測定対象となっている騒音は、架空送電線から充分に離れた場所における電線風音の影響が無視できる騒音であり、海沿いや国道沿い等の周辺環境により生じた騒音（周囲の騒音）である。実績データは、海沿いや国道沿い等の環境別に、全国各地で測定された実測値の平均値を取る等により、環境別の代表的なデータとして用意されている。実績データの具体的なイメージは、無風時（風速０ｍ／ｓ）において測定された騒音（周囲の騒音）と、各風速において測定された騒音（周囲の騒音）とが、横軸を風速（ｍ／ｓ）、縦軸を騒音レベル（ｄＢ）としてプロットされた曲線である。

このような実績データのうち、実際に風音を評価すべき風音評価地点と類似の環境に対する実績データが選択される。そして、風音評価地点における実情がより反映されるように、以下のようにして、選択された実績データが修正される。

風音評価地点での夜間・無風時における騒音、つまり、夜間・無風時における周囲の騒音を、現地測定により測定しておく。現地測定は、例えば、風音評価地点となる民家の付近で、車載の騒音測定機器により一定時間（例えば１０分）行われる。ここで、現地測定された無風時の周囲の騒音値を（Ａ）と呼び、選択された実績データにおける無風時の周囲の騒音値を（Ｂ）と呼ぶ。

無風時の周囲の騒音値（Ａ）と（Ｂ）とが比較され、（Ａ）＜（Ｂ）の場合には「（Ｂ）−（Ａ）」の値分が、選択された実績データから減算される。また、（Ａ）＞（Ｂ）の場合には「（Ａ）−（Ｂ）」の値分が、選択された実績データへ加算される。比較形態では、このようにして、修正された実績データが得られる。そして、修正された実績データから、比較対象騒音値が求められる。例えば、風速１０ｍ／ｓにおける騒音値が、比較対象騒音値として設定される。

このようにして得られた比較対象騒音値を用いて、建替線の風音予測値と比較対象騒音値との差分が算出される。そして、この差分が閾値と比較され、建替線に対する風音対策の要否が判断される。

次に、図１を参照して、実施形態による風音評価方法について説明する。図１は、実施形態による風音評価方法の流れを示すフローチャートである。

所定の風音評価地点における架空送電線による電線風音の予測値（風音予測値）は、一般に、電線風音予測計算により算出することができる。つまり、架空送電線による風音値は、電線風音予測計算により、机上で予測することができる。風音予測値の算出に用いる入力データは、例えば、縦断、平面データ、電線データ、風向・風速、上空逓増率等である。所定の風速、例えば風速１０ｍ／ｓに対する計算値を、風音予測値とすることができる。

実施形態による風音評価方法では、まずステップＳ１において、比較対象騒音値として、既設線による電線風音の予測値（既設線の風音予測値）を準備する。

例えば、既設線を設置する際に電線風音予測計算が行われて、既設線の風音予測値が既に得られている場合は、その風音予測値を流用することができる。つまり、過去に計算された既設線の風音予測値が格納されたデータベースから、既設線の風音予測値を読み出すことで、既設線の風音予測値を準備することができる。

また例えば、既設線を設置した際には電線風音予測計算が行われていなかった場合は、新しく電線風音予測計算を行い、既設線の風音予測値を算出することで、既設線の風音予測値を準備することができる。なお、前者のように、既に計算されていた既設線の風音予測値を流用できる場合には、ステップＳ１において既設線の風音予測値を計算する手間を省くことができる。

次にステップＳ２において、建替線による電線風音の予測値（建替線の風音予測値）を、電線風音予測計算により算出する。

なお、当該建替線の風音予測値を、風音予測値を集積しているデータベースに格納し、将来、当該建替線を既設線として新たな建替線を設置する場合に、既設線の風音予測値として用いてもよい。

なお、ここでは、既設線の風音予測値を準備する工程（Ｓ１）を先に、建替線の風音予測値を算出する工程（Ｓ２）を後に行う場合を例示しているが、既設線の風音予測値を準備する工程と建替線の風音予測値を算出する工程との先後は特に問わない。

次にステップＳ３において、建替線の風音予測値と比較対象騒音値との差分を算出する。すなわち、建替線の風音予測値の、既設線の風音予測値に対する差分Δ（＝建替線の風音予測値−既設線の風音予測値）を算出する。

次にステップＳ４において、差分Δを閾値と比較し、差分Δが閾値以上であるかどうか判断する。この閾値は、建替線の風音予測値が既設線の風音予測値よりもどの程度大きければ、既設線から建替線に更新されたことに起因する苦情が発生するか判断する目安を与える値であり、例えば５ｄＢである。

ステップＳ４において、差分Δが閾値以上ではないと判断された場合には、ステップＳ５において、現状からの追加風音対策は不要と判断する。つまり、既設線に対して施されている風音対策（現状の風音対策）よりも強化された対策を、建替線に対して施さなくてもよいと判断する。

例えば、鉄塔等の状況、電線種類・本数が同じ条件で、建替線が既設線と同じ位置にある場合は、建替線の風音予測値と比較対象騒音値（すなわち既設線の風音予測値）との差分は０ｄＢとなり、追加的な風音対策は不要となる。つまり、建替線に対して施すべき風音対策は、既設線に対して施されていた風音対策と同等の対策でよいこととなる。

ステップＳ４において、差分Δが閾値以上と判断された場合には、ステップＳ６において、現状からの追加風音対策を施すことが望ましいと判断する。つまり、既設線に対して施されている風音対策よりも強化された対策を、建替線に対して施すことが望ましいと判断する。

なお、既設線について風音が問題となっていない場合、「既設線に対して施されている風音対策」とは、「特に何も施さないという対策」といえる。

以上のようにして、実施形態の風音評価方法によれば、建替線に対する風音対策として、既設線と同等の対策でよいか、それ以上の対策が望ましいか、という判断を行うことができる。

比較形態では、比較対象騒音値として、（電線風音を含まない）周囲の騒音値を用いていた。つまり、建替線の風音予測値と比較対象騒音値との差分によって、建替線の風音予測値と周囲の騒音値との大小関係を評価していた。したがって、既設線から建替線に更新された場合の風音値の増減を正確に把握することはできなかった。

一方、実施形態では、比較対象騒音値として、既設線の、所定の風音評価地点における風音予測値を用いている。このため、建替線の風音予測値と比較対象騒音値との差分によって、建替線と既設線の風音値の差分を直接的に評価することができる。したがって、既設線から建替線に更新された場合の風音の増減を、正確に把握することができる。

実施形態では、さらに、この差分を閾値と比較して行う、現状からの追加風音対策の要否の判断を、正確に行うことができる。つまり、架空送電線の建替に伴う追加風音対策の実施が望ましい箇所を、より正確に絞り込むことができるようになる。

なお、既設線の風音予測値が、既設線を設置する際に計算されていた場合は、この風音予測値を、比較対象騒音値として流用することができる。これにより、比較対象騒音値の準備に要する手間を軽減することができる。

次に、上述の実施形態の変形例として、実施形態による風音評価方法を利用した鉄塔強度評価方法（鉄塔設計方法）について説明する。図２は、変形例による鉄塔強度評価方法の流れを示すフローチャートである。ステップＳ６までは、上述の実施形態における手順（図１）と同様である。

ステップＳ６で現状からの追加風音対策の実施が望ましい判断されたら、ステップＳ７において、追加風音対策（風音対策の電線を張る、スパイラルロッドを付ける等）の選択を行う。このような追加風音対策は、架空送電線の支持物である鉄塔に掛かる荷重を増加させる。

次にステップＳ８において、ステップＳ７で選択された追加風音対策を施した場合に、現状のままの鉄塔強度（既設線が張られた鉄塔の強度）で充分であるかどうかを判断する。

ステップＳ８において、鉄塔強度が充分であると判断された場合には、ステップＳ９において、現状からの鉄塔強度向上対策は不要と判断する。

ステップＳ８において、鉄塔強度が充分ではない判断された場合には、ステップＳ１０において、現状からの鉄塔強度向上対策を施すことが望ましいと判断する。

以上のようにして、変形例の鉄塔強度評価方法によれば、追加風音対策が施された建替線が設置される鉄塔の強度を、既設線の鉄塔強度よりも向上させる対策を施すことが望ましいかどうか、判断することができる。

上述のように、実施形態の風音評価方法によれば、追加風音対策の実施が望ましい箇所を、より正確に絞り込むことができるようになる。つまり、追加風音対策が望まれる径間を、より正確に絞り込むことができるようになる。したがって、本変形例の鉄塔強度評価方法によれば、強度向上対策の実施が望ましい鉄塔を、より正確に絞り込むことができるようになる。

なお、本変形例の鉄塔強度評価方法は、上述の実施形態の風音評価方法を含んでいるので、風音評価方法と捉えることもできる。

図３は、上述の実施形態による風音評価方法、または変形例による鉄塔強度評価方法を実施するためのコンピュータ１００を示すブロック図である。コンピュータ１００は、例えば、制御部１０、入力部２０、および出力部３０を備える。

制御部１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）、通信Ｉ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部等のハードウエア資源を組み合わせて構成されている。

制御部１０に、所定プログラムがインストールされ、その所定プログラムをＣＰＵが必要に応じて実行することで、上述の風音評価や鉄塔強度評価に係る各種処理機能が実現される。これらの機能が制御部１０により実現されることから、制御部１０を、風音評価装置や鉄塔強度評価装置と捉えることもできる。なお、このような所定プログラムは、インストールに先立って、制御部１０で読み取り可能な記録媒体に格納されて提供されるものであってもよいし、あるいは制御部１０と接続する通信回線を通じて制御部１０へ提供されるものであってもよい。

入力部２０は、キーボードやマウス等の情報入力部として構成されている。ユーザは、入力部２０を介して、制御部１０に必要な情報を入力したり、制御部１０が表示部３０に提示した選択肢を選択したりすること等により、例えば電線風音予測計算に必要な入力データや閾値等、種々の情報入力を行うことができる。

表示部３０は、ディスプレイ装置やプリンタ装置等の情報出力部として構成されており、制御部１０に制御されて、例えば、追加風音対策の要否判断の結果等を表示する。

以上、実施形態および変形例に沿って本発明を説明したが、本発明の実施形態はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

以下、本発明の好ましい形態について付記する。

（付記１）
本発明の一態様によれば、
風音評価地点における既設の架空送電線による電線風音の予測値を準備する工程と、
前記風音評価地点における建替の架空送電線による電線風音の予測値を算出する工程と、
前記建替の架空送電線による電線風音の予測値の、前記既設の架空送電線による電線風音の予測値に対する差分を算出する工程と、
前記差分を閾値と比較する工程と、
を有する架空送電線の風音評価方法が提供される。

（付記２）
付記１に記載の架空送電線の風音評価方法であって、好ましくは、
前記差分が前記閾値以上である場合に、前記既設の架空送電線に対して施されている風音対策よりも強化された対策を、前記建替の架空送電線に対して施すことが望ましいと判断する工程、をさらに有する。

（付記３）
付記１または２に記載の架空送電線の風音評価方法であって、好ましくは、
前記既設の架空送電線による風音予測値は、前記既設の架空送電線を設置する際に算出されていた風音予測値である。

（付記４）
付記２に記載の架空送電線の風音評価方法であって、好ましくは、
前記建替の架空送電線に対して施すことが望ましい風音対策を選択する工程と、
前記風音対策を選択する工程で選択された風音対策を施した場合に、前記既設の架空送電線が張られた鉄塔の強度で充分であるかどうか判断する工程と、
をさらに有する。

（付記５）
本発明の他の態様によれば、
風音評価地点における既設の架空送電線による電線風音の予測値を準備する手順と、
前記風音評価地点における建替の架空送電線による電線風音の予測値を算出する手順と、
前記建替の架空送電線による電線風音の予測値の、前記既設の架空送電線による電線風音の予測値に対する差分を算出する手順と、
前記差分を閾値と比較する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。

（付記６）
本発明のさらに他の態様によれば、
風音評価地点における既設の架空送電線による電線風音の予測値を準備する機能と、
前記風音評価地点における建替の架空送電線による電線風音の予測値を算出する機能と、
前記建替の架空送電線による電線風音の予測値の、前記既設の架空送電線による電線風音の予測値に対する差分を算出する機能と、
前記差分を閾値と比較する機能と、
を有する風音評価装置が提供される。

１００ コンピュータ
１０ 制御部
２０ 入力部
３０ 表示部

Claims (4)

1. 風音評価地点における既設の架空送電線による電線風音の予測値を準備する工程と、
   前記風音評価地点における建替の架空送電線による電線風音の予測値を算出する工程と、
   前記建替の架空送電線による電線風音の予測値の、前記既設の架空送電線による電線風音の予測値に対する差分を算出する工程と、
   前記差分を閾値と比較する工程と、
   をコンピュータが実行する架空送電線の風音評価方法。
2. 前記差分が前記閾値以上である場合に、前記既設の架空送電線に対して施されている風音対策よりも強化された対策を、前記建替の架空送電線に対して施すことが望ましいと判断する工程、をさらに前記コンピュータが実行する請求項１に記載の架空送電線の風音評価方法。
3. 前記既設の架空送電線による風音予測値は、前記既設の架空送電線を設置する際に算出されていた風音予測値である請求項１または２に記載の架空送電線の風音評価方法。
4. 前記建替の架空送電線に対して施すことが望ましい風音対策を選択する工程と、
   前記風音対策を選択する工程で選択された風音対策を施した場合に、前記既設の架空送電線が張られた鉄塔の強度で充分であるかどうか判断する工程と、
   をさらに前記コンピュータが実行する請求項２に記載の架空送電線の風音評価方法。

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