抽象
産業用電子機器および電力システムの急速な発展に伴い、電磁両立性（EMC）は電気・電子機器の安定した動作を確保するための重要な基準となっています。電力網や産業環境において一般的な電磁妨害である減衰振動波干渉は、繊細な機器の誤動作や損傷を引き起こす可能性があります。 IEC 61000-4-18 低速および高速減衰振動波 この規格は、機器の干渉耐性を評価するための試験および測定技術を規定している。本論文では、 LISUN DOW61000-18 シリーズ減衰振動波イミュニティ試験装置をケーススタディとして、IEC 61000-4-18規格の技術的背景（低速および高速減衰振動波の要件を含む）、減衰振動波発生器の設計原理、および減衰振動波イミュニティ試験装置の技術仕様と適用シナリオを体系的に分析します。 LISUN DOW61000-18 シリーズ。詳細なパラメータ比較と原理説明を通じて、本論文では、 LISUN この製品は、IEC 61000-4-18 低速および高速減衰振動波の要件に準拠しており、電力、産業オートメーション、計測機器などの業界向けに信頼性の高い EMC テスト ソリューションを提供します。
はじめに
電力系統（高電圧（HV）変電所など）や産業施設では、断路器、遮断器、その他の電力電子機器の開閉動作によって、過渡的な電磁妨害が発生することがよくあります。これらのうち、減衰振動波は、高振幅、広い周波数範囲、そして緩やかな振幅減衰を特徴としており、近隣の機器の信号線や電力線に干渉して、データ伝送エラー、制御システムの障害、あるいはハードウェアの恒久的な損傷を引き起こす可能性があります（IEC 61000-4-18:2022）。このような干渉に対する機器の耐性評価を標準化するため、国際電気標準会議（IEC）はIEC 61000-4-18規格を策定しました。この規格では、低速減衰振動波（第4.2項）と高速減衰振動波（第4.3項）のXNUMX種類の試験シナリオが明確に定義されています。
この背景に対して、 LISUN GROUPEMC試験機器の大手メーカーであるは、 DOW61000-18 シリーズ減衰振動波イミュニティ試験装置は、最新のIEC 61000-4-18低速および高速減衰振動波の要件に完全に準拠しており、EN 61000-4-18やGB/T 17626.18などの同等の地域規格にも準拠しています。本論文の目的は、(1) IEC 61000-4-18低速および高速減衰振動波の中核となる技術要件を解釈すること、(2)減衰振動波発生器の設計原理を紹介すること、(3) 減衰振動波発生装置の技術仕様と性能上の利点を詳述することです。 LISUN DOW61000-18 シリーズ、および（4）産業用EMC試験への応用について議論する。
IEC 61000-4-18規格「電磁両立性（EMC）– パート4-18：試験及び測定技術– 減衰振動波イミュニティ試験」では、減衰振動波干渉を、その発生メカニズムと周波数特性に基づき、低速減衰振動波（第4.2項）と高速減衰振動波（第4.3項）のXNUMXつのカテゴリーに分類しています。各カテゴリーには、現実世界の干渉シナリオをシミュレートするための明確な技術パラメータが設定されています。
緩慢な減衰振動波現象は、主に高圧/中電圧（MV）開放型変電所における断路器の開閉動作、特に高圧母線の開閉によって引き起こされます（IEC 61000-4-18 4.2項）。高圧断路器が開閉すると、立ち上がり時間約数十ナノ秒の鋭い前波過渡現象が発生します。これらの過渡現象は、高圧回路（例えば、母線、変圧器、ケーブル間）におけるインピーダンス不整合により多重反射を受け、母線に減衰振動電圧および電流が発生します。
規格で規定されている低速減衰振動波のコアパラメータは次のとおりです。
• 発振周波数：高電圧バスバーの長さ（数十メートルから数百メートル）と信号伝播時間によって決まり、通常は100kHzから数MHzの範囲です。このうち、100kHzは大規模な高電圧変電所の代表例であり、1MHzは小規模な変電所や短いバスバーに適用されます。
• 繰り返し周波数：スイッチング接点間の距離に応じて変化し、数Hzから数kHzの範囲です。実際の試験では、実際の干渉の持続時間、周波数範囲、および被試験機器（EUT）へのエネルギーストレスのバランスを考慮し、40秒あたり40パルス（400/s）と400秒あたりXNUMXパルス（XNUMX/s）が妥協値として採用されています。
• 電圧減衰: 振動波の自然な減衰をシミュレートするために、規格では、5 番目のピーク電圧 (Vₚₖ₅) が 50 番目のピーク電圧 (Vₚₖ₁) の 1% より大きく、10 番目のピーク電圧 (Vₚₖ₁₀) が Vₚₖ₁ の 50% より小さいことが要求されています。
低速減衰振動波と比較して、高速減衰振動波は、より高速なスイッチングイベント（例：高周波電力電子スイッチ）またはより短い伝送線路に由来し、結果として振動周波数が高く、立ち上がり時間が短くなります。IEC 61000-4-18 の4.3項では、高周波過渡干渉に対する機器の耐性を評価するための高速減衰振動波のパラメータが規定されています。高周波過渡干渉は、現代の産業オートメーションシステム（例：周波数変換器、サーボドライブ）や通信機器でより一般的です。
高速減衰振動波の主なパラメータは次のとおりです。
• 発振周波数: 低速波よりも大幅に高く、通常は 3 MHz、10 MHz、30 MHz で、高速デジタル回路と無線周波数 (RF) 干渉の周波数範囲をカバーします。
• 立ち上がり時間: 低速波 (≤5 ns) よりもはるかに短く、高周波スイッチング イベントの急速な過渡特性を反映しています。
• 繰り返し周波数: 最大 5,000 パルス/秒 (5,000/s)、高密度スイッチング環境における連続的な高周波干渉をシミュレートします。
• 電流発振周波数: 電圧発振周波数 (3 MHz、10 MHz、30 MHz) と一致しているため、電流結合に敏感な EUT に対して電圧と電流の両方の障害が正確にシミュレートされます。
減衰振動波発生器は、イミュニティ試験器の中核部品であり、IEC 61000-4-18「低速および高速減衰振動波」の要件に準拠した過渡信号を生成する役割を担っています。RLC（抵抗-インダクタ-コンデンサ）発振回路原理に基づいて設計されており、部品パラメータ（R、L、C）を調整することで、さまざまな発振周波数と減衰特性を実現できます。
発電機のコア回路は、直流高電圧源、エネルギー貯蔵コンデンサ（C）、インダクタ（L）、ダンピング抵抗（R）、高速スイッチ（例：シリコン制御整流器（SCR）またはMOSFET）で構成されています。動作プロセスは以下のとおりです。
• エネルギー貯蔵: DC 高電圧源はコンデンサ C を事前設定された電圧 (出力ピーク電圧を決定) まで充電します。
• 発振開始：高速スイッチが作動し、LR直列回路を通してCが放電されます。C（電界におけるエネルギー蓄積）とL（磁界におけるエネルギー蓄積）の相互作用により、正弦波振動が発生します。
• 減衰：減衰抵抗器 R は振動中にエネルギーを消費し、正弦波の振幅を徐々に減少させて減衰振動波を形成します。
IEC 61000-4-18 低速および高速減衰振動波の異なるパラメータを満たすために、ジェネレータの RLC パラメータとスイッチ設計はそれぞれ異なる方法で最適化されます。
緩やかな減衰振動波（例： LISUN DOW61000-18):
• より低い発振周波数（100 kHz、1 MHz）を実現するために、より大きなLとCを採用します。例えば、100 kHzの発振には、共振周波数 f₀ = 1/(2π√(LC)) ≈ 100 kHz のLC結合が必要です。
• 200 Ω の内部抵抗を使用して減衰率を制御し、Vₚₖ₅ > 50% Vₚₖ₁ および Vₚₖ₁₀ < 50% Vₚₖ₁ の減衰要件に準拠することを保証します。
• 低速波の数十ナノ秒の立ち上がり時間に合わせて中速スイッチ（立ち上がり時間≈75 ns）を採用しています。
高速減衰振動波（例： LISUN DOW61000-18F):
• より小さなL値とC値を使用することで、高い発振周波数（3MHz、10MHz、30MHz）を実現します。例えば、30MHzの発振には、f₀ ≈ 30MHzのLC結合が必要です。
• 50Ωの内部抵抗（高周波同軸ケーブルの特性インピーダンスに一致）を備えているため、信号の反射を最小限に抑え、安定した高周波伝送を実現します。
• 高速スイッチ（立ち上がり時間≈5 ns）を組み込んでおり、高速減衰振動波の高速なフロントエッジを生成します。
DOW61000 18_減衰振動波イミュニティ試験器
LISUN GROUPさん DOW61000-18 このシリーズには 2 つのモデルが含まれます。 DOW61000-18 （IEC 61000-4-18 低速減衰振動波試験用）および DOW61000-18F（IEC 61000-4-18 高速減衰振動波試験用）。両モデルともCNAS ISO 17025規格に準拠して校正されており、トレーサビリティと精度が確保されています。表1に主要な技術仕様をまとめています。
表1：技術仕様 LISUN DOW61000-18 シリーズ
| DOW61000-18 （緩やかな減衰振動波） | DOW61000-18F（高速減衰振動波） | |
| 準拠標準条項 | IEC 61000-4-18/EN 61000-4-18 条項 4.2; GB/T 17626.18 第 4.1 条 | IEC 61000-4-18/EN 61000-4-18 条項 4.3; GB/T 17626.18 第 4.2 条 |
| 校正証明書 | CNAS ISO 17025 | CNAS ISO 17025 |
| 出力電圧 | 200 V ~ 3 kV ±10% | 450 V ~ 4.4 kV ±10% |
| 発振周波数 | 100 kHz ±10%、1 MHz ±10% | 3 MHz ±10%、10 MHz ±10%、30 MHz ±10% |
| パルス極性 | 正、負、または自動（正/負） | 同左 |
| 立ち上がり時間 | 75 ns ±20% | 5 ns ±30% |
| 電圧減衰 | Vₚₖ₅ > 50% × Vₚₖ₁; Vₚₖ₁₀ < 50% × Vₚₖ₁ | 同左 |
| 繰り返し周波数 | 1～100 Hz（100 kHz振動）; 1～1000 Hz（1 MHz振動） | 最大5,000 /秒±10% |
| バースト幅 | 1～9999秒（調整可能） | 3 MHz: 50 ms ±20%; 10 MHz: 15 ms ±20%; 30 MHz: 5 ms ±20% |
| パルス間隔 | 1～9999秒（調整可能） | 300ミリ秒±20% |
| 電流波の立ち上がり時間 | 無し | 3 MHz: <330 ns、10 MHz: <100 ns、30 MHz: <33 ns |
| 現在の発振周波数 | 無し | 3 MHz ±30%、10 MHz ±30%、30 MHz ±30% |
| 内部抵抗 | 200 Ω | 50 Ω |
| EUT電源 | AC 600 V/32 A; DC 1000 V/32 A | AC 380 V/16 A; DC 300 V/16 A |
| 電源（テスター） | AC 85～264 V/単相 | 同左 |
| 主要なテスト関数 | IEC標準テストレベルを内蔵、ステップ電圧調整、大型LCDタッチスクリーン | 同左 |
• 国際規格に完全準拠: 両モデルとも、IEC 61000-4-18 低速および高速減衰振動波の要件、および EN と GB の同等規格に厳密に準拠しており、テスト結果が世界的に認められています。
• 幅広いパラメータカバレッジ: DOW61000-18 低速波試験用の100kHz/1MHzの発振周波数をカバーし、 DOW61000-18F は、高速波テスト用に 3 MHz/10 MHz/30 MHz をサポートし、多様な EUT のニーズを満たします。
• 柔軟な操作性：IEC規格の試験レベルを内蔵しているため、手動でのパラメータ設定は不要です。また、ステップ電圧機能により、試験電圧を段階的に増加させ、EUTのイミュニティ閾値を特定できます。大型LCDタッチスクリーンにより、操作とデータの視覚化が簡素化されます。
• EUT用の高電源供給能力： DOW61000-18 AC 600 V/32 AおよびDC 1000 V/32 AのEUT用電源を供給し、高出力産業機器（HVメーター、モーターコントローラーなど）に適しています。 DOW61000-18F は通信モジュールなどの中電力デバイスに対応します。
当学校区の LISUN DOW61000-18 シリーズは、IEC 61000-4-18 低速および高速減衰振動波試験用の専門ツールとして、EMC耐性が重要となる業界で広く使用されています。代表的な適用シナリオは以下のとおりです。
• 高電圧/中電圧変電所設備：断路器、変圧器、保護リレーの開閉操作によって発生する低速減衰振動波に対する耐性を試験する。 DOW61000-18100 kHz/1 MHz の発振周波数は、実際の変電所の干渉を正確にシミュレートします。
• スマートメーターおよびエネルギー監視デバイス：これらのデバイスは電力線の近くに設置されることが多く、減衰振動波の影響を受けやすいです。テスターは、このような干渉下でも正確な測定とデータ伝送を維持できるかどうかを評価します。
• 周波数変換器とサーボドライブ：現代の産業オートメーションシステムでは、高速パワーエレクトロニクススイッチが使用され、高速減衰振動波（3MHz～30MHz）を生成します。 DOW61000-18F はこれらのデバイスの耐性をテストし、安定したモーター制御を保証します。
• プログラマブルロジックコントローラ（PLC）：PLCは産業用制御システムの中核です。低速波干渉（高電圧バスバーから）または高速波干渉（近くのスイッチから）はロジックエラーを引き起こす可能性があります。 DOW61000-18 シリーズは、その耐干渉能力を検証します。
• 精密機器：実験室機器（例：オシロスコープ、信号発生器）やプロセス制御機器（例：圧力トランスミッター）には高い安定性が求められます。本テスターは、産業環境における減衰振動波の影響を受けないことを保証します。
• 医療機器：患者モニターや診断装置などの機器は、電力網のスイッチングによって減衰振動波が発生する可能性のある病院内で確実に動作する必要があります。IEC 61000-4-18試験（ LISUNの試験官による検査は、医療機器認証の必須ステップです。
6. 結論
当学校区の IEC 61000-4-18 低速および高速減衰振動波 この規格は、電気電子機器のEMC耐性を確保する上で重要な役割を果たし、電力システムや産業環境における減衰振動波干渉によってもたらされるリスクに対処します。 LISUN DOW61000-18 シリーズ減衰振動波耐性試験装置は、標準に厳密に準拠し、パラメータを幅広くカバーし、ユーザーフレンドリーな設計を備えており、世界中の産業界に信頼性の高い試験ソリューションを提供します。
当学校区の DOW61000-18 モデルは、高電圧変電所設備の低速減衰振動波（100 kHz/1 MHz）を効果的にシミュレートしますが、 DOW61000-18Fは、高周波産業機器および通信機器向けの高速減衰振動波（3MHz/10MHz/30MHz）を対象としています。両モデルとも、IEC 61000-4-18の技術要件を満たすだけでなく、内蔵の標準レベルやステップ電圧調整などのインテリジェントな機能により試験効率を向上させます。
産業の電化とデジタル化が進むにつれて、EMC試験の需要はさらに高まります。 LISUN DOW61000-18 このシリーズは、世界標準と実際のアプリケーションのニーズに合わせることで、機器の信頼性を確保し、EMC準拠製品の開発を促進するための重要なツールであり続けます。
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