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スイッチング電源の高調波電流

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スイッチング電源が出すノイズとしては規制対象となっている「高調波電流」があります。
定義としては「ひずみ波交流の中に含まれている、基本波の整数倍の周波数をもつ正弦波」とありますが、意味は難しいです。

もう少しわかりやすく言うと、AC電源の周波数に同期した高調波成分(ACの基本波60Hzの場合はその整数倍の120Hz、180Hz、240Hz、300Hz、・・・・・・周波数成分のノイズ)がスイッチング電源からAC電源ラインに戻り、同じ電源ラインから入力している他の電子機器・装置に悪影響を与えます。

 

スイッチング電源の高調波電流ではありませんが、平成6年3月24日、名古屋市中区の市科学館の受変電所でリアクトルが焼損して爆発し警備員一人が負傷するという事故が起きています。原因は外部から高調波電流が受配電盤に流れ込んでリアクトルが過熱、可燃性の絶縁油が気化しなんらかの火が引火し爆発しました。その後の調査で周辺のビルのリアクトルの事故やトラブルが相次いでいたことも判明しました。

この高調波電流はトランスで電圧を変換する「リニア電源」「ドロッパー電源」では発生しません。スイッチング電源やインバータなどの電源で発生します。これらの電源は小型・高効率ではあるのですが、高調波電流を発生しまわりの機器や装置に悪影響を与えるというデメリットがあります。

高調波電流は電源ラインを伝わってきますので電気的に絶縁する「ノイズカットトランス」「ノイズキャンセラートランス」を装置とACライン間に置けば解決するのですが、高価ですので全ての機器・装置に対策することはできません。

 

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