• ベストアンサー

高調波フィルターで

こんばんは、Giantsと申します。 受電設備の高調波フィルターが分かりません。 第2調波用フィルターとか、第3調波フィルターとか色々 フィルター設備がありますが違いはなんでしょうか? 第2調波用は第2調波をよく吸収しそれ以外の調波は吸収しにくいのでしょうか? また第3調波用は第3調波をよく吸収するなら、第2用フィルターと第3用フィルター はなにが違うのでしょうか? 回答よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • bogen555
  • ベストアンサー率64% (111/173)
回答No.3

「吸収される」とゆうのは、質問文に書いてあったんで使っただけで、負荷で発生した例えば第2調波は、第2調波用フィルタに流れてから負荷に戻り、電源系統には出て行かないとゆうことです。 電気回路は回り路(まわりみち)になっていて、吸収されて無くなるようなことはありません。 直列共振回路の動作はこれがわかりやすいです。 http://eleking.net/study/s-accircuit/sac-resonant-rlcs.html つまり、共振周波数だけでインピーダンスが小さくなり、疑問点は氷解したことと思います。 だから、調波用フィルタの共振周波数でのインピーダンスが、設置点から電源側を見たインピーダンスよりも大幅に小さくないと、その調波は電源系統に出て行ってしまいます。 ここに交流フィルタの商品カタログがありますが、 http://www.nichicon.co.jp/products/power/pdf_d/099.pdf 「ご照会時のご提示事項」として、 「5. 設置点より電源側のインピーダンス」 がチャンと載ってます。 設置点から電源側を見たインピーダンスが小さいときには、インピーダンスを大きくするために「限流リアクトル」を入れます。 こんな感じですね。 http://www.shizuki.co.jp/condenser/c_pdf/kouryuF.pdf ところで、第2、第3調波用フィルタと言ってますが、一般に、偶数調波は小さくなるように負荷は構成されているはずです。 第2調波が問題になるなら、受電設備の主任技術者に確認した方が良いですよ。 また、第3調波(第9調波も)はトランス巻線をΔ結線にすれば電源系統に流れ出さないことは電気機械の授業で習うはずだから、忘れているんならこれも主任技術者に教わればよいでしょう。 だから、上で紹介した商品カタログにあるように第5調波、第7調波、第11調波、・・・を対象にして、交流フィルタが市販されているわけです。

その他の回答 (2)

  • bogen555
  • ベストアンサー率64% (111/173)
回答No.2

電力用高調波フィルタは、ここのp.3(p.89)「図5.1.LCフィルタ」の構成のように直列共振回路になっています。 http://tdl.libra.titech.ac.jp/hkshi/xc/contents/pdf/116878577/8 直列共振回路だから、共振周波数は単一周波数であり、それ以外の調波は吸収しません。 つまり、第2用フィルタと第3用フィルタは共振周波数が違います。 その点、電力用アクティブ・フィルタなら、このように高調波はすべて吸収できます。 http://www.meidensha.co.jp/pages/product/prod01/prod01_08/prod01_08_03.html

Giantsame2gou
質問者

お礼

早速の回答ありがとうございます。

Giantsame2gou
質問者

補足

>それ以外の調波は吸収しません。の意味について教えて下さい。 受電設備として第2調波用、第3調波用フィルター設置しているとします。 高調波発生源(第2調波、第3調波、第4調波、第5調波からなる)から第2調波用LCフィルターに電流が流れる様子をどう考えればいいでしょうか。 (1) 第2調波成分のひずみ波は第2調波用フィルターに流れ(吸収され)なくなり第3調波用フィルターや電源系統には流れなくなる。 (2) 電源系統からの基本波は第2、第3調波用フィルターに流れる。 それと同じ考えで第2調波用フィルターにはR(ケーブルの抵抗分だけ)に対応する電流が流れる。第2調波成分のひずみ波は第3調波用フィルターにもRLCのインピーダンス(2調波の周波数に関係したインピーダンス)に対応する電流が流れる。 吸収とは(1)、(2)どちらで理解すればいいですか。 (3)第4調波、第5調波電流はどうなりますか? 回答よろしくお願いします。

  • kuro804
  • ベストアンサー率29% (523/1762)
回答No.1

おはようございます 受電設備? という風に全く無知ですが 単純にフィルターとして考えるなら 少々.... その1 第2、とか第3高調波とは対象の回路の主要な信号の周波数の2倍、3倍の周波数と言うことですね。 その2 この場合のフィルターが使われるのは特定の周波数を減衰させたい場合で、それぞれ主要周波数の2倍の周波数、あるいは3倍の周波数を減衰させることですね。 その3 通常、フィルター処理を行う元の波形のひずみが上下対称の場合はそのひずみの成分が奇数次の高調波を多く含んでいます。これが対称でないばあいは偶数次の高調波を含んでいます。 その4 繰り返しの波形のひずみ成分は通常その直近の第2次又は第3次成分が他の第4次、第5次以上の成分に比較して大きいのです。したがってひずみを修正する場合、第2次、あるいは第3次成分のみ減衰させても効果があります。 その5 以上より、原波形のひずみを抑える場合、そのひずみが奇数成分の第三次か、偶数成分の第2次成分かを見極めて(上下対称か否か)フィルターを選択することになります。 その6 補足: 通常、高域阻止フィルターなら第2次高調波に対するフィルターを使用すれば第3次高調波にも有効ですが、フィルター構成コストは高くなります。 以上 まとまりがありませんが 参考にでも

Giantsame2gou
質問者

お礼

早速の回答ありがとうございます。 上下対称時は奇数調波、対称でない時偶数調波 2、3調波が他の調波に比べて大きいとか高調波に対する知識を色々教えて頂きありがとうございます。

関連するQ&A

  • 高調波電流ではなく高調波電圧では?

    高調波電流が系統に流出して他の機器に悪さをするかの説明をよく見聞きするのですが、私は下記のように考えます。間違っていますでしょうか。どなたかご教示下さい。 配電系統における高調波被害の原因は、コンバータなどの高調波原因機器(以下、原因A)に高調波電流が流れる。→配電線の電圧降下により、原因Aの電源側の電圧波形が歪む。→原因Aの電源側につながっている他の負荷(以下、負荷B)に印加される電圧が歪んで(高調波成分を含有)いるため、負荷Bに高調波電流が流れて加熱・振動などの問題を生じる。 すなわち、 原因Aによって、負荷Bに加熱・振動などの問題が生じるのは、原因Aから系統側に高調波電流が流出し、それが負荷Bに流れ込んで悪さをしているのではなく、あくまでも原因Aの受電電流によって引き起こされる電圧歪みが原因である。

  • FIRフィルタ 零点から係数を求める。

    FIRフィルタの係数の求め方がわかりません。 測定した信号から特定次数の高調波をカットするフィルタを 設計したいのですが、 どのように計算したらよいのかわからず、困っています。 ちなみに、タップ数は10と決まっています。 カットしたい高調波は 1次調波・3次調波・5次調波・7次調波・・・ という具合に、4~6こ程度あるので、単にBEFやBPFでは思ったような 特性が得られません。 また、Re-Im軸の単位円上から零点としたいn数の調波の座標(an,bn)を 読み取り、 (x-a0-b0i)(x-a+Bi)(x-a1-b1i)… という式に代入し、xの0~2n+1乗までの係数を求めるという方法も あるようなのですが、こちらもよい特性は得られませんでした。 よろしくお願いします。

  • アクティブフィルターについて

    高調波対策回路のアクティブフィルタ(AF)について質問です。AFには電流形AFと電圧形AFがありますよね。二者の簡単な特徴と違いについて教えてください。

  • 高調波電流抑制対策について

    受電電力:6.6kV 契約電力:122kW 動力負荷: (1)送水ポンプ 55kWx2台(*1) (2)水処理ポンプ 22kWx3台 (3)井戸ポンプ 22kWx1台 注記) *1 はインバータ制御で内1台は予備機です。 電灯負荷:5.0kVA程度 上記、(1)について高調波電流を計算したところ 抑制対策が必要になります。 ただし、稼働率30%と仮定してます。 実際に測定したデータは以下のとおり。 (1)総合電圧歪率: 1.7%DFV (2)総合電流歪率:19.1%DFI (3)各次高調波電圧・電流含有率は No. , %V , %I 3 , 0.5 , 10.9 5 , 1.4 , 9.4 7 , 0.8 , 10.5 9 , 0.1 , 2.3 11 , 0.3 , 3.5 ここで、高調波抑制対策ガイドラインの付属書には、総合電圧歪み率を6.6kV配電系統で5%を高調波環境目標レベルとしているようです。 今回、実測値では総合電圧歪み率:1.7%であり問題ないものと考えて良いのでしょうか? それとも、対策が必要なのでしょうか?

  • 産業用金属検出機における高調波ノイズ

    お世話になります。 勤務先にて某メーカー製の産業用金属検出機を使用しています。 最近誤検出が多いのですが、調整等では今一つ効果が有りません。 電源にはそれらしいノイズは確認できませんでしたが、金検コイルへ コイル駆動周波数の第2高調波と、ほぼ同じ周波数のノイズが飛び込んで 来ていることが判明しました。 メーカーに相談したところ、高調波の輻射ノイズは好ましくないという回答 でした。 ここからが質問なのですが、原理的には金属検出機にはLPF・HPFないしはBPF等 入っていて駆動周波数近傍以外の磁界成分についてはカットできると認識しているのですが 高調波に限っては例外なのでしょうか? また、例外になってしまう場合どのような原理でそうなってしまうのでしょうか? 分かりにくい質問文ですがご回答頂けると幸いです。 メーカーにその辺りを問い合わせても有耶無耶な回答しか返ってこないもので・・・

  • 高調波発生機器からの高調波流出電流計算書

    よろしくお願いします。m(__)m アセッテマス(T_T) 初めて、高圧の申込(東北電力へ)をしたのですが、(受電電圧6.6Kv 契約電力105kv) 電力受付から、高調波発生機器からの高調波流出電流計算書の 提出を求められました。下記のように九州電力でも http://www.saganet.ne.jp/kyuden/maintenance/hogo.files/panfu.pdf 同じ事をしているのだなと、改めて知った次第です。 1そこで、この計算書に書く機器名称なのですが、どんなものが 該当するのでしょうか? 記入例をみると「○○インバータ」、 「三相整流器」「エレベーター」などがあります。単に 負荷だけでもないみたいだし、キュービクル内の機器のことなのでしょうか? 2また、この計算書を提出しなくても済むような、 (高調波を発生させない仕組みはないのか)ことは 出来ないのでしょうか? 3 キュービクル内の高圧コンデンサですが、仕様書に   7020v 3Φ39.1KVA とあるのですが   こんなの通常取り付けるのでしょうか?  7020vじゃなくて6Kvが通常じゃないのかな? それに、39.1なんていうのあるのかな? この値をみて、保安協会の方に「これじゃ、リアクトルを取り付けるのかな?」 なんて言われ、回答できずに濁してしまいました。   「リアクトルって何?」みたいなノリの私です。(*_*) 今回、知人から電力の申込を依頼され、経験になると思い、儲けなんて度外視で やってます。(高圧の経験もないから、お金もらえるプロじゃないね(-_-メ)) ところで、高圧の申込申請って、電力の認可は要らないのかな

  • 変圧器の音が大きい

    お世話になります。 6kV受電の工場で1500KVAの変圧器の音が異常に大きいのでB種接地の電流値を測るとクランプメーターのフィルタ(高周波カット)機能ONでは100mA、フィルタOFFでは2.12A(2120mA) 高調波と高周波の違いと原因はどの様な事が考えられるでしょうか? またほおっておいていいものでしょうか?何か対策をとったほうが良いでしょうか? 宜しくお願い致します。

  • 変圧器の音が大きいんですけど

    お世話になります。 6kV受電の工場で1500KVAの変圧器の音が異常に大きいのでB種接地の電流値を測るとクランプメーターのフィルタ(高周波カット)機能ONでは100mA、フィルタOFFでは2.12A(2120mA) 高調波と高周波の違いと原因はどの様な事が考えられるでしょうか? またほおっておいていいものでしょうか?何か対策をとったほうが良いでしょうか? 宜しくお願い致します。

  • 溶接機の高調波対策

    お世話になります。 現在施工段階ですが低圧から高圧に切り替える工場で溶接機があるので高調波が出ると思われるのですが、キュービクルが中古品でリアクトルがついてなくキュービクルの内容積が狭いのでリアクトルの設置も困難です。 また客先も金額が掛かるのでリアクトル購入に消極的です。 何か良い対策はないかと思いまして相談させて頂きました。 高調波対策の基本はやはりリアクトル設置でしょうか、またどの程度までの高調波ですと電力会社は対策が必要なく受電する事が許されるのでしょうか。 宜しくご指導お願いいたします。

  • フィルタの種類について

    実験レポートでバターワースフィルタ以外のフィルタを調べて特徴を書けと言われたんですが、ネットで調べてもハイパス、ローパス、バンドパスの違いかアクティブ、パッシブ(?)の違いくらいしか見つからなくて困っています。どなたか、かんたんな種類、特徴を教えて下さい。