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３相ディップ／停電試験の新しい要求事項

by Nicholas Wright, Sales Manager, EMC Partner AG

IEC61000-4-11 第２版が 2004年中に発行される見込みである。これは、一般規格や製品規格で参照され、CE マーキングのために必須となっている、欧州の相当する規格 EN61000-4-11 にも反映されるであろう。

この新しい IEC 文書は、既存の 0%、40%、及び 70% に 80% の試験を加えることによる、ディップ・レベルの変更を含むであろう。だが、その最も大きな変更は、現在の規格では明確に規定されていない３相試験に対するものである。既存の 2001年版は、３相試験を行なうことができるという一般的なステートメントを示し、試験はある相の後に他のものを行なえるとだけ述べているが、試験機器や試験方法の詳細を与えていない。新しい第２版は、この点に関して非常に明確になるであろう。３相ディップは、相間、あるいは相‐中性線間のいずれかのイベントとして、３相全てに同時に生じさせるべきである。

これらの変更は、定格電流を相当たり 16A に制限している IEC 61000-4-11 の文脈においてのみ見るべきではなく、現在 IEC の旗の下で作られているより高い電流のディップ／停電試験に関係している。

３相に関する新しい要求

この新しい勧告は、スター (Y) とデルタ (△) の双方の結線に適用できる。スター結線は、試験イベントの基準点となる規定された中性点と、３つの相とを持つ。従って、試験はそれぞれの相に対して独立 (L1 - N, L2 - N, L3 - N) に、また３相全てに対して同時 (L1 + L2 + L3 - N) に実施できる。

一方、デルタ結線は固定された中性点を持たず、これはいかなるイベントの基準もそれらの相自身となることを意味し、ディップ／停電は全て他の相を基準とする (L1 - L2, L2 - L3, L3 - L1)。

IEC61000-4-11 の 2000年版は、３相システムに対する試験は「相ごとに」実施することができると一般的に述べている。 230V/16A に制限された主として単相用として規定された試験機器に対しては特に、このステートメントがもたらす特有の問題がある。デルタ結線のための新しい試験要求は、400V の試験電圧を暗示する。これは、既存の単相試験機器を全ての３相用途のために使用することをもはやできなくする。

これらの試験要求の追加は、試験手続き中に印加すべきイベントの回数を、スター結線については位相角の数の６倍に、デルタ結線については位相角の数の３倍に増加させる。イベントは、ゼロ・クロス点と、製品の性能に重要な選ばれた位相角に同期している必要がある。同期は相のいずれか (L1、L2、あるいは L3) に対して取られ、そのイベントは他の２つの相にも同時に発生させられる。

新しいディップ／停電要求は、以下の表に示す：

50Hz システム		60Hz システム
イベント	期間 (サイクル)	イベント	期間 (サイクル)
0%	0.5 / 1	0%	0.5 / 1
40%	10	40%	12
70%	25	70%	30
80%	250	80%	300

試験機器に対する要求

停電試験は、規定された期間のイベントを発生させるために所定の位相で動作させられる高出力のスイッチング素子を．電源のそれぞれの相に必要とする。この規格はこの点については変更されていないが、 1～5μs の範囲のスイッチング時間が規定されている。ディップ試験は、規定された電圧低下 (40%、70%、80%) を生じさせるための第２の電圧源の使用を含むため、それほど単純ではない。この「ディップ電圧」は、単相への適用においては、ソフトウェア制御によって任意のレベルに設定できるバリアック (モーター駆動可変変圧器) を用いて達成できる。３相システムには、バリアックを使用できなくするいくつかの明示的な要求がある。固定された中性点を持たないデルタ (△) 結線システム上でのディップの実施は、振幅の低下と基準の相に対する位相角の変化とを生じる。その仮想中性点がフローティングでなければならないため、デルタ結線システム上でのディップのためにバリアックを用いることはできない。この結線に対するディップの実現は、増幅器技術、あるいはトランスの使用によってのみ可能である。これらの特有の要求のため、タップ付き変圧器による解決が好まれる。この方法は、新しい規格で要求されるディップを妥当なコストで発生する。

実現

それぞれの相に対する試験の新たな要求に伴い、３相システムについての試験負荷は増大する。これを考慮に入れても、総試験時間は依然として比較的短く、大抵の試験機器がこれらの試験を自動的に行なえるようにプログラムできるという事実は、試験員の重荷を著しく増やしはしない。勿論、正しい試験機器を持ち、あるいは既存の試験機器を更新できることは、これらの新しい要求への適合のために必須である。

IEC 61000-4-11 で規定されているような高電力スイッチを用いた (ディップ変圧器を用いていない) 停電試験器は、 IEC 61000-4-29 規格のための直流停電のためにも使用できる。

将来の展望

IEC 61000-4-11 第２版がリリースされる方向である。それは３相試験に関する多くの点を明確にするが、依然として相当たり 16A に制限されている。 16A よりも大きい用途をカバーするために、 IEC 61000-4-34 を割り当てられた新しい規格がいずれは完成するものと予想される。だが、執筆の時点では、この新しい規格に関する作業は所期段階にある。

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: 2004-09-11