개요

최근 파워일렉트로닉스 기술의 급속한 진보로 가전 · OA 기기에서 산업용 기기까지 폭넓은 분야에서 반도체 응용 기기가 보급됨에 따라 이들 기기에서 발생하는 고조파 전류에 의해 계통의 전압 변형이 증대하고 있다. 그 영향에 따라
 · 콘덴서 설비의 이음(굋音), 과열, 소손
 · 변압기의 이음, 과열
 · 차단기의 이음, 오동작
 · 컴퓨터 시스템의 오동작
 · 조명 기기의 깜박임
 · 가전제품(라디오, 텔레비전 등)의 잡음, 영상흔들림
등의 장해가 대도시 · 공업지역 · 주택가를 중심으로 증가해 심각한 문제가 되고 있다.
이에 일본에서는 고조파 억제 대책 기술 지침(JEAG 9702-1995)을 제정하여 고조파 대책을 실시하도록 하고 있다.
본고에서는 각종 고조파 억제 대책 기기의 특징 및 대책 방법에 대해서 소개한다.

고조파 필터에 의한 고조파 제어

주된 고조파 대책 기기로 패시브(Passive, 수동)필터와 액티브(Active, 능동) 필터가 있다.

1. 패시브(수동) 필터에 의한 대책
⑴장치개요
패시브 필터는 콘덴서(C) · 리액터(L)라고 하는 수동(패시브) 소자를 조합해 특정 차수(주파수) 또는 차수(주파수) 영역에서 저(低)임피던스가 되는 분로를 구성해 고조파 전류를 흡수함으로써 부하와의 접속점에서 전원 쪽으로 유출하는 고조파 전류를 저감할 수 있다(<그림 1, 2> 참조).
특정 차수(주파수)를 저임피던스로 한 필터를 동조 필터(<그림 3> 참조), 차수(주파수) 영역에서 저임피던스로 한 필터를 고차형 필터(<그림 4> 참조)라고 한다. 고조파 억제 효과는 높지만 억제시키는 차수분의 분로를 개별로 설정할 필요가 있다. 일반적으로는 고조파 발생량이 많은 5 · 7 · 11차 분로에 동조 필터를 구성해 고조파 대책을 실시한다.