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高調波抑制装置

近年、パワーエレクトロニクス技術の急速な進歩により家電・OA機器から産業用機器までの幅広い分野で半導体応用機器が普及するに伴い、これらの機器から発生する高調波電流により系統の電圧歪が増大し、大都市・工業地域・住宅街を中心に深刻な問題となっています。

その高調波障害が発生するのは構内だけでは留まらず、同一配電線に接続される工場の負荷の故障・過熱・誤動作・寿命低下やオフィスビル・一般家庭においても照明やTVのちらつきOA機器・コンピュ-タ内蔵機器の誤動作等を引き起こし、大きな問題となるケースがあります。

高調波抑制装置

このような条件下での電力の使用は、電力会社の配電線管理に影響を与え、品質の低下が懸念されますので、電力品質確保の為に電力会社の管理基準に合った対策が求められています。

 高調波抑制対策技術指針について

 

シヅキの高調波障害対策

高調波障害には、アクティブフィルタ(以下、AF)、パッシブフィルタ(以下、PF)による対策と、負荷側での対策などがあります。

1.アクティブフィルタ(AF)による対策

負荷から発生する高調波をCTで検出し、打ち消す極性の電流を出力し、高調波電流を抑制します。抑制効果は電源条件(各インピーダンス)に左右されず、CTの取付位置で高調波の補償対象負荷を絞ることができ、負荷1台に対し、1対1の対策が可能です。高圧AFは、低圧AFの電流をトランスで昇圧させています。

2.パッシブフィルタ(PF)による対策

L(リアクトル)とC(コンデンサ)で、狙った周波数で直列共振により低インピ-ダンス回路を構成し、高調波を吸収させる構成です。
基本波に対してはコンデンサと同じ進相作用があるので、力率の悪い負荷に対しては高調波抑制だけでなく、力率改善もできます。

〈高圧交流フィルタ設備〉
電源系統にインピーダンスを介さず、直接接続する母線直結形フィルタと、限流リアクトルと呼ばれる誘導性インピーダンスを介して接続する限流リアクトル付フィルタがあり、最近は、限流リアクトル付フィルタが多用されています。
〈低圧交流フィルタ設備〉
負荷から発生する高調波電流の補償を低圧回路で行うものです。高調波補償と同時に力率改善を行うので、電源変圧器容量や線路損失を低減することもできます。小容量の変換器に対してこのフィルタ設備が多く用いられています。

3.負荷側における対策

AFやPFで対策する前段階として、負荷自身から発生する高調波を抑制する方法があります。
 
 (1)交流リアクトル(ACL)または直流リアクトル(DCL)の設置
   インバ-タの交流側または直流側にリアクトルを設置することにより、高調波発生量を低減できます。
   中大容量のインバ-タには組み込まれていることが一般的です。
 (2)負荷組込型の対策機器
   適用されるのは空調機等の一部機器だけですが、機器自体に高調波を低減する対策機器が組み込まれる
   場合もあります。

高調波抑制装置導入までのフロー

高調波発生機器は、電力会社の管理基準に合った対策を求められます。
シヅキはお客様に最適な高調波対策をご提案致します。

高調波抑制装置導入までのフロー

高調波抑制装置

 
アクティブフィルタ

パッシブフィルタ

リアクトル内蔵
低圧進相コンデンサ
応答性 約1msec以上 約1sec以上 約1sec以上
補償対象次数 2~25次 主に5・7・11次 5次
進相容量 なし あり あり