雷サージ計算は、雷撃電流モデル、架空地線や架空線のための線路モデル（分布定数モデル）、鉄塔モデル、アークホーンモデル、避雷器モデル、変圧器モデル、etc などがあり、これらの単体モデルを使ってシステム的なモデルを構築する事を知り面倒でも理解する必要がありました。雷サージ現象は高周波領域のため、計算時間も数十μsec の過渡現象であり当時はイメージがつかめずピンと来なかったことを覚えています。
約30年前の雷サージ計算は簡易的な計算回路を用いて計算を行ってました。例えば、架空地線、架空線、ケーブルは単相線路モデル、アークホーンモデルは短絡法、ｖ-t 法、etc でした。その当時は大型計算機（富士通Ｍシリーズ）を用いており、雷サージ計算を刻み時間 Δt=1nsec レベルで計算できることが驚きでした。今の時代ならばPCのCPU時間は数秒で計算できますが。
ひと昔の雷サージ計算は単相ベースの回路で解析され、現在は多相ベースでの回路が主流となり、各モデルを構築ためには更なる専門知識が必要となりました。例えば、架空地線２本と平行２回線あれば８相回路からなる周波数依存性を持たせた分布定数線路モデルを構築するためには、理論的意味を理解することだけでかなり大変だと感じます。国内における一般的な雷サージ計算は、電力中央研究所の耐雷設計ガイド [1] を使って行っている。
また、雷サージ計算は一般的に変電所の電力機器絶縁協調として事前設計として用いられることが多い。しかし、雷などによる変電所の電力機器が破損した雷サージ計算は、詳細なモデル構築を必要とするため耐雷設計ガイドだけでは対応しきれないこともあり、また雷撃電流の大きさと頻度については自然現象を相手にしているため確率論となる場合が多い。
参考文献
[1] 「発変電所及び地中送電線の耐雷設計ガイド（2011」年改訂版）」 総合報告：H06 電力中央研究所
（壹岐 浩幸 記）
