高調波って、そもそもナニ？

高調波とは？

ふだん使っているコンセントは直流ではなく交流ということは誰でも知っていると思います。では、その周波数はご存じでしょうか？ 実はコンセントの周波数は場所によって異なり、おおざっぱに言うと関西は60Hz、関東は50Hzとなっています。切りが良いので関東の50Hzで考えますと、次のような波形で、関東ではコンセントのAC100Vは50Hzで１周期は1/50秒（20ミリ秒）となっています。

この波形は綺麗な「サイン波」になっており、このような場合「高調波は含まれていない」と言うことができます。一般的には波形に「歪み」があると高調波成分が含まれており、例えばサイン波の頭がつぶれたり、とがっているような場合です。50Hzの成分を基本波と言い、歪みのある波形には基本波以外に50Hzの整数倍の周波数成分が含まれています。このとき、3倍の周波数成分（150Hz）を第3次高調波と言い、同様にN倍を第N次高調波と呼びます。

次に以下の波形をご覧ください。周波数50Hzの波形ですが、一見すると理想的なサイン波のように見えますね。

実はこの波形には高調波が含まれており、理想的なサイン波とは若干異なります。この波形を高調波解析（FFT解析とも言います）にかけると以下のようになります。横軸は周波数になっており、50Hzの部分（基本波）以外に150Hz付近（3次高調波）、250Hz付近（5次高調波）にレベルが大きくなっているのがわかります。このように、元の波形ではわかりにくい高調波のレベルを高調波解析によって視覚的に見ることができます。

高調波電流による弊害

電源ラインに高調波が含まれていると接続された機器に高調波電流が流れ、以下のような弊害を引き起こすことがあります。

機器	現象	備考
テレビ	画面のみだれ
オーディオ機器	ノイズ
ブレーカ	誤作動
電力用コンデンサ	異音や焼損	本来50Hz（基本波）用に設計されており、これより高い周波数では保証されていない
電力用リアクトル	過熱や焼損
電力用ヒューズ	溶断

高調波電流規制

前述のような弊害を抑制するために高調波電流規制の規格が制定されています。国内では、JIS C61000-3-2、国際的には IEC61000-3-2となっており、以下のようなカテゴリ（クラス）別に高調波電流の限度値が規定されています。詳しくはそれぞれの規格を参照してください。

クラスA	平衡３相機器及び他のクラスに属さないすべての機器
クラスB	手持ち形電動工具
クラスC	照明機器
クラスD	特殊な電流波形の600W以下の機器

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