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TECHNICAL GUIDE
基本波の整数倍の正弦波成分
JEAG9702-2013
検討要否の4項目
換算係数 Ki＝1.8
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解説資料 / TECHNICAL GUIDE
高調波とは
発生原因と対策の考え方
基本波の整数倍の周波数を持つ成分。
流出させないための指針と、計算が要らなくなる4条件まで
3
次＝150Hz
5
次＝250Hz
1.8
換算係数 Ki
出典：HARITAの設計室「高調波ってなに？発生原因と対策内容」ほか
SECTION
01
この章で答えること
高調波とは何か
ひずみ波交流に含まれる、基本波の整数倍の周波数を持つ正弦波成分
このセクションで扱うこと
01
定義と次数
02
流出するとどうなるか
01
次数と周波数｜基本波の整数倍
東日本50Hz・西日本60Hzを基本波としたときの、整数倍の成分
基本波
50Hz ／ 60Hz
×2
第2次調波
100Hz ／ 120Hz
×3
第3次調波
150Hz ／ 180Hz
×5
第5次調波
250Hz ／ 300Hz
含んで流れる
高調波電流
配電線へ逆流すると他の需要家へ影響
2次
3次
5次
対策をしないと、各需要家の機器から高調波電流が配電線を通じて逆流してしまう
川の上流から下流にかけて、各地点でゴミが少しずつ流れ込み、最終的に川全体が汚れてしまうような状態になる。
02
対策の主な方法
発生源側で抑えるか、系統側で吸収・相殺するか
L
リアクトル
インバータ用リアクトル（ACL・DCL）
交流側にACL、直流側にDCLを設置
高圧・低圧の進相コンデンサ設備にも設置する
F
フィルタ
ACフィルタ（受動フィルタ）
5次・7次・11次の3種類
コンデンサとリアクトルの組合せで吸収する
A
能動的に相殺
アクティブフィルタ（能動フィルタ）
高調波電流の逆位相の電流を流して相殺する
多相化変圧器は12パルス効果で低減する
過剰な対策はコスト増、不十分な対策は設備障害につながる。発生源の特定と容量評価、使用状況、影響範囲、運用体制と予算を設計段階で協議する。
03
指針と検討の要否｜JEAG9702-2013
高圧・特別高圧で受電する需要家からの高調波電流の流出を抑制するための指針
平成6年
JEAG9702-1997 を制定
▶
平成25年
JEAG9702-2013 に改訂
▶
平成26年4月
発刊
改訂で加わったこと
ビル設備の需要家を対象に、条件付きの規制緩和
高調波発生機器の製造業者に、その旨を明示する義務
直列リアクトル付進相コンデンサの高調波低減効果に関する規定を追加
検討が不要になる4項目
高圧受電であること
ビルであること
進相コンデンサが全て直列リアクトル付であること
換算係数 Ki＝1.8 を超過する機器がないこと
4項目をすべて満たせば、その時点で高調波流出電流計算の検討は終了となる。高圧受電・ビル・リアクトル付は図面で確認できるが、換算係数は機器のメーカー仕様を確認する必要がある。
04
計算が必要な場合の進め方
指針のフローに沿って手順を進め、可否の判定を行う
1
STEP 1
発生機器の抽出
高調波発生機器を洗い出す
（インバータ・整流器など）
▶
2
STEP 2
換算係数の確認
機器ごとの回路種別と
換算係数をメーカー仕様で確認
▶
3
STEP 3
検討要否の判定
4項目に該当すれば
ここで検討終了
▶
4
STEP 4
流出電流の計算
該当しない場合は
指針のフローで計算する
換算係数が大きいほど高調波の流出量が多い。Ki＝1.8以下であれば、他の条件しだいで計算を省ける。
05
取り違えやすいところ｜誤解と正しい理解
定義と係数の向きを取り違えると、判定を誤る
取り違えやすいところ
高調波は基本波より低い周波数の成分
換算係数が小さいほど高調波が多い
対策は手厚いほどよい
高調波の影響はコンデンサだけ
高圧受電なら必ず最後まで計算する
正しくは
基本波の整数倍の周波数を持つ正弦波成分
換算係数が大きいほど高調波の流出量が多い
過剰な対策はコスト増につながるため、最適なレベルを設計段階で協議する
変圧器やモーターでも銅損が増え、過熱・異音・寿命短縮を招く
検討要否の4項目にすべて該当すれば、その時点で検討終了にできる
「まず4項目に当てはまるかを見る」と決めておけば、不要な計算に時間を使わずに済む。
06
まとめ｜高調波の押さえ方
定義 → 影響 → 判定 の順で確認する
1
定義は基本波の整数倍
ひずみ波交流に含まれる、基本波の整数倍の周波数を持つ正弦波成分。これを含んで流れるのが高調波電流
3次＝150／180Hz
2
流出すると他の需要家に影響
対策をしないと配電線へ逆流する。高圧・特別高圧で受電する需要家からの流出を抑制するのが指針の目的
JEAG9702-2013
3
まず検討要否の4項目を見る
高圧受電・ビル・全コンデンサがリアクトル付・Ki=1.8超の機器なし。すべて該当すれば検討終了
Ki＝1.8 が鍵
対策はバランス。発生源の特定と容量評価、使用状況、影響範囲、運用・点検体制と予算を見て最適なレベルを決める。
出典：高調波抑制対策技術指針（JEAG9702-2013）ほか（適用は最新版で確認）