太鼓山ＷＦの事故様相

太鼓山ＷＦでのタワー上部で倒壊（京都府伊根町） Ｈ25年３月１３日、低気圧乱気流で １基がタワー上部で折損しブレード・発電機他が落下した。

Ｈ13年運開（経年12年） 750ｋＷ （オ国）ラガウエー社製 京都府 （参考） 同製作者の風車が国内に 約１２０基ある。

太鼓山ＷＦの事故原因

＊４月１６日の報道 ・府の緊急点検結果で 他の風車４基でも、プロペラと支柱の接続部分に、 複数の亀裂が見つかった。 ・亀裂は、いずれも支柱の表面にできていて、大きい もので長さ２．３ｍ、深さは８ｍｍに及ぶ。 ○事故原因： ボルトの緩みから、その周辺で金属疲労が進み 亀裂が入ったり、広がったりして落下事故につながった。 （太鼓山事故 専門家会議 Ｈ２５．１１．）

笠取ＷＦの事故様相

風車上部（地上６５ｍ）から風車 (ブレード、ナセル）が地上に落下し。 更に、タワーが中央付近で折損 （１０度傾斜）

発電所名：ウインドパーク笠取風力発電所

運転開始年月：平成２２年２月（第１期）１２月（第２期） 全１９基

２，０００ｋＷ／基

設置者 株式会社シーテック

製造事業者 株式会社日本製鋼所

笠取ＷＦの事故原因

・ブレーキの不適切材質で異状磨耗、ブレーキ力不足 でフェザリング状態を保持できず、風受け状態になり ロータ過回転が発生。 ・ロータ過回転で大きく変形したブレードがタワーヒットし、 ナセルとタワーを結合するボルトに設計荷重を 超えるせん断力と引っ張り応力が作用し、ボルトが 破断し、ナセルが脱落した。

笠取ＷＦの事故様相

・１５時５６分ストームモードへ（ナセルの向きを１８０度回転） ・１６時０１分までは正常、それから ・＃１ブレードのピッチが風を受ける方向に（ブレーキ効かず） ・５分後＃３ブレードが、その１分後＃２ブレードが＃１とは逆の ピッチ角で風を受ける方向に（ブレーキ効かず） ・１６時３５分まで（２８分間）１０ｒｐｍくらいで乱回転、無制御状態 ・１６時３６分から過回転状態に、即ち３枚のブレードが揃い わずか１分３０秒で急速過回転、記録途絶えた時点５７．７８ｒｐｍ

北条砂丘ＷＦと 太鼓山ＷＦ・笠取ＷＦの違い

ギア

太鼓山ＷＦ

笠取ＷＦ 北条砂丘ＷＦ

北条砂丘ＷＦと 笠取ＷＦの違い

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構造物の強度は繰り返しの機械的ストレスから疲労劣化が進展してくる

・太鼓山ＷＦは構造物の金属疲労の進展から

・笠取ＷＦは太鼓山とは違う （風車本体）

苫前ｸﾞﾘｰﾝﾋﾙＷＰの事故様相

風車主軸の破断により ローラー・ハブ（ブレード３枚含む）が 脱落落下した。

Ｈ1１年１１月運開（経年1５年） １００0／2000ｋＷ（極数切替方式） 回転数：15/22rpm Bonus A/S (現 SiemensWP社製) 設置者：(株）ﾕ-ﾗｽｴﾅｼﾞｰｼﾞｬﾊﾟﾝ ＊低風速時は回転数を低くし 出力は１０００ｋＷまで、 高風速時は回転数を上げて高出力 ２０００ｋＷに自動制御している。

苫前ｸﾞﾘｰﾝﾋﾙＷＰの事故原因

・主軸が疲労破壊により破断した。 （主軸径＝５１０mm） ・事故発生約１年前、主軸の修理時に誤った指示がされた。 ・疲労亀裂発生評価では２０年間運転でも疲労亀裂はない、 修理品では数ヶ月の運転で疲労亀裂の発生に至る。 ・亀裂進展寿命計算から破断までの寿命は１～２年、 破断までに至った日数に相当した。

遊佐のＷＦ と オロロンＷＦの事故様相

山形：遊佐のＷＦ Ｈ２２年８月運開 １９９０ｋＷ (ドイツ国) ENERCON社製

北海道オロロンＷＦ Ｈ１０年１１月運開 ４００ｋＷ (デ国)NEGミーコン 現VESTAS社製

遊佐のＷＦ と オロロンＷＦの事故 考察（me）

＊雷ネネルギー ＞ ブレードの耐雷強度 新品での耐雷強度は？ ブレードに古傷があると耐雷強度低下する

＊耐雷強度 ・風車の雷保護レベル（国際規格）のどのレベルを採用していたか？ ・ｼｽﾃﾑではｻｰｼﾞｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ・接地抵抗値を下げると耐雷強度は増す。 ・過去の雷撃でブレードに古傷（小さなクラック・ピンホール）があると、 耐雷強度は古傷の程度で大きく左右される。 ＊冬期雷 ・夏の雷に比べ冬期雷はｴﾈﾙｷﾞｰが大きい。 約１００倍強の観測記録もある。

・冬期雷は世界では、日本海とｽｶﾝｼﾞﾅﾋﾞｱ半島の２ヶ所のみ。

破損

北条砂丘ＷFの 耐雷設計について

＊風車本体の耐雷強度 ●システム全体では雷保護ﾚﾍﾞﾙⅱで設計されている （・ブレードはﾚﾍﾞﾙⅰ設計されている） （・ナセル・ハブはﾚﾍﾞﾙⅱで設計されている） ＊サージインピーダンスと接地抵抗を下げて 耐雷強度を上げている ・針状電極棒を併設しｻｰｼﾞｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽを下げている ・接地抵抗値は単基で０．２７～０．７５Ωと低く下げている

山間地では接地抵抗値は下げにくいが 北条砂丘ＷＦは地下水位のお陰で低く出来ています。 北条砂丘ＷＦのブレードは 定期的に先端部の保全をして、耐雷強度低下を防いでいます。

Ｈ２５．１２．１． ９時頃 火災発生 ＊消防署による消火活動で約３時間後鎮火 ＊周辺への延焼等の公衆災害はなし ＊未明から落雷が観測されていた ＊Ｈ１４年１２月運開 （１１年経過） ＊９００／２０００ｋＷ（極数切替方式） ＊製造者 NEGミーコン 現VESTAS社 ＊設置者 北陸電力 （Ｈ２２年に福井県から譲渡）

国見岳ＷＦの事故様相

Ｈ２５．１２．２６． 国への事故報告（中間） 事故原因（推定） 風車への落雷 事故原因解明 ・雷侵入個所の特定 ・落雷による火災発生の可能性のある 部位の調査

国見岳ＷＦの火災事故 考察（me）

＊ 出火場所 ナセルｏｒハブが想定されるが、写真から私は からと推定している。 ① 火種＝最重要 （事故調査結果・事故報告を待たなくては、・・・） ＝Ｈ２６．６．末 目途との事

・雷撃による放電アーク ・・・何処から雷が入ったか？ ・・・放電アークが何処の油に引火させたか？ ・経年劣化からくる加熱出火・・・油に引火する温度まで上がったか？ ・等々 ② 燃料 ・回転部の軸受や歯車にはグリスや潤滑油が使われている。 （減らす工夫はあっても、無くすのは困難） ③ 酸素（空気） ・密閉構造にしないといけない。 （構造的にチョット無理）

北条砂丘ＷFの防火について （火種の観点で）

風

お金

風のエネルギー 回転エネルギー 電気エネルギーに

約６０％は後ろに逃げる

機械的ロス 変換ロス 送電ロス 残り約２８％

送電ロスは 変圧器＋ケーブル