Hybrid FDTD法を用いたビル落雷時の内部情報システムに与える影響

昨年度はHybrid FDTDシミュレータの開発に重点をおいた。そして,マクスウェルの空間方程式を基本とする,雷による線路伝搬サージと空間伝搬サージの両方を考慮に入れ,計算空間内のあらゆる部分に現れる磁界・電界を計算することができるソフトウェアの基礎部分を完成させた。今年度は,ひとつの応用例として,接地抵抗計算にFDTDシミュレータを応用し良好な結果が得られた。電磁界解析手法の利点は,電磁界の基本方程式であるマクスウェルの方程式を,三次元空間の大地中で数値的に解くことができる点である。よって複雑な大地の持つ電気的特性を詳細にモデル化することができ,様々な雷波形に関する接地特性を良好な精度で解析することが可能となる。最も基本的な棒状接地の接地特性に関して,FDTD法を用いて検討し,その有用性についても示すことができた。しかし,今回の解析では解析空間が有限であるため,電位の基準面を無限遠方ではなく有限の領域に設定していることによる誤差,雷サージ特性において重要となる放電現象等の非線形特性を考慮に入れていないことによる誤差,さらには実際では煩雑な大地の様相を均質としたことによる誤差について実測結果と比較し検討する必要がある。今後の研究ではこれらの点についてさらに検討を進める予定である。

昨年度はHybrid FDTDシミュレータの開発に重点をおいた。そして,マクスウェルの空間方程式を基本とする,雷による線路伝搬サージと空間伝搬サージの両方を考慮に入れ,計算空間内のあらゆる部分に現れる磁界・電界を計算することができるソフトウェアの基礎部分を完成させた。今年度は,ひとつの応用例として,接地抵抗計算にFDTDシミュレータを応用し良好な結果が得られた。電磁界解析手法の利点は,電磁界の基本方程式であるマクスウェルの方程式を,三次元空間の大地中で数値的に解くことができる点である。よって複雑な大地の持つ電気的特性を詳細にモデル化することができ,様々な雷波形に関する接地特性を良好な精度で解析することが可能となる。最も基本的な棒状接地の接地特性に関して,FDTD法を用いて検討し,その有用性についても示すことができた。しかし,今回の解析では解析空間が有限であるため,電位の基準面を無限遠方ではなく有限の領域に設定していることによる誤差,雷サージ特性において重要となる放電現象等の非線形特性を考慮に入れていないことによる誤差,さらには実際では煩雑な大地の様相を均質としたことによる誤差について実測結果と比較し検討する必要がある。今後の研究ではこれらの点についてさらに検討を進める予定である。