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【高調波】 > 印刷ページへ
高調波は「電気的な公害」とも呼ばれ、電力系統の各部に分流し電気機器に障害を与えます。通常の商用電源は、きれいな正弦波状の電流波形ですが、高調波はこの波形にひずみを生じさせます。ある機器で発生した高調波は、同じ配電系統内で、他の機器に流入します。これが過大になると他の電気機器に故障動作不良を発生させ、あるいは配電設備の焼損を引き起こしたりします。
 高調波電流の発生する機器の例は?
発生原因別 装置・機器別 主な使用場所
半導体応用機器 高調波誘導装置 鉄工・鋳造所
直流モータ電源装置 リフト・コンテナクレーン
VVVF/CVCF電源装置 用水場/銀行・事務所・工場
インバータ電源装置 一般工場・高層ビル
電鉄用整流器 電気鉄道変電所
化学用整流器 精錬・メッキ工場
OA・家電機器 事務所・家庭
変圧器 柱上/産業用変圧器 配電系統/工場・変電所
蛍光灯・磁気増幅器等の機器 蛍光灯 工場・事務所・家庭
アーク炉等の電気炉 高調波誘導装置 製鉄所・鋳造所
回転器 電動機・発電機 工場・変電所
 各電気機器に対する高調波の影響は?
影響種類 影響を受ける機器 影響の様相
高調波エネルギーによるもの 電力用コンデンサおよび直流リアクサンス 過大な高調波による加熱、熱損、異常音の発生
変圧器 損失の増大、温度上昇、鉄心の振動
誘電電動機 損失の増大、温度上昇、振動トルクの発生
照明機器 高力率形の蛍光灯では、コンデンササ及びチョークコイルの加熱
ひずみ波形によるもの 保護継電器(半導体形) 見かけ上の位相ズレ、検出レベルの変化による不良動作
漏電遮断器 感度電流の変化による不良動作
高調波がノイズとなるもの 配電線搬送形負荷
集中制御装置
高調波の信号への重畳による誤り制御
誘導によるもの 通信線誘導 工場・事務所・家庭
電子計算機
電子機器
高次高調波の誘導による不良応動
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 日本国内の規格化動向
通商産業省資源エネルギー庁長官の私的懇談会「電力用基盤強化懇談会」で、電力系統の高調波環境目標レベルとして、総合電圧歪み率が6.6kV配電系で5%、および特高系で3%と定められました。(1987年5月の報告書)
その後(社)電気協同研究会の高調波対策専門委員会で、機器の2000年までの普及率と需要予測などを考慮して、高調波の発生量を現状から総量で家電・汎用品は25%の抑制、特定需要家は50%の抑制をすることを目標にしました。家電・汎用品に関しては(社)日本電気協会の電気用品調査委員会高調波専門部会で、ガイドラインをまとめるため、上記の抑制目標とIEC規格との整合性を基本として、IEC規格の改訂を見極めつつ、日本特有の事情の有無を配慮して審議が進められました。
この結果、「高圧または特別高圧で受電する需要家の高調波抑制対策ガイドライン」すなわち特定需要家向けガイドラインと、「家電・汎用品高調波抑制対策ガイドライン」が決定され、平成6年9月30日付けで通産省公報が発行されました。また10月3日に、通産省資源エネルギ-庁公益事業部長名の通達が出されました。
 家電、汎用高調波抑制対策ガイドラインとは?
[1]適用範囲
300V以下の商用電源系統に接続して使用する定格電流20A/相以下の電気・電子機器(家電・汎用品)に適用する。ただし、上記範囲外であってもこれを準用することを妨げない。
[2]要求事項(全般事項より)
1) 19次を超える高調波電流に対しては、発生する高調波スペクトラムの包絡線を見て、高次になるにつれて、その発生量が単調に減少する傾向にあるならば、その測定を19次までの高調波電流に限ってもよい。

2) 機器の試験条件の下に測定した入力電流の値の0.6%と5mAとを比較し、大きい方の値未満の高調波電流は無視する。

3) 後述の測定法に従って測定したとき、過渡的に生じる高調波電流に対しては、次のように取り扱う。
(a) 個々の機器が、手によって又は自動的に、動作に入ったとき、あるいは動作を終えたときに発生する高調波電流は継続が10秒以下ならば、無視する。
(b) 機器全体または機器のある部分を測定しているときに生じる、その他のすべての過渡的な高調波電流には、限度値が適用される。
(c) 過渡的な高調波電流については、監視期間2.5分の内、累積で10%までならば、限度値の1.5倍の値まで認められる。

4) 限度値が基本波電流又は入力電力の関数として示されている場合、その基本波電流又は入力電力は、高調波電流の測定と同じ条件で測定される。

(注)このガイドラインに適合していることを表示する場合には、「高調波ガイドライン適合品」と取扱説明書等に表示する。なお、このガイドラインを準用した場合は、「高調波ガイドライン準用品」と表示する。
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