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翻訳: T.Sato
Railtrack は、期待されていた高速で安全なネットワークによる公衆の移送を提供し、 利益を生むことができなかった。 その軌道の予期されたよりも遥かに高い消耗率が複合した 数十年の投資のあいだの過失や遺漏の修正によって Railtrack の財政は逼迫し、 今は政府の管理下に置かれている。 安全は高性能鉄道システムの運用の高価な局面である。
鉄道産業で働く全ての人にとって、 おそらく安全は鉄道の運用の最も重要な局面である。 生得的に鉄道は安全であり、道路よりも遥かに安全であるが、 事故が発生すると大抵は大きなものとなる。 従って、アクシデントは公衆の高い関心の対象となる。 我々は車を運転している時には道路上で死ぬかも知れないという事実を受け入れるが、 列車、バス、飛行機などに乗って自分を他の人に委ねた場合には、 100% 安全な方法で運ばれることを期待する。 勿論、100% の安全は存在し得ない。 一般に、鉄道や公共輸送機関には、 僅かな規定できない程度のリスクは常に存在する。 重要なのは、そのリスクを最小限に抑えることである。
どこで EMC が関係するか？ 鉄道産業 EMC 要求が関係する範囲では、性能の３つの局面がある。 鉄道システムは、次のようなものでなければならない：
これらは同じことではない。 安全に影響しない、正しく動作するとは限らない、 その使用のための全ての法的要求を満足しているシステムを 鉄道で使用することは可能である。 しかし、安全でない、しかし設計通りに機能し、 それに対する法的 EMC 要求に適合しているシステムを 鉄道で使用することは許容できない。 これら双方が起こり得る状況を想像することができる。 最初の例の１つは鉄道予約事務所での市販の PC の使用であり、 トランジェント・ノイズによって頻繁に落ちるかも知れないものの、 その PC が記録されたデータを失うことなく再起動するならば 法的には満たされるであろう。 安全には関係しないであろうものの、それは正しく動作してはいない。 従って、法的に許容できるとしても、 それはユーザーにとって許容できないことはほぼ確実であろう。 信号システムについても同様の結論に達することができるだろうか？ 絶対に違う！
これら２つのあいだでの違いは、 何が許容され、また許容されないかへのガイドに安全が演じる役割である。
EMC 規制、特に EMC 指令を学んだ人は、 安全がどこでも言及されていないことに気付くであろう。 実際、SLIM イニシアティブで、安全の要件全てを除去する努力が行なわれている。 そのため、最初のうちは EMC と安全とが無関係であると想定するかも知れないが、 鉄道産業においてはそれらには明らかに関係がある。
鉄道の一部として設置され、運用される全ての鉄道システムは、 それらのために準備された「安全ケース」を持つ。 これは、Her Majestys Inspector of Railways (HMRI) が、 そのシステムの運用が安全であるかどうかの判断の基礎として用いる文書である。 安全ケースは安全に影響する全ての活動や事象を含んでおり、 これは EMC を含んでいる。 危険とリスクはリスク・アセスメントの実施によって分析される。 これらのアセスメントは 発生の可能性がある事象や危険に関係するリスクの２つの局面を見る：
これらの組み合わせは、 高いものから非常に低いものまでに格付けできるリスク評価を導く。 それぞれのリスクの解決に必要な証拠は、それぞれのリスクの格付けに依存する。 影響が非常に小さい頻繁な事象は、警告ラベルの貼付によって解決されるかも知れない。 致死的なもののように影響が非常に大きい低頻度の事象は、 ほぼ確実に設計変更によって解決されるであろう。 このアプローチは、電気的、機械的、化学的環境などの、 全ての種類のリスクを網羅するために用いられる。
EMC 事象については、その状況はやや異なる。 EMC に関係するリスクは、しばしば明確となっていない。 同様に、その影響も良く知られていない。 機器が EMC に敏感であるかどうかという問いは、 他のものと同様、しばしば気象条件に依存するであろう。 気象条件の変化は、放射パターン、結合効率、接地性能などの変化を引き起こす。 テスト・ラボから現実世界へ移行された時の EMC の影響は、 しばしば再現が困難である。
さて、EMC 事象は鉄道を安全でなくすことができるだろうか？ もしそうであれば、それに対して何をできるだろうか？
最初の疑問に対する答えは ―― Yes。 ２番目の疑問に対する答えは、遥かに厄介である。 信号システムは EMI によって妨害され得る。 もし送信器が充分に大きなフィールド強度を持つならば、 電流とそれによる回路電圧とを発生させて回路を過負荷とさせ得ることは確かである。 この結果は破局的なものではないかも知れない。 それはその信号システムの設計に大きく依存する。 それが全ての赤信号が緑信号に切り替わるように設計されているならば、 これは誤った側への故障 (危険側故障) であり、 システムが危険側に故障し、惨事を引き起こし得るものとなる。 全ての信号が赤に切り替わるならば、全ての列車は停車して衝突は起こらない ――正しい側への故障 (安全側故障)―― ものの、全面的な麻痺に至る。 我々は信号システムにおけるいかなる故障も望まず、 従ってその種のシステムの製造業者は いかなる故障も生じないことを確認するための試験に法外な時間と手間を費している。
彼らがいかにしてこの保証を達成するかという疑問が最も重要である。 鉄道産業のための EMC 規格の作成は遅々としている。 主な問題は、国内／国際的なシステムで似ているものがないことである。 UK Railway Industry Association (RAI) は、 何年も前に２つの規格 ――RAI 12、及び 18―― を作成した。 これらの規格はあまり洗練されておらず、極端に内観的な傾向がある。 それらは鉄道技術における多くの新しい開発にも追従していない。 CENELEC は鉄道環境の様々な領域に置かれるシステムのための 一連の規格の作成のために何年も費した。 それらは、様々な種類のシステムも網羅する。 それらは、EN50121-X-X 規格群である。 作成に長い時間を要した全ての規格と同様、 それらが時期を逸してしまう危険はあった。 しかし、それらは最終的に 1999年に発行され、 その英国規格版は 2000年に出された。 それらは欧州委員会によって整合化されておらず、 自己宣言による EMC 確認のために EU 全域で受け入れられてはいない。 規格としては、それらは産業用途向けの一般 EMC 規格にかなり似ているが、 追加の限度と試験がある。 これは、鉄道環境での使用のために市場に置かれる全てのシステムは 技術構成ファイル (TCF) ルートで適合性を証明されねばならず、 政府に指名された Competent Body によって確認されねばならないことを意味する。 これは鉄道オペレータが異なった環境での使用のために確認された機器を購入して 鉄道用途で使用することを妨げはしないが、それは購入者危険負担で行なわれる。
これらの規格の重要な点は、それらが鉄道環境内でのものと 鉄道と外部とのあいだでのものの双方の EMC を与えていることである。 しかし、それらは EMC の全ての局面を保証できないことを認めている。 従って、それらは EMC の一般的な水準の決定のためには非常に有用ではあるものの、 特に EMC リスクを検討する際には注意して扱わなければならない。 規格の完全な分析のためには、それらを詳細にレビューする必要がある。 この記事はこのために適当な手段ではない。 規定されている試験限度は比較的厄介なもの ――特にイミュニティ試験においては―― ではあるが、 管理されていない環境においては 実際の脅威は規格の限度で示されているものよりも著しく高いかも知れないことを 認識すれば充分である。
従って、基本的な問いは、いかにして EMC に取り組み、 鉄道で用いられるシステムが満足なものとなるであろうことを確認するかである。 この要求は London Underground Limited (LUL) によってアプローチされている。 LU 鉄道網は、ごく新しいもの (Jubilee Line Extension のための) から 40年以上昔のものに至る非常に広範囲の年をカバーする固定施設と車両とによる、 極度に複雑な鉄道システムである。 車両は様々なシステムで運用され、その鉄道網内でも地域は様々である。 全ての駅と路線には、いくつかの重要な点で違いがある。 LU 鉄道網全体のための EMC 保証が達成されたことの確認は極度に困難である。 EMC に対する共通のアプローチのために、 LUL Chief Engineers Department は EMC 性能を網羅する２つの規格 ――E1027 A2、及び M1027 A2―― を作成した。 前者は EMC の管理を記述する EN 50121-X-X 規格を参照した規格であり、 後者は EMC の設計と保証をどのように達成すべきかを記述した グッド・プラクティス文書である。 E1027 A2 はその条項に対する適合を必須とする Cat 1 規格である。 M1027 A2 は単にその規格の条項を示し、 使用され得る適当なテクニックとして勧告するだけである。 CENELEC 規格とその他の LUL 特有の規格が用いられているならば、 双方の文書を同時に使用すれば 満足な EMC が達成されるであろうという強力な保証が与えられる。
これが現在 LUL で取られているアプローチの要点である。 今は全てのプロジェクトの EMC 保証が必須である。 LUL の資産の独立した企業 ――３つの Infraco―― への分割に伴い、 それぞれの Infraco は設置される全てのシステムについて LUL の主任技術者に対して EMC 保証を提出する責任を持つことになった。 「安全ケース」が要求され、 システムの使用に先立って HMRI が検査して承認しなければならないならば その EMC 保証ドキュメントは通常はその安全ケースの一部として含められる。 従って、いかなる EMC 保証も同様の方法で達成される。 それは、次のものを含むテクニカル・ファイルの用意による： そのシステム、動作の予測、EMC 試験要求、EMC 試験結果、実施されたモデリングの説明、 そしてそのシステムが LUL 環境で使用された際に その設計の EMC が保証されるという主張をバックアップするその他の全てのデータ。 確認の点を除けば、 これは EMC 指令で示されている技術構成ファイル (TCF) である。 供給されるある種のシステム ――車両など―― については、 このファイルが TCF となるかも知れない。 その場合には、Competent Body の署名の入った証明書や報告書が そのファイルに添えられるであろう。
鉄道産業は、EMC 性能の正当化のための公式文書がなかった時代よりは進んでいる。 この現状はかなり妥当なものである。 我々は、より早くより安全な鉄道を望んでおり、 これはさらに強力でさらに複雑な電子機器とより大きな EMI 問題の可能性を意味する。 現在 LUL で実施されているように EMC の分析と保証を与えるための厳格なアプローチを保証することだけが、 我々がシステムを可能な限りリスクなく運用しているという自信を与えられる。
これは、EMC+Compliance Journal に掲載された記事を、 その許諾を得て T. Sato が翻訳したものです。 この翻訳については、原著者らはいかなる責任も持ちません。 これについての意見、質問などは VEF00200@nifty.com (T.Sato) 宛にお送り下さい。
Last update: 2001-11-23