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インバータの入出力配線と他の線間および大地間並びにモータに
は静電容量が存在し、これらを通じて漏れ電流が流れます。その値
は静電容量とキャリア周波数などによって左右されるため、イン
バータのキャリア周波数を高くして低騒音で運転を行う場合には
漏れ電流が増加することになりますので次のような方法で対策を
実施してください。なお、漏電ブレーカの選定はキャリア周波数の
設定に関わらず、漏電ブレーカの定格感度電流の選定によります
大地間漏れ電流
線間漏れ電流
●高調波抑制対策ガイドライン
インバータから発生した高調波電流は電源トランスを介して受電点へ
流出してゆきます。この流出高調波電流によって、ほかの需要家へ影
響を及ぼすために、高調波抑制対策ガイドラインが制定されました。
従来、3相200V入力仕様品3.7kW以下は「家電・汎用品高調波抑制対
策ガイドライン」、その他は「高圧または特別高圧で受電する需要家の
高調波抑制対策ガイドライン」が適用対象でしたが、2004年1月より
汎用インバータは「家電・汎用品高調波抑制対策ガイドライン」から
外れ、その後、2004年9月6日付けで「家電・汎用品高調波抑制対策
ガイドライン」が廃止されました。
特定需要家において使用される汎用インバータは、全容量全機種が「高
圧または特別高圧で受電する需要家の高調波抑制対策ガイドライン」
の適用の対象となりました。
・『高圧または特別高圧で受電する需要家の高調波抑制対策ガイドライン』
高圧または特別高圧需要家が高調波発生機器を新設、増設または更新す
る場合に、その需要家から流出する高調波電流の上限値を定めたもので、
超過する場合は何らかの対策を要求されます。
なお、上記ガイドラインの適用対象外のユーザ殿におきましては、ガ
イドラインの対象とはなりませんが、従来通り直流リアクトル・交流
リアクトルを接続くださいますようお願い致します。
『高圧または特別高圧で受電する需要家の高調波抑制対策ガイドライン』
への対応
JEMAより出版された『特定需要家以外を対象とした汎用インバータ
(入力電流20A以下)の高調波抑制指針』への対応
●高調波流出電流の算出
漏れ電流
種類
影響と対策
影響と対策
・ 漏れ電流はインバータの自系統だけではなく、接地線な
どを通じてほかの系統へも流入することがあります。こ
の漏れ電流によって漏電遮断器や漏電リレーが不要動作
をすることがあります。
● 対策
・ キャリア周波数を高く設定している場合は、
Pr.72 PWM
周波数選択
を低くします。
ただし、モータの騒音が増加します。
Pr.240 Soft-PWM
動作選択
を選択すると聞きやすい音色になります。
・ 自系統および他系統の漏電遮断器に高調波・サージ対応
品を使用してキャリア周波数を上げて(低騒音で)対応
することができます。
回り込み経路
種類
影響と対策
影響と対策
・ インバータ出力配線間の静電容量を介して流れる漏れ電
流です。
・ 漏れ電流の高調波分によって外部に接続したサーマルリ
レーが不要動作することがあります。400Vクラスの小容
量機種(7.5kW以下)で配線長が長い(50m以上)場合
モータの定格電流に対する漏れ電流の割合が大きくなる
ため、外部に使用しているサーマルの不要動作が発生し
やすくなります。
● 対策
・
Pr.9 電子サーマル
を使用します。
・ キャリア周波数を高く設定している場合は、
Pr.72 PWM
周波数選択
を低くします。
ただし、モータの騒音が増加します。
Pr.240 Soft-PWM
動作選択
を選択すると聞きやすい音色になります。
なお、線間の漏れ電流の影響を受けないでモータ保護を
確実に行うためには、温度センサでモータ本体の温度を
直接検出して保護する方法を推奨します。
回り込み経路
電源
漏電遮断器
漏電遮断器
NV1
NV2
インバータ
モータ
モータ
C
C
C
電源
サーマルリレー
線間静電容量
NFB
MC
線間の漏れ電流の経路
モータ
インバータ
IM
入力電源
対応容量
対策
三相200V
全容量
1994年9月に通産省(現経済産業省)の公示した
「高圧または特別高圧で受電する需要家の高調波抑
制対策ガイドライン」に基づいて判定を行い、対策
が必要な場合は適宜対策を行ってください。電源高
調波の算出方法については次に示す資料を参考にし
てください。
参考資料
・「汎用インバータの高調波抑制対策について」
2004年1月 JEMA(社)日本電機工業会
・「特定需要家における汎用インバータの高調波電
流計算方法」
JEM-TR201(平成15年12月改定):(社)日本電機工業会
三相400V
入力電源
対応容量
対策
三相200V
3.7kW以下
カタログ及び取扱説明書で推奨する、交流リアクト
ルまたは直流リアクトルを接続してください。
参考資料
・「汎用インバータ(入力電流20A以下)の高調波
抑制指針」
JEM-TR226(平成15年12月制定):(社)日本電機工業会
高調波流出電流=基本波電流(受電電圧換算値)×稼働率×高調波含有率
・稼働率:稼働率=実負荷率×30分間中の運転時間率
・高調波含有率:表より求めます。
表 1:高調波含有率(基本波電流を100%としたときの値)
リアクトル
5次
7次 11次 13次 17次 19次 23次 25次
なし
65
41
8.5
7.7
4.3
3.1
2.6
1.8
あり(交流側)
38
14.5
7.4
3.4
3.2
1.9
1.7
1.3
あり(直流側)
30
13
8.4
5.0
4.7
3.2
3.0
2.2
あり(交・直流側)
28
9.1
7.2
4.1
3.2
2.4
1.6
1.4
表 2:インバータ駆動時の定格容量と高調波流出電流
適用
電動機
kW
定格電流〔A〕
基本波
電流
6.6kV
換算値
(mA)
定格容量
(kVA)
高調波流出電流6.6kV換算値(mA)
(リアクトルなし、稼働率100%の場合)
200V 400V
5次
7次 11次 13次 17次 19次 23次 25次
0.4
1.61
0.81
49
0.57
31.85 20.09 4.165 3.773 2.107 1.519 1.274 0.882
0.75
2.74
1.37
83
0.97
53.95 34.03 7.055 6.391 3.569 2.573 2.158 1.494
1.5
5.50
2.75
167
1.95
108.6 68.47 14.20 12.86 7.181 5.177 4.342 3.006
2.2
7.93
3.96
240
2.81
156.0 98.40 20.40 18.48 10.32 7.440 6.240 4.320
3.7
13.0
6.50
394
4.61
257.1 161.5 33.49 30.34 16.94 12.21 10.24 7.092
5.5
19.1
9.55
579
6.77
376.1 237.4 49.22 44.58 24.90 17.95 15.05 10.42
7.5
25.6
12.8
776
9.07
504.4 318.2 65.96 59.75 33.37 24.06 20.18 13.97
11
36.9
18.5
1121
13.1
728.7 459.6 95.29 86.32 48.20 34.75 29.15 20.18
15
49.8
24.9
1509
17.6
980.9 618.7 128.3 116.2 64.89 46.78 39.24 27.16
18.5
61.4
30.7
1860
21.8
1209 762.6 158.1 143.2 79.98 57.66 48.36 33.48
22
73.1
36.6
2220
25.9
1443 910.2 188.7 170.9 95.46 68.82 57.72 39.96
30
98.0
49.0
2970
34.7
1931 1218 252.5 228.7 127.7 92.07 77.22 53.46
37
121
60.4
3660
42.8
2379 1501 311.1 281.8 157.4 113.5 95.16 65.88
45
147
73.5
4450
52.1
2893 1825 378.3 342.7 191.4 138.0 115.7 80.10
55
180
89.9
5450
63.7
3543 2235 463.3 419.7 234.4 169.0 141.7 98.10
適用
電動機
kW
定格電流〔A〕
基本波
電流
6.6kV
換算値
(mA)
定格容
量(kVA)
高調波流出電流6.6kV換算値(mA)
(DCリアクトル付、稼働率100%の場合)
200V 400V
5次
7次 11次 13次 17次 19次 23次 25次
75
245
123
7455
87.2
2237 969
626
373
350
239
224
164
90
293
147
8909
104
2673 1158 748
445
419
285
267
196
110
357
179 10848
127
3254 1410 911
542
510
347
325
239
132
―
216 13091
153
3927 1702 1100 655
615
419
393
288
160
―
258 15636
183
4691 2033 1313 782
735
500
469
344
220
―
355 21515
252
6455 2797 1807 1076 1011 688
645
473
250
―
403 24424
286
7327 3175 2052 1221 1148 782
733
537
280
―
450 27273
319
8182 3545 2291 1364 1282 873
818
600
315
―
506 30667
359
9200 3987 2576 1533 1441 981
920
675
355
―
571 34606
405
10382 4499 2907 1730 1627 1107 1038 761
400
―
643 38970
456
11691 5066 3274 1949 1832 1247 1169 857
450
―
723 43818
512
13146 5696 3681 2191 2060 1402 1315 964
500
―
804 48727
570
14618 6335 4093 2436 2290 1559 1462 1072