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システム・電源のEMC対策とヒューズの選定方法
  1.電源ラインからのサージ侵入を回避

 電源ラインから侵入するサージに耐えられるレベルは、IEC61000-4-5『サージイミュニティ試験』に目安が定められています。サージ電圧の大きさや波形は種々さまざまなため、「絶対大丈夫」な保護が難しい実情では、IEC61000-4-5の規格適合度はサージ耐久性のレベルを示す目安となります。
 
 
 
   イミニュティとは、『電磁障害の存在する状態で、劣化を生ずることなしに稼動することができる機器・システムの能力』です。
 IEC61000-4-5は、イミニュティの検証を目的とした規格で、サージ耐久性を表1のように定めています。

 
    表1  
 
レベル
サージ電圧1.2/50μs
(kV) ※1
サージ電流 8/20μs
(kA) ※2

サージ電流のI2t
(A2s)

1
0.5
0.25
0.9
2
1
0.5
3.7
3
2
1
14.7
4
4
2
58.9
 
    ※1 サージ電圧波形1.2/50μsとは、大まかには、図1のように定義されます。  
 
 
   
図1
 
 
※2 サージ電流波形8/20μsとは、大まかには、図2のように定義されます。  
 
 
   
図2
 
    ※1※2 イミュニティ試験は、サージ電圧波形と、この電圧がかかった時に機器・システムの雷防護回路に流れる電流波形の両方を定めており、このような出力を出せるサージ発生器を『ハイブリッド発生器』、波形を『コンビネーション波形』と呼んでいます。また、サージが流れる回路抵抗は2Ωとなっています。  
 
※2 過電圧保護素子のサージ耐量は、一般に8/20μsの波形を使って示されています。適合するイミュニティのレベルに合わせて過電圧保護素子を選択するには、サージ電流に対して十分大きいサージ耐量(衝撃放電耐量)のものを選択する必要があります。  
       
 

2.過電圧保護素子の破損による二次障害の発生と防止

 サージ耐量を超えるサージ電流が流れた場合に、過電圧保護素子は発熱、破損することがあります。多用されている酸化亜鉛バリスタは破損すると低抵抗状態となり回路間に短絡電流が流れ二次障害に至る場合があります。 過電圧保護素子の破損による二次障害の防止策の一つとして、バリスタと直列にヒューズをつなぎ、バリスタ破損時の短絡電流でヒューズを溶断させ、バリスタを切り離すという手法があります。
 但し、不適当な特性のヒューズを用いると、予期しない小さなサージ電流で誤溶断する場合がある為、過電圧保護素子と直列に接続するヒューズは、表1に示すサージ電流のI2tに対して十分大きな溶断I2t(目安として2倍以上)のものを選ぶ必要があります。

 
     
 

3.当社の雷防護製品

 当社の雷防護製品には、『アラームヒューゼット』と『ヒューズ付バリスタ』があります。
 『アラームヒューゼット』は、バリスタと警報用ヒューズを組み合わせた製品で、『ヒューズ付バリスタ』は、バリスタと温度検知付電流ヒューズを組み合わせた製品です。
 どちらの製品もバリスタが劣化したり、耐サージ量を超えるサージが侵入してバリスタが破損した場合でも、バリスタを回路から切り離して二次障害への波及を防止します。また、『アラームヒューゼット』はバリスタの破損した際に警報表示、警報動作を行います。
 サージイミュニティの各レベルに対する当社製品の適合性を表2に示します。『アラームヒューゼット』のタイプA品はクラス3以下、タイプB品および『ヒューズ付バリスタ』はクラス4以下をクリアしています。

 
 
 表2
 
レベル
当社製品の適合性
アラームヒューゼット
FZ□A
アラームヒューゼット
FZ□B ※3
ヒューズ付バリスタ
FV
1
OK
OK
OK
2
OK
OK
OK
3
OK
OK
OK
4
-
OK
OK
  ※3 アラームヒューゼットのタイプB品は衝撃放電耐量が2500Aになります。詳細については、お問い合わせ下さい。
 
 
以上
     

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