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Why Inc. 研究開発部 · 東京

Denka Platinum：高周波電気ノイズを除去。損失を削減。重要設備を保護。

Denka® プラチナプレートは、クリップ式で取り付けるパッシブ型のNi-Znフェライトセラミック製高周波パッシブフィルター（150 kHz～30 MHz）です。VFD、太陽光インバーター、整流器、スイッチング電源から発生する伝導エミッションを、配線変更や停止作業なしで減衰させます。

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電力品質HFパッシブフィルター設備保護エネルギー効率y-denka.com
エネルギー削減
8–15%
産業設備における原単位エネルギー消費量（kWh/t）の一般的な削減率。最大20%。
対象周波数帯
150 kHz–30 MHz
従来のIEEE 519高調波フィルターが作用しない、CISPR 11の伝導エミッション帯域。
プレートあたりの減衰率
13–15%
プレート1枚あたりの高周波電圧減衰のピーク値（25～30 MHz）。KU Leuven／EnergyVilleで第三者検証済み。
導入施設
100+
セメント、製造、セラミックス、商業施設など世界各地で実証済み。投資回収期間は1.5年未満。

企業と技術について

現代の産業用電力システムにおける重大な盲点

Denka®は、Why Inc.（東京）の研究開発部が、取締役会長 Dr. Alaa Alyaman の指揮のもとで開発した製品です。現代の産業用電力システムにおける重大な盲点である高周波伝導エミッションに対処します。

従来の力率改善コンデンサや低次高調波フィルターは2.5 kHz未満のひずみを抑制しますが、高速スイッチングのパワーエレクトロニクス（2～16 kHzでスイッチングするVFDや20 kHz以上のSMPS）は急峻な電圧変化（dv/dt）を発生させ、MHz帯にまで及ぶ伝導性電磁ノイズを生み出します。

Denka® 高周波パッシブフィルターは既存の相導体に直接クリップで取り付け、この高周波エネルギーを発生源で吸収します。

課題

高周波ひずみの隠れたコスト

  • 01+19%

    モーター損失と熱の悪循環

    コンバーターが生む高周波高調波は、誘導モーターの総損失を8.7%～19%増加させ、負荷時の鉄損を29%増やし、巻線温度を約8 °C上昇させます。37 kWモーターでは温度が1 °C上がるごとに約41 Wの二次損失が加わります。

  • 02+33%

    変圧器とケーブルの劣化

    インバーターの高周波高調波は、配電用変圧器の渦電流損を最大33%増加させ、絶縁劣化を22%加速させます。ケーブルでは表皮効果により、30 MHzの電流は外層わずか0.012 mm（50 Hzでは9.2 mm）に集中し、交流抵抗が急増します。

  • 0351%

    ベアリングと絶縁の早期故障

    温度が10 °C上がるごとに電気絶縁の寿命は半減します。さらにモーター故障の51%はベアリングに起因し、VFD駆動モーターでは高周波コモンモード電流がベアリングを通じて放電し、放電加工（EDM）による点食やフルーティングを引き起こします。

  • 04

    制御・計測機器への干渉

    高周波伝導エミッションは近接する機器やフィルターコンデンサーの間で局所的に循環し、漏電遮断器（RCD）の誤作動、PLCやスマートメーターの障害、LEDのちらつきを引き起こします。

仕組み

高周波パッシブフィルターの仕組み

  1. 01

    50/60 Hzの基本波電力への影響ゼロ

    グレードDT400LのNi-Znフェライトセラミック複合材（μ(ω) = μ′(ω) − jμ″(ω)）で設計。50/60 Hzでは透磁率の実部（μ′）が支配的なため、追加されるリアクタンスはごくわずかで、商用電力はそのまま通過します。

  2. 02

    損失支配型の高周波吸収（150 kHz～30 MHz）

    CISPR 11の高周波帯域では、虚部の損失成分（μ″）が急激に増加します。プレートは周波数依存の抵抗として働き、導体周囲の高周波磁界エネルギーを吸収して、ごくわずかな熱（自己発熱0.4 °C以下）として放散します。

  3. 03

    2か所でのクリップ式保護

    配線変更や電気的接触なしで取り付け可能。配電レベル（VFD、整流器、太陽光インバーターに給電する遮断器の出力側）でネットワークへの伝搬を止め、モーターレベル（ドライブ出力ケーブル）でベアリングに流れるコモンモード電流を遮断します。

仕様

技術仕様

機能パッシブ型の高周波伝導ノイズフィルター（IEEE 519フィルターを補完）
バージョンDenka® プラチナプレート（ブラック）
材質焼結Ni-Znフェライトセラミック複合材（グレードDT400L）
寸法・重量50 mm × 25 mm × 3.5 mm・1枚あたり約21 g
設計帯域150 kHz～30 MHz（CISPR 11 伝導エミッション帯域）
試験で検証された減衰性能1～30 MHzの広帯域。25～30 MHzでプレート1枚あたり13～15%（約1.2～1.4 dB）（KU Leuven）
自己発熱・絶縁性高周波吸収時の自己発熱0.4 °C以下・高抵抗率セラミック・電気的接触なし
安全性・メンテナンスメンテナンス不要・非放射性、アスベストフリー、ハロゲンフリー、RoHS準拠

実績

検証済みの導入事例とラボ試験

第三者機関が測定した結果の一部をご紹介します。さまざまな業種・国での導入事例を多数ご用意していますので、お気軽にお問い合わせください。

  • ラボ検証

    13–15%

    KU Leuven／EnergyVille（ベルギー）

    パワーエレクトロニクス研究グループがAgilent 4294A精密インピーダンスアナライザーを用いて1～30 MHzで試験し、周波数依存の高周波電圧減衰を確認。25～30 MHzでプレート1枚あたり13～15%のピークを記録しました。

  • 重工業

    −7.0%

    Cleopatra セメント工場（エジプト）

    SGSが原料ミルの誘導電動機ドライブで独立測定。原単位エネルギー消費量を7.0%削減（46.88 → 43.76 kWh/t）し、消費電力の変動を59%低減しました。

  • 製造業

    −11.5%

    GSF 工業施設（エジプト）

    工場全体の電力原単位を11.5%削減（78.69 → 69.61 kW/t）、真の力率を0.94から0.96に改善し、1.5年未満で投資を全額回収しました。

  • セラミックス・太陽光

    24.5% → 9.8%

    Saj Ceramics（ケニア、BEST Energyと共同）

    現地観測で、釉薬調製ミル8の電流ひずみ（THDᵢ）が24.52%から9.76%に、ガス化炉ポンプ回路では84.89%から54.11%に低下したことを記録しました。

その他の導入事例を請求する

診断・M&Vプロトコル

すべての導入を設計し、検証します

IPMVP オプションB/CおよびASHRAE Guideline 14に基づき、5つのステップで実施します。

  1. 01

    HFスペクトル調査

    ポータブルスペクトラムアナライザーとRF電流プローブによる、現地での2 kHz～30 MHzの掃引測定。

  2. 02

    熱のベースライン

    端子、ケーブル、モーター端子箱の校正済み赤外線サーモグラフィー測定。

  3. 03

    電力品質のベースライン

    THDᵢ、THDᵥ、真の力率のクラスA記録。

  4. 04

    エネルギーと生産量の回帰分析

    1サイクル全体にわたり、有効電力量（kWh）を生産トン数と対比して記録。

  5. 05

    設置後のA-B-A検証

    クリップ取り付け後にすべてのベースライン測定を繰り返し、正味のエネルギー回収を証明。

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