電力線フリッカーとは、電源電圧の急激な変動によってランプの明るさが目に見える形で変化する現象です。機器や設備の負荷電流の変動により、電力網のソースインピーダンスに電圧降下が生じます。この時間的な変動がフリッカーを発生させます。その影響は、光に敏感な人への不快感からてんかん発作まで多岐にわたります。また、フリッカーはテレビ受信機などの高感度電子機器や、一定の電力を必要とする産業プロセスにも影響を及ぼす可能性があります。[ 1 ]
フリッカーは、例えば製鉄所が配電網で大型の電動モーターやアーク炉を使用している場合、オフィスビルでエレベーターのモーターを頻繁に始動している場合、あるいは地方の住宅で長い給電系統に接続された大型の送水ポンプが定期的に始動している場合などに発生する可能性があります。共通接続点に発生する 可能性のある短絡電流に対して、変動する負荷の大きさが大きくなるにつれて、フリッカーが発生する可能性は高まります。
フリッカー測定装置の要件は、国際電気技術規格IEC 61000-4-15に規定されている。[ 2 ]
フリッカーメーターは、230 V/60 W または 120 V/60 W の白熱電球(基準ランプ) と人間の知覚システム (眼脳モデル) をシミュレートする複数の機能ブロックで構成されています。
得られた瞬時フリッカー値から、標準化された10分間の観測間隔における統計的手法に従って、短期フリッカーの「知覚度」値P stが算出されます。長期フリッカーP lt は、標準化された2時間にわたる 複数のP st値の3次平均として算出されます。
知覚値の計算とスケーリング アルゴリズムは、P 値 1.0 が、被験者の 50% がちらつきを顕著かつ不快だと感じるレベルに対応するように選択されました。
規格IEC 61000-3-3では、P stおよびP ltの観測間隔と限界値が次のように規定されています。
| 価値 | 観察間隔 | 限界値 |
|---|---|---|
| PST | 10分 | 1.0 |
| P lt | 2時間 | 0.65 |
IECフリッカー規格では、試験対象機器(EUT:Equipment Under Test)は、試験中、フリッカーに関して最悪の状態で動作させなければならないと規定されています。EUTが試験全体を通して(比較的)一定の動作をした場合、P lt = P stとなります。この状態が実現可能かつ現実的である場合、P st はP ltの制限値(より低い値)を満たす必要があります。技術報告書IEC TR 61547-1は、光フリッカーメーターの機能と測定方法を定義しています。この報告書では、様々な種類のランプの光束に応じた知覚値の測定方法が詳述されています。
P stを純粋に解析的に計算することはほぼ不可能です。規格[ 3 ]には、 P st値を予測するため の推定式が示されています。
フリッカーは負荷変動によって発生します。負荷変動の振幅のみが重要であり、絶対値は重要ではありません。フリッカーを低減するには、負荷変動の頻度を減らすか、負荷変動の大きさを小さくします。負荷変動を段階的ではなく、徐々に変化させる(例えばパワーエレクトロニクスの助けを借りて)と、フリッカーは目立ちにくくなります。
負荷変化の振幅とP stの関係は線形です。つまり、スイッチング負荷を半分にすると、P stも半分になります。時間あたりの負荷変化回数(n/Tp)とP stの関係は非線形です。負荷変化を半分にすると、P st は約20%しか減少しません。P stを半分にするには、負荷変化回数を9分の1に減らす必要があります。