瞬時電圧低下（瞬低）はどうして生じるのか、瞬低とはどのような現象か、瞬低により電気設備がどのような影響を受けるのか、その対策について教えて下さい。
質問番号2021-0092「瞬時電圧低下現象（瞬低）のモデリング」で述べたように、送電線への落雷や送電系統の短絡事故などによって、需要家の電気設備に瞬時電圧低下（瞬低）が発生します。電力会社などの資料によると、特別高圧で受電している顧客で1 年に3 回程度、高圧で受電している顧客で1 年に2 回程度発生し、電圧低下時間は概ね特別高圧系統で 0.2 秒以下、高圧系統で 0.3 秒以下、約20%～80%の値に低下すると言われています。
1. 瞬時電圧低下の発生メカニズム
送電線への落雷による瞬低発生のメカニズムについては、北陸電力の URL http://www.rikuden.co.jp/tairai/mechanism.html に分かり易い説明されていますのでご参考にして下さい。
落雷以外にも、瞬低現象は「a. 需要家の配電系統で短絡事故が生じこの事故を遮断するまでの間 b. 2回線受電あるいは配電方式の系統で1回線故障あるいは停電により電源切換を行う間（ATS : Automatic Transfer System）の最大2秒間程度」同様の現象が生じます。
2. 瞬時電圧低下による負荷機器への影響
瞬低によって影響を受ける負荷機器の種類および瞬時電圧低下耐量は、電気共同研究会の電気共同研究46.3 (1990.7) によると、概ね下記のようになっています。（瞬低継続時間および電圧低下が下記の値を超えると影響を受けます）
① 電磁接触器（継続時間01秒、電圧低下50%）
② パワーエレクトロにクス応用可変速電動機（継続時間01秒、電圧低下15%）
③ パソコン、プロセス制御用、NC工作機など（継続時間06秒、電圧低下40%）
④ 高圧放電ランプ（継続時間06秒、電圧低下15%）
⑤ 医療用機器（継続時間1秒、電圧低下40%）
➅ 不足電圧継電器（継続時間1秒、電圧低下20%）
3. 瞬時電圧低下対策
瞬時電圧低下によって、プラント内の設備の破損やプラントの停止を招きかねません。また医療用の設備などの場合では人命に影響を及ぼすこともあります。瞬低や停電の状況と設備の重要性を考慮して、適切な瞬低対策についての検討が必要です。一般的に下記のような対応策が考えられます。
① 電磁接触器：
多数の誘導電動機を使用している化学工場などの場合、瞬低により電磁接触器が離落して電動機が停止し、プラントや設備が停止する事が多々あります。対応策として、ラッチ式や遅延釈放型のものを採用する、制御電源を無停電化する、あるいは電動機群を順序再始動するなどの対策が必要です。「誘導電動機を有する産業設備の瞬時電圧低下対策」については、次の質問番号2021-0098で、実施例を含め具体的に説明します。
② パワーエレクトロにクス応用可変速電動機：
瞬低時に内部のパワーエレクトロニクス素子を保護するために、運転を停止する事も考慮する。また、電圧低下時に電動機の制御機能をロック状態にし、電圧復帰後自動的に正常運転に戻す機能を持った自動再起動型のインバータを採用する。
③ パソコン、プロセス制御システム、NC工作機など：
事務用のパソコン等は必要に応じて小型無停電電装置 (UPS) を使用する。運転を止めることのできない重要な設備については、無停電電装置 (UPS) や電機メーカー各社製の瞬低補償装置の採用等を検討する。製造設備などの場合、停電対策として、非常電源系統に接続することも検討する。
④ 高圧放電ランプ：
瞬低時に放電を維持できずに立ち消えすることがある。十数分間の再点灯時間を要するので、瞬時再点灯形を採用することも考慮する。
⑤ 医療用機器：
設備の重要性に応じて、無停電電装置 (UPS)や電機メーカー各社製の瞬低補償装置の採用等を検討する。また、停電対策として非常電源系統に接続することも検討する。
➅ 不足電圧継電器：
瞬低で不足電圧継電器が動作して保護回路の動作に影響を与える事の無いよう、不足電圧継電器の設定値を検討する。
電機メーカー各社から「a. コンデンサやフライホイールを用いた方式 b. コンバータおよびインバータとコンデンサを用いた方式 c. コンバータおよびインバータとバッテリーを用いた方式」などの多種の瞬低補償装置が製作されている。瞬低から停電までの補償時間、設備の重要性、装置のコストなどを総合的に考慮して、ソフトおよびハードの両面から最適の装置やシステムの導入についての検討が必要である。
瞬時電圧低下現象に関する文献として、Web siteに「瞬時電圧低下現象」IEEJ Journal Vol.128, No.9, 2008 がアップロードされています。 https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejjournal/128/9/128_9_598/_pdf をご参考にして下さい。
また、下記の関連するQ&A（質疑応答）もご参考にして下さい。
① 質問番号 2021-0092 ：瞬時電圧低下（瞬低）現象のモデリング
② 質問番号 2021-0093 ：電動機再始動のモデリング
③ 質問番号 2021-0097 ：瞬時電圧低下とその対策
④ 質問番号 2021-0098 ：誘導電動機を有する産業設備の瞬低対策
⑤ 質問番号 2021-0099 ：瞬時電圧低下対策の実例（海外編）
➅ 質問番号 2021-0100 ： 瞬時電圧低下対策の実例（国内編）
