Microsoft Word - 02-IT_1004(JEIDA-63改定版)改.doc

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1 Standard of Japan Electronics and Information Technology Industries Association JEITA IT 1004 JEIDA Standard for Operating Conditions of Industrial Computer Control System Standard for Operating Conditions of Industrial Computer Control System WG Managing Committee on Electronic Equipment and Information Technology Standardization Japan Electronics and Information Technology Industries Association

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3 目 次 まえがき 1. 総 論 適 用 範 囲 環 境 のクラス 分 けと 機 器 の 耐 環 境 性 のクラス 分 け 機 器 と 環 境 の 適 合 環 境 と 信 頼 性 環 境 と 省 エネルギー 対 策 本 基 準 の 適 用 8 2. 温 度 湿 度 温 度, 湿 度 による 影 響 クラス 分 け 輸 送, 保 管 の 期 間 記 録 媒 体 温 度, 湿 度 の 管 理 空 調 設 備 導 入 時 の 留 意 点 供 給 電 源 供 給 電 源 のクラス 分 け 供 給 電 源 の 出 力 容 量 の 選 定 供 給 電 源 の 安 定 化 供 給 電 源 および 給 電 方 法 の 留 意 事 項 その 他 接 地 接 地 のクラス 分 け 接 地 の 考 え 方 ラインフィルタ 使 用 上 の 注 意 分 散 システム, 遠 隔 設 置 機 器 間 等 の 接 地 電 源 線, 筐 体, 信 号 線 の 接 地 方 法 30 5.ノイズ 静 電 気 33 i

4 5.2 電 磁 界 サージ( 雷 サージ) ACラインノイズ( 誘 導 性 負 荷 ) フィールドノイズ 測 定 機 器 の 紹 介 振 動 衝 撃 振 動 衝 撃 による 影 響 加 速 度 振 幅 と 変 位 振 幅 の 関 係 振 動 衝 撃 の 分 類 とクラス 分 け 振 動 衝 撃 対 策 測 定 機 器 塵 埃 塵 埃 の 問 題 点 塵 埃 の 条 件 塵 埃 対 策 腐 食 性 ガス 腐 食 性 ガスによる 影 響 腐 食 性 ガスの 種 類 大 気 腐 食 に 関 与 する 他 の 因 子 腐 食 性 ガス 環 境 のクラス 分 け 大 気 腐 食 因 子 の 測 定 情 報 処 理 制 御 機 器 システムの 腐 食 性 ガス 対 策 大 気 汚 染 状 況 安 全 対 策 情 報 処 理 制 御 機 器 の 安 全 対 策 防 火 対 策 防 水 対 策 セキュリティ 対 策 入 退 室 管 理 鼠 害, 虫 対 策 人 間 工 学 的 観 点 での 環 境 対 策 100 ii

5 10.1 騒 音 照 明 対 策 温 湿 度 環 境 VDT(Visual Display Terminal ) 作 業 環 境 地 震 対 策 地 震 対 策 の 目 的 設 備 の 地 震 対 策 機 器 室 の 地 震 対 策 機 器 の 地 震 対 策 長 周 期 地 震 動 対 策 116 参 考 資 料 -1 機 器 のノイズ 耐 力 試 験 方 法 の 紹 介 静 電 気 放 射 無 線 周 波 電 磁 界 ( 電 界 ) 無 線 周 波 電 磁 界 によって 誘 導 された 伝 導 妨 害 ( 連 続 波 伝 導 ノイズ) 磁 界 ( 交 流 磁 界 ) サージ( 雷 サージ) 電 気 的 ファストトランジェント/バースト 波 ノイズ(EFT/B) 131 参 考 資 料 -2 塵 埃 測 定 方 法 および 集 塵 装 置 浮 遊 塵 埃 の 測 定 方 法 の 分 類 試 験 用 ダスト 規 格 134 参 考 資 料 -3 震 度 階 と 加 速 度 の 関 係 についての 考 察 ( 試 算 ) 年 当 時 の 考 え 方 (1949 年 気 象 庁 震 度 階 級 と 加 速 度 の 関 係 ) 年 気 象 庁 震 度 階 級 と 加 速 度 の 関 係 考 察 150 iii

6 まえがき 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 設 置 環 境 基 準 JEIDA は 平 成 12 年 7 月 に JEIDA-29 工 業 用 計 算 機 設 置 環 境 基 準 から 上 記 のように 名 称 を 変 更 して 以 来, 約 6 年 が 経 過 した その 間 の 技 術 変 化 進 歩 は 著 しく, 平 成 12 年 の 改 定 時 に 対 象 でない 機 器, 設 置 環 境 の 変 化 国 際 規 格 の 設 定 等 があった そこで 平 成 18 年 度 ( 社 ) 電 子 情 報 技 術 産 業 協 会 では 情 報 システム 部 会 に 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 環 境 基 準 改 定 ワーキンググループを 設 け, 見 直 し 改 定 を 行 ってきた A. 改 定 の 主 旨 昭 和 54 年 2 月 に 制 定, 発 行 された 工 業 用 計 算 機 設 置 環 境 基 準 JEIDA-29は, 昭 和 57 年 2 月 に 第 一 回 の 改 定 版 を, 平 成 2 年 5 月 に 第 二 回 の 改 定 版 を 行 い, 生 産 システム 委 員 会 工 業 用 計 算 機 設 置 環 境 WG( 委 員 長 東 京 農 工 大 仁 田 周 一 氏 )のもとに 平 成 12 年 7 月 に 名 称 を JEIDA 63 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 設 置 環 境 基 準 に 変 更 した 第 三 回 の 改 定 版 を 発 行 し 現 在 に 至 っている その 間, 本 基 準 はユーザ,メーカの 利 用 度 が 高 く, 当 協 会 に 対 する 問 合 せ, 意 見 が 寄 せられることが 多 い 状 態 で 今 日 に 至 っている ここ6 年 間 の 技 術 の 進 歩 は 急 速 で, 新 しい 原 理 に 基 づく 機 器 が 開 発 さ れ 利 用 されていること,マルチメディアに 代 表 される 新 しいシステム 環 境 が 創 出 されていること,およ び 情 報 機 器 に 対 する 国 際 / 国 内 規 格 が 多 く 制 定 されていること 等 々, 周 囲 状 況 が 変 化 していることに より, 現 在 および 将 来 のシステムに 整 合 した 本 基 準 改 定 への 要 求 がここ1~2 年 の 間 に 強 くなってき た そこで 本 ワーキンググループでは 上 部 組 織 である 情 報 システム 部 会 に 所 属 する 他 の 委 員 会 をはじめ 関 係 団 体 の 調 査 研 究 結 果 を 参 考 とし,また,その 協 力 を 得 ることによって 現 状 の 把 握 と 将 来 への 展 望 を 行 った さらに 本 WGとしては,ユーザ,メーカの 要 望 事 項 の 収 集, 関 連 する 国 際 / 国 内 規 格 の 調 査, 新 規 技 術 の 実 用 化 状 態 の 調 査 等 を 行 い,これらをもとに, 名 称 を 新 たに 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 設 置 環 境 基 準 JEIDA-63の 改 定 版 としてJEITA IT-1004を 発 行 することとした 発 行 にあたり,ご 協 力 を 賜 った 関 係 団 体 関 係 委 員 会 および 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 設 置 環 境 基 準 ワーキンググループの 現 委 員, 旧 委 員 の 方 々に 深 甚 な 謝 意 を 表 する B. 改 定 概 要 今 回 のJEIDA-63の 改 定 にあたっては, 平 成 12 年 7 月 の 改 定 後 6 年 を 経 過 し, 実 情 と 合 っ ていない 部 分 あるいは 国 際 / 国 内 規 格 と 合 わなくなっている 部 分 も 多 いとの 客 観 的 な 判 断 により,そ の 全 容 について 見 直 しを 実 施 した 以 下, 見 直 しの 概 要 について 記 す iv

7 (1) 新 た 追 加 した 規 格 国 際 規 格 との 整 合 性 のために, 次 の 項 目 を 追 加 した 1ノイズ 静 電 気 の 接 触 放 電 に 気 中 放 電 を 追 加 ファーストトランジェント/バースト 波 /ノイズを 電 源 ポートノイズ に 信 号 ポー トノイズ のクラス 分 けを 追 加 2その 他 表 記 の 変 更 CRT CRTディスプレイ 液 晶 表 示 器 液 晶 ディスプレイ(LCD) プラズマ プラズマディスプレイ(PDP) UPS 無 停 電 装 置 USP 無 停 電 電 源 装 置 等 JISの 表 記 に 合 わせる 変 更 (2) 説 明 及 びコメントの 追 加 総 論 : 環 境 と 省 エネルギーの 項 を 追 加 温 度 湿 度 : 記 憶 媒 体 の 保 管 条 件 変 更 電 源 :UPSの 負 荷 との 整 合 追 加 無 線 機 器 の 使 用 条 件 変 更 短 時 間 振 動 の 継 続 時 間 変 更 (5 秒 間 10 秒 間 ) 塵 埃 のClass Sの 値 変 更, 塵 埃 に ウイスカ の 注 意 追 加, 大 気 汚 染 (SO 2,NO 2 ) 状 況 更 新 システムダウン 要 因 の 更 新 セキュリティ 対 策 に ウイルス 等 対 策 と ウイルス 等 の 届 出 件 数 被 害 件 数 の 最 新 デ ータの 追 加 バックグランド 騒 音 レベルの 推 奨 値 追 加 免 要 台 の 代 表 的 な 方 式 の 比 較 表 の 追 加 長 周 期 地 振 動 とその 対 策 追 加 参 考 資 料 -1:ノイズ 試 験 方 法 の 更 新 参 考 資 料 -3: 震 度 階 級 と 加 速 度 値 の 比 較 の 更 新 追 加 (3) 引 用 文 献 の 削 除 更 新 v

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9 はじめに 1. 総 論 1.1 適 用 範 囲 本 基 準 に 規 定 する 範 囲 は, 屋 内 に 設 置 される 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 設 置 環 境 基 準 である また 環 境 条 件 項 目 としては, 電 気 的 条 件 をも 含 めた 広 義 の 環 境 の 要 素 を 取 り 上 げ, 表 1.1にあげる 項 目 を 対 象 とする また, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 としては, 表 1.2にあげる 機 器 をその 範 囲 とする 表 1.1 設 定 環 境 基 準 の 定 義 温 度 湿 度 供 給 電 源 ノ イ ズ Class A Class B Class S(S1) Class S2 Class S3(S4) 温 度 15~30 5~40 0~50-10~60-25~70 湿 度 40~70%RH 20~80%RH 10~90%RH 5~95%RH 5~100%RH 結 露 含 む 温 度 変 化 率 ±5 /hr ±10 /hr ±15 /hr - - 電 圧 ±5% ±10% +15% -20% - - 周 波 数 ±0.5Hz ±1Hz ±3Hz - - 波 形 ひずみ 率 5% 以 下 10% 以 下 20% 以 下 - - 波 高 値 低 下 率 2% 以 下 5% 以 下 10% 以 下 - - 瞬 時 停 電 3mS 以 下 10mS 以 下 または, 1/2サイクル 以 下 200ms 以 下 - - 接 地 専 用 A 種 または 共 用 D 種 専 用 D 種 専 用 C 種 ( 電 力 機 器 は 除 く) - - 静 電 気 接 触 放 電 2Kv 4KV 6kV 8kV オープン*4 気 中 放 電 2Kv 4KV 8kV 15kV オープン*4 電 界 1V/m 3V/m 10V/m ( 特 殊 ) - 連 続 波 伝 導 ノイズ 1V 3V 10V ( 特 殊 ) - 交 流 1A/m 3A/m 10A/m 30A/m 100A/m 磁 界 規 定 なし 直 流 8A/m 400A/m 規 定 なし 規 定 なし (S4:4000A/m 以 下 ) 雷 サージ 0.5Kv 1.0kV 2.0kV 4.0kV 特 殊 ファストトランシ ェント/ *1 0.5kV 1.0kV 2.0kV 4.0kV 特 殊 ハ ースト 波 ノイズ *2 0.25kV 0.5kV 1.0kV 2.0kV 特 殊 振 動 連 続 振 動 *A 0.125mm 以 下 0.25mm 以 下 0.625mm 以 下 - - *B 1.0m/S 2 以 下 2.0m/S 2 以 下 4.9m/S 2 以 下 短 時 間 *C 1.0mm 以 下 2.5mm 以 下 5.0mm 以 下 - - 振 動 *D 2.0m/S 2 以 下 4.9m/S 2 以 下 9.8m/S 2 以 下 輸 送 振 動 鉛 直 4.9m/S 2 以 下 鉛 直 9.8m/S 2 以 下 鉛 直 19.6m/S 2 以 下 水 平 2.9m/S 2 以 下 水 平 4.9m/S 2 以 下 水 平 9.8m/S 2 以 下 - - 輸 送 衝 撃 鉛 直 49m/S 2 以 下 鉛 直 98.1m/S 2 以 下 鉛 直 196.1m/S 2 以 下 水 平 29.4m/S 2 以 下 水 平 49.0m/S 2 以 下 水 平 98.1m/S 2 以 下 - - 塵 埃 0.1mg/m 3 以 下 0.3mg/m 3 以 下 8mg/m 3 以 下 - - 腐 食 性 ガス 温 度, 湿 度 が 低 く ガスが 検 知 されない ( 評 価 点 9) 湿 度 が 比 較 的 低 く ガスが 少 ない ( 評 価 点 25) 湿 度 がやや 高 く ガスが 少 ない ( 評 価 点 36) 温 度, 湿 度 が 高 く ガスが 若 干 ある ( 評 価 点 50) 温 度, 湿 度 が 高 く ガスが 多 い (51 評 価 点 ) 代 表 的 な 数 値 だけを 記 載 したので, 正 確 な 定 義 は 本 文 を 参 照 のこと *1 電 源 ポートへのノイズ *2 信 号 ポートへのノイズ *3 かっこ 内 は 加 速 度 から 想 定 した 気 象 庁 震 度 階 ( 参 考 値 )である *4 P40 注 1) 参 照 *A 1~14Hz *B 14~100Hz *C 1~7Hz *D 7~100Hz -1-1

10 表 1.2 機 器 の 耐 環 境 性 例 < 本 体 (CPUを 含 む 電 子 回 路 )> 装 置 名, 機 器 名 温 度 湿 度 温 度 変 化 率 ひずみ 電 圧 周 波 数 率 現 状 の 一 般 基 準 を 示 す データは 動 作 時 のクラス 分 けの 例 である,( ) 内 は 休 止 時 のデータである 輸 送, 保 管 条 件 はのぞく 供 給 電 源 ノイズ 振 動 波 高 値 低 下 率 瞬 時 停 電 接 地 静 電 気 電 界 連 続 波 伝 導 イズ 磁 界 交 流 直 流 雷 サー ジ ファスト トランシ ェ ント 連 続 短 時 間 汎 用 コンピュータ A(S1) B(S1) B B B B B B A A B B B B B B B B B B B A パーソナルコンピュータ,ワークステーション A(S1) B(S1) B B B B B B B A B B B B B B B B B B B B オペレータズコンソール B(S1) B(S1) B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B 専 用 コンピュータ*4 B(S1) B(S1) B B B B B B A B B B B B B B B B B B B A プロセス 制 御, 入 出 力 装 置 S1(S1) B(S1) S B B B B B A B B B B B B B B B B B B A 輸 送 振 動 輸 送 衝 撃 塵 埃 腐 食 性 ガス < 周 辺 装 置 > マウス B(S1) B(S1) S B B B B B B B B B B B B B キーボード B(S1) B(S1) S B B B B B B B B B B B B B CRTディスプレイ B(S1) B(S1) B B B B B B B B B B A A B B B B B B B B 液 晶 ディスプレイ(LCD) A(S1) B(S1) B B B B B B B B B B B B B B B B B A B B プラズマディスプレイ(PDP) A(S1) B(S1) B B B B B B B B B B B B B B B B B A B B 磁 気 ディスク 装 置 (HDD 等 ) A(S1) B(S1) B B B B B B B B B B B B B B B B B B A B フレキシブルディスク 装 置 *2 A(S1) B(S1) B B B B B B B B B B B B B B B B B B A B 磁 気 テープ 装 置 *2 A(S1) B(S1) B B B B B B B B B B B B B B B B B B A B 光 ディスク 装 置 *2 A(B) B(S1) B B B B B B B B B B B B B B A A B B A B レーザプリンタ*3 A(B) A(B) B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B ドットプリンタ,インクジェットプリンタ*3 B(S1) B(S1) S B B B B B B B B B B B B B B B B B B B 感 熱 式, 熱 転 写 式, 熱 昇 華 式 プリンタ*3 B(S1) B(S1) S B B B B B B B B B B B B B B B B B B B ラインプリンタ*3 B(S1) B(S1) S B B B B B B B B B B B B B B B B B B B OCR A(B) A(B) B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B CCDカメラ B(S1) A(B) S B B B B B B B B B B B B B B B B B B B モデム 装 置 B(S1) B(S1) S B B B B B B B B B B B B B B B B B B B イメージスキャナー A(S1) B(B) B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B UPS( 無 停 電 電 源 装 置 ) B(S1) S1(S1) S B B B B B B B B B B B B B B *1 装 置 名 は 一 般 的 に 本 体 の 項 を 参 照, 周 辺 機 器 を 内 蔵 している 場 合 は,その 機 器 の 一 番 狭 い 範 囲 を 必 要 なクラスとする *2 記 憶 媒 体 が 交 換 可 能 な 装 置 では, 休 止 時 条 件 は 記 憶 媒 体 を 取 り 付 けたままでの 規 定 である *3 プリンタの 休 止 時 条 件 は, 印 刷 紙 を 取 り 外 した 条 件 での 規 定 である *4 FA 用 パーソナルコンピュータを 含 む

11 セッション1 なお, 改 定 前 ( 平 成 12 年 7 月 改 訂 )の 設 置 環 境 基 準 の 定 義 を 表 1.3に 示 す 表 1.3 設 置 環 境 基 準 の 定 義 ( 改 訂 前 )(JEIDA ) Class A Class B Class S(S1) Class S2 Class S3(S4) 温 度 湿 度 温 度 15~30 5~40 0~50-10~60-25~70 湿 度 40~70%RH 20~80%RH 10~90%RH 5~95%RH 5~100%RH 結 露 含 む 温 度 変 化 率 ±5 /hr ±10 /hr ±15 /hr - - 電 圧 ±5% ±10% +15% -20% - - 供 給 電 源 周 波 数 ±0.5Hz ±1Hz ±3Hz - - ひずみ 率 5% 以 下 10% 以 下 20% 以 下 - - 波 高 値 低 下 率 瞬 時 停 電 接 地 2% 以 下 5% 以 下 10% 以 下 - - 3mS 以 下 専 用 A 種 または 専 用 C 種 10mS 以 下 または, 1/2サイクル 以 下 専 用 D 種 200ms 以 下 - - 共 用 D 種 ( 電 力 機 器 は 除 く) - - 静 電 気 *1 2kV 4KV 6kV 8kV オープン 電 界 1V/m 以 下 3V/m 以 下 10V/m 以 下 ( 特 殊 ) - ノ イ ズ 連 続 波 伝 導 ノイズ 1V 3V 10V ( 特 殊 ) - 磁 界 1A/m 以 下 3A/m 以 下 10A/m 以 下 30A/m 以 下 100A/m 以 下 ( 特 殊 ) 雷 サージ 0.5kV 1.0kV 2.0kV 4.0kV 特 殊 ファストトランシ ェント/ ハ ースト 波 ノイズ 0.5kV ( 繰 り 返 し 率 5kHz) 1.0kV ( 繰 り 返 し 率 5kHz) 2.0kV ( 繰 り 返 し 率 5kHz) 4.0kV ( 繰 り 返 し 率 2.5kHz) 特 殊 連 続 振 動 1.0m/S 2 以 下 2.0m/S 2 以 下 4.9m/S 2 以 下 - - 振 動 短 時 間 振 動 *2 輸 送 振 動 輸 送 衝 撃 2.0m/S 2 以 下 ( 震 度 4 以 下 ) 鉛 直 4.9m/S 2 以 下 水 平 2.9m/S 2 以 下 鉛 直 49m/S 2 以 下 水 平 29.4m/S 2 以 下 4.9m/S 2 以 下 ( 震 度 5 強 以 下 ) 鉛 直 9.8m/S 2 以 下 水 平 4.9m/S 2 以 下 鉛 直 98.1m/S 2 以 下 水 平 49.0m/S 2 以 下 9.8m/S2 以 下 ( 震 度 6 弱 以 下 ) 鉛 直 19.6m/S 2 以 下 水 平 9.8m/S 2 以 下 鉛 直 196.1m/S 2 以 下 水 平 98.1m/S 2 以 下 塵 埃 0.1mg/m 3 以 下 0.3mg/m 3 以 下 10mg/m 3 以 下 - - 腐 食 性 ガス 温 度, 湿 度 が 低 く ガスが 検 知 されない ( 評 価 点 9) 湿 度 が 比 較 的 低 く ガスが 少 ない ( 評 価 点 25) 湿 度 がやや 高 く ガスが 少 ない ( 評 価 点 36) 温 度, 湿 度 が 高 く ガスが 若 干 ある ( 評 価 点 50) 温 度, 湿 度 が 高 く ガスが 多 い (51 評 価 点 ) 環 境 条 件 は, 一 般 に 動 作 時, 休 止 時, 輸 送 時, 保 管 時 に 分 けてそれぞれ 規 定 される 本 基 準 では,シ ステム 稼 働 中 の 信 頼 性 という 観 点 で 最 も 重 要 である 動 作 条 件 を 中 心 に 定 めるが, 温 度, 湿 度, 及 び 振 動 については, 休 止 時, 輸 送 時, 保 管 時 の 条 件 も 重 視 されねばならないので,これについても 規 定 を 行 う 塵 埃 と 腐 食 性 ガスについては, 動 作 時 と 休 止 時 を 対 象 として 規 定 する ここで 動 作 時, 休 止 時, 輸 送 時, 保 管 時 とは,それぞれ 次 の 状 態 を 指 すものとする -3-3

12 動 作 時 :システム 稼 働 中 休 止 時 : 運 転 を 休 止 し, 通 電 を 停 止 した 状 態 輸 送 時 : 梱 包 状 態 注 1) で 輸 送 中 注 保 管 時 : 梱 包 状 態 1) 注 2) で 保 管 中 注 1) 梱 包 を 行 わずに 輸 送, 保 管 する 場 合 には, 休 止 条 件 が 適 用 される 梱 包 を 行 わなくても, たとえば 可 動 部 のロックなどの 簡 単 な 処 置 により, 輸 送 時 条 件 を 休 止 条 件 よりも 拡 げる ことができるであろうが,このような 梱 包 以 外 の 所 定 の 処 置 を 施 しての 輸 送, 保 管 条 件 については 個 別 に 規 定 するものとし, 本 基 準 では 扱 わない 注 2) 本 基 準 で 規 定 する 輸 送, 保 管 条 件 は,2~3ヶ 月 以 内 の 期 間 のものを 対 象 とする それ 以 上 の 長 期 間 にわたり 輸 送, 保 管 が 行 われる 場 合, 温 度 サイクルなどのストレスや 湿 度 による 悪 影 響 が 考 えられるので, 別 途,メーカとユーザとの 間 で 協 議 するものとする 1.2 環 境 のクラス 分 けと 機 器 の 耐 環 境 性 のクラス 分 け 本 基 準 では, 環 境 条 件 の 標 準 化 のために, 各 環 境 項 目 ごとにクラス 分 けを 行 っている クラス 分 けは Class A,Class B,Class Sの3つを 基 本 とするが, 項 目 によってはClassA,ClassBとしたり,Class Sをさ らにClass S1,Class S2,Class S3に 分 けたりするものもある 動 作 時 および 休 止 時 についての 各 クラス は,おおよそ 次 のように 定 義 される Class A: 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 設 置 環 境 を 完 全 化 するための 設 備 を 有 する 環 境,または 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 に 悪 影 響 を 及 ぼさない 良 好 な 環 境 Class B: 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 設 置 環 境 を 改 善 するための 設 備 を 特 に 持 たない, 一 般 レベルの 環 境 Class S: 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 設 置 環 境 を 改 善 するための 設 備 がなく, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 にとって 特 に 厳 しい 環 境 Class S1~Class S4に 分 ける 場 合 は, 数 字 の 大 きいものほど, 厳 し い 環 境 となる ある 場 所 の 環 境 に 対 するクラス 分 け,およびある 機 器 の 耐 環 境 性 に 対 するクラス 付 けは, 各 環 境 項 目 ごとに 独 立 に 行 うものとする したがって,ある 場 所 の 環 境 のクラスが, 供 給 電 源 や 温 度 についてはClass Aであるが, 塵 埃 についてはClass Sであるというケースもあり 得 る また,ある 機 器 の 耐 環 境 性 のクラ スが, 温 度 についてはClass Bであるが, 振 動 についてはClass Aであるというケースもある (1) 環 境 のクラス 分 け ある 場 所 の 環 境 クラス 付 けを 行 う 場 合 には,その 環 境 条 件 の 変 動 範 囲 をカバーするクラスを 選 ぶ 温 -4-4

13 セッション2 度 について 例 をあげれば, 20~30 の 環 境 であれば,Class A(15~30 ) 10~30 の 環 境 であれば,Class Aを 一 部 はずれるためClass B(5~40 ) 15~45 の 環 境 であれば,Class Bを 一 部 こえるためClass S1(0~50 ) となる( 図 1.1) ClassA 30 5 ClassB 40 0 ClassS ClassS2 60 設 置 場 所 の 温 度 Class A Class B Class S1 図 1.1 環 境 のクラス 分 けの 例 (2) 機 器 の 耐 環 境 性 のクラス 分 け ある 機 器 の 耐 環 境 性 のクラス 付 けは,そのクラスの 全 変 動 範 囲 を 含 むクラスの 振 りあてによって 行 う たとえば,ある 機 器 の 使 用 温 度 範 囲 が10~35 であれば, Class A(15~30 )では 全 範 囲 で 使 用 できる Class B(5~40 )の 全 範 囲 では 使 用 できない 従 って,この 機 器 の 温 度 の 耐 環 境 性 はClass Aとなる また, 機 器 の 使 用 温 度 範 囲 が0~35 であっても, 同 様 の 考 え 方 により,Class Aとなる( 図 1.2) -5-5

14 ClassA 30 5 ClassB 40 0 ClassS ClassS2 60 機 器 の 使 用 温 度 範 囲 Class A Class A 図 1.2 機 器 の 耐 環 境 性 のクラス 表 示 の 例 さらに, 一 つの 装 置 が 複 数 の 機 器 によって 構 成 される 場 合 は,すべての 機 器 をカバーするクラスを 選 ぶ たとえば,オペレターズコンソールに 磁 気 ディスク 装 置 (HDD)を 内 蔵 している 場 合 があるが, HDDを 除 いたオペレーターズコンソールは5~40 であるためClassB, 磁 気 ディスク 装 置 は10~30 で あるためClassAであるので,このオペレターズコンソール 全 体 はClass Aとなる 表 1.2は,メーカ 各 社 の 設 置 資 料 などをもとに, 各 機 器 ごとに 耐 環 境 性 の 分 布 を 調 査 し, 現 状 におけ る 水 準 を 示 したものである ここに 記 入 されたクラス 記 号 は,そのクラスの 環 境 までは,すべての 範 囲 でその 機 器 が 使 用 できることを 示 すものである 1.3 機 器 と 環 境 の 適 合 機 器 と 環 境 の 不 適 合,すなわち 機 器 の 耐 環 境 性 不 足,または 環 境 不 備 が, 情 報 処 理 制 御 システムの 障 害 を 引 き 起 こす 原 因 となる 環 境 との 不 適 合 による 障 害 の 例 としては, 1) 誤 動 作, 精 度 低 下 2) 故 障 3) 劣 化 促 進, 寿 命 短 縮 -6-6

15 セッション3 4) 損 傷 などであり,その 対 策 としては2 通 りが 考 えられる その 一 つは, 機 器 の 耐 環 境 性 の 改 善 であり,もう 一 つは 環 境 の 改 善 (または 設 置 場 所 の 変 更 )である いずれを 選 ぶかはコスト, 信 頼 性, 保 守 性 を 含 めた 総 合 的 判 断 のもとに, 決 定 されるべきである たとえば 多 くの 機 器 が 満 足 し 得 ない 環 境 条 件 については,それぞれの 機 器 に 対 して 耐 環 境 性 改 善 のた めの 処 置 を 施 すよりも, 環 境 改 善 のための 設 備 を 設 けた 方 が,コスト, 信 頼 性, 保 守 性 の 面 で 有 利 にな る 場 合 が 多 い 機 器 によっては 動 作 原 理 や 構 造, 材 質 からくる 制 約 のために, 耐 環 境 性 を 高 めることが 本 質 的 に 難 し いものがある たとえば, 光 ディスク 装 置 では 回 転 体 との 情 報 授 受 があるため 振 動 的 に 弱 く,レーザープリンタでは トナーの 吸 湿 による 固 化 を 考 慮 する 必 要 がある このような 機 器 に 対 して 無 理 に 耐 環 境 性 を 高 めようとすると, 機 器 価 格 の 上 昇 をともなうばかりか 保 守 性 を 低 下 させたり, 信 頼 性 を 低 下 させたりすることもあり, 得 策 とはいえない 高 コ ス ト a+b a: 機 器 のハードウエアコス ト b: 環 境 改 善 設 備 コスト 低 A 機 器 の 耐 環 境 性 環 境 のよさ 図 1.3 機 器 の 耐 環 境 性 改 善 と 環 境 改 善 のトレードオフ 図 1.3は, 機 器 の 耐 環 境 性 改 善 に 要 するコストと, 環 境 の 改 善 に 要 するコストを 定 性 的 に 示 したもの である 機 器 の 耐 環 境 性 を 改 善 するために 要 するコストは,その 改 善 の 度 合 に 従 い, 指 数 関 数 的 に 増 大 する また 環 境 改 善 の 設 備 のコストも, 改 善 度 合 いに 従 い 指 数 関 数 的 に 増 大 する したがって,A 点 のようなトータル コストの 最 小 点 が 存 在 する 機 器 の 耐 環 境 性 はA 点 のやや 右 側 を 目 標 にすべきであり, 設 置 環 境 条 件 は,A 点 のやや 左 側 に 設 定 すべきであろう A 点 の 定 量 化 は 困 難 な 点 も 多 いが,いずれにせよ, 機 器 の 耐 環 境 性 と 環 境 改 善 設 備 とは, 表 裏 一 体 の 関 係 にあることを 忘 れ てはならない -7-7

16 1.4 環 境 と 信 頼 性 機 器 の 信 頼 性 と 寿 命 は, 使 用 される 環 境 に 大 きく 依 存 する たとえ 機 器 の 耐 環 境 条 件 規 格 の 範 囲 であ っても, 良 好 な 環 境 で 使 用 することが, 高 信 頼 度 運 転 と 寿 命 維 持 にとって 重 要 なことである たとえば, 使 用 温 度 範 囲 5~40 の 機 器 を 常 時 35 の 環 境 で 使 用 すると,25 で 使 用 する 場 合 に 比 べ, およそ 推 定 寿 命 は1/2に, 推 定 故 障 率 は2 倍 になるのが 一 般 的 である また, 腐 食 性 ガスがあれば,たとえ 規 定 範 囲 内 であっても,より 清 浄 な 雰 囲 気 と 比 較 すると 接 点 部 や プリント 基 板 などの 腐 食 の 進 行 も 速 く, 寿 命 は 短 縮 されるであろう さらに, 塵 埃 が 多 ければフィルタ などの 清 掃, 交 換 周 期 を 短 縮 しなければならないであろう 1.5 環 境 と 省 エネルギー 対 策 地 球 温 暖 化 防 止 などのための 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 及 びそれを 取 り 巻 く 電 源 設 備, 空 調 設 備 等 の 付 帯 設 備 の 省 エネルギー 対 策 は 緊 急 の 課 題 である 特 に 大 規 模 の 情 報 処 理 システムでは, 機 器 の 消 費 電 力 の 増 大 により 付 帯 設 備 を 含 めた 電 力 消 費 量 の 増 加 が 顕 在 化 している 従 って, 省 エネ 法 等 の 環 境 法 規 の 遵 守 はもとより,ユーザとメーカの 協 力 共 同 により 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 及 び 電 源 設 備, 空 調 設 備 等 の 一 層 の 省 エネルギー 対 策 の 進 展 が 望 まれる 1.6 本 基 準 の 適 用 ユーザは, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 を 設 置 する 環 境 条 件 の 表 示 を, 本 基 準 に 準 拠 して 行 うことが 望 ましい メーカは,システム 機 器 の 使 用 環 境 条 件 の 表 示 にあたって, 本 基 準 に 準 拠 することが 望 ましい メーカの 提 示 する 機 器 の 環 境 条 件 を 越 える 条 件 で 使 用 した 場 合, 障 害 発 生 時 にメーカの 保 証 を 得 られ ないばかりでなく, 機 器 の 所 要 信 頼 性 が 確 保 されない,あるいは 性 能 を 達 成 できない 等 が 予 測 される もし 本 基 準 に 規 定 するクラスに 準 拠 できない 場 合 には,ユーザ,メーカ 間 協 議 のもとに, 個 々に 特 殊 ク ラスを 設 定 してもよい -8-8

17 セッション4 2. 温 度 湿 度 2.1 温 度, 湿 度 による 影 響 機 器 および 記 録 媒 体 の 設 置 されている 室, 建 物 または 輸 送, 保 管 中 の 環 境 は,それらに 定 められた 温 度, 湿 度 条 件 を 満 足 するものでなければならない もし 機 器 および 記 録 媒 体 に 定 められた 温 度, 湿 度 の 範 囲 をこえる 場 合, 次 のような 悪 影 響 を 与 えるおそれがある また 腐 食 性 ガスや 塵 埃, 静 電 気 等 の 他 の 環 境 要 因 と 複 合 した 時, 悪 影 響 が 増 大 するので, 注 意 を 要 す る (5 章 ノイズ,7 章 塵 埃,8 章 腐 食 性 ガスの 章 参 照 ) 高 温 の 状 態 におかれた 場 合 故 障 率 の 増 大, 寿 命 の 低 下 アナログ 信 号 の 誤 差 増 大 ( 動 作 時 ) 誤 動 作 ( 動 作 時, 起 動 時 ) 機 器 の 過 熱 ( 動 作 時 ) さびや 腐 食 の 進 行 グリースの 劣 化 低 温 の 状 態 におかれた 場 合 アナログ 信 号 の 誤 差 増 大 ( 動 作 時 ) 誤 動 作 ( 動 作 時, 起 動 時 ) グリースの 性 能 低 下 高 湿 の 状 態 におかれた 場 合 結 露 と 汚 損 の 複 合 による 電 食 や 誤 動 作 ( 急 激 な 温 度 変 化 を 伴 う 場 合 ) さびや 腐 食 の 進 行 絶 縁 低 下 グリースの 劣 化 トナーの 固 化 低 湿 の 状 態 におかれた 場 合 静 電 気 放 電 による 機 器 の 誤 動 作 および 故 障 -9-9

18 プリンタ 用 紙 等 の 紙 送 り 不 良 記 録 媒 体 の 伸 縮, 変 形 による 動 作 不 良 温 度 変 化 率 が 大 きい 場 合 高 湿 時, 結 露 と 汚 損 の 複 合 による 電 食 や 誤 動 作 装 置 内 の 温 度 バラツキによる 誤 動 作 また 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 故 障 率 は 周 囲 温 度 の 影 響 を 受 けやすいので, 周 囲 温 度 は 空 調 設 備 を 用 い2.6(3)に 規 定 される 温 度 範 囲 に 入 るよう 配 慮 すべきである 図 2.1に 電 子 部 品 の 周 囲 温 度 による 相 対 故 障 率 例 を 示 す 10 相 対 故 障 率 5 2 C-ALアルミ 電 解 コンデンサ (1600μF 以 下 ) SRAM(1Mbit) DRAM(1Mbit) PROM(1Mbit) EEPROM(1Mbit) 周 囲 温 度 図 2.1 電 子 部 品 の 周 囲 温 度 による 相 対 故 障 率 例 (MIL-HDBK 217Fによる 計 算 例 ) 2.2 クラス 分 け 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 正 常 な 運 用 および 維 持 のための 温 度, 温 度 変 化 率, 湿 度 の 範 囲 を 次 のク ラスに 分 け, 設 定 する これらは 機 器 の 完 全 な 屋 内 における 動 作 時, 休 止 時 および 機 器 の 輸 送, 保 管 時 の 各 環 境 を 定 める なお, 温 度, 湿 度 ともClass S3は, 出 荷 梱 包 状 態 での 輸 送, 保 管 環 境 条 件 を 規 定 するものである -10-

19 注 1) 温 度 Class A 15~30 Class B 5~40 Class S1 0~50 Class S2 Class S3-10~60-25~70 ( 輸 送 保 管 環 境 条 件 のみ) 注 1) 温 度 は 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 周 囲 における 空 気 の 温 度 温 度 変 化 率 Class A ±5 /hr 以 内 Class B Class S1 ±10 /hr 以 内 ±15 /hr 以 内 注 2) 湿 度 Class A 40~70%RH( 結 露 のないこと) ただし, 湿 球 温 度 26 以 下 Class B 20~80%RH( 結 露 のないこと) ただし, 湿 球 温 度 30 以 下 Class S1 10~90%RH( 結 露 のないこと) ただし, 湿 球 温 度 30 以 下 Class S2 5~95%RH( 結 露 のないこと) ただし, 湿 球 温 度 30 以 下 Class S3 5~100%RH( 結 露 含 む) ただし, 湿 球 温 度 30 以 下 ( 輸 送 保 管 環 境 条 件 のみ) 注 2) 各 クラスの 範 囲 を 空 気 線 図 にて 図 2.2に 示 す 絶 対 湿 度 が 高 い 場 合,わずかな 温 度 変 化 によ り 結 露 する このため 急 激 な 温 度 変 化 を 生 じないよう 注 意 を 要 する また 動 作 時 は 温 湿 度 条 件 に 設 定 後, 一 定 時 間 経 た 後 に 稼 働 させることが 望 ましい -11-

20 図 2.2 湿 度 のクラス 範 囲 上 記, 各 クラスに 適 合 しない 機 器 に 対 しては, 個 別 に 温 度, 湿 度 範 囲 を 設 定 してもよい その 場 合, 次 の 値 でその 範 囲 を 設 定 するのが 望 ましい 表 2.1 温 度 湿 度 条 件 表 示 ( 推 奨 値 ) 温 度 ( ) -25,-10,0,5,10,15,20,30,35,40,50,60,70 温 度 変 化 率 ( /hr) ±5,±10,±15,±20 湿 度 (%RH) 5,10,20,30,40,60,70,80,90,95, 輸 送, 保 管 の 期 間 保 管 が 長 期 にわたると, 昼 夜 の 温 度 サイクルによるストレスの 蓄 積 に 伴 う 部 品 の 劣 化,グリースの 劣 化,アルミ 電 解 コンデンサなどの 長 期 無 通 電 による 劣 化 などのおそれがでてくる そこで, 本 基 準 で 規 定 する 保 管 条 件 は, 出 荷 包 装 状 態 での 外 側 に 対 するものであり2,3ヶ 月 以 内 の 保 管 を 対 象 とするもの である 保 管 期 間 がこれを 超 える 場 合 は, 保 管 時 の 環 境 条 件 についてユーザ,メーカ 間 で 個 々に 取 決 め がなされなければならない -12-

21 2.4 記 録 媒 体 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 に 使 用 される 記 録 媒 体 の 保 管 時 の 温 度, 湿 度 条 件 は 表 2.2の 範 囲 とするこ とが 望 ましい 表 2.2 記 録 媒 体 の 保 管 条 件 記 録 媒 体 保 管 条 件 フレキシブル ディスク 温 度 5~50 湿 度 10~90% 磁 気 テープ 温 度 5~30 湿 度 20~80% 磁 気 ディスク(HDD) 温 度 -20~60 湿 度 10~80% 光 磁 気 ディスク(MO) 温 度 -10~55 湿 度 5~90% 光 ディスク(CD-ROM) 温 度 -20~50 湿 度 5~90% 光 ディスク DVD(-R/RW,ROM,RAM 温 度 -10~50 +R/RW) CD-R/RW 湿 度 5~85% 2.5 温 度, 湿 度 の 管 理 完 全 な 屋 内 ( 気 象 の 直 接 の 影 響 が 完 全 に 遮 断 されている 場 所 )に 機 器 を 設 置 する 機 器 の 設 置 後, 日 常 的 に 温 度, 湿 度 を 管 理 することは, 環 境 の 異 常 を 早 期 に 発 見 し,システムの 正 常 な 運 用, 維 持 を 図 る 上 で 有 効 である また, 障 害 発 生 時 の 原 因 究 明 を 容 易 にする 温 度, 湿 度 の 管 理 を 行 うには, 温 湿 度 記 録 計 ( 例 : 自 記 温 湿 度 計 )を 用 い, 次 の 点 に 留 意 のこと( 図 2.3 参 照 ) 温 湿 度 記 録 計 の 設 置 位 置 は 機 器 の 空 気 の 吸 い 込 み 口 が 最 適 である なお, 規 格 値 の 測 定 条 件 とは 相 違 があるため 相 関 を 取 り, 管 理 することが 必 要 である 同 一 室 内 に 複 数 の 機 器 が 設 置 される 場 合, 相 互 に 影 響 を 受 けないよう 各 機 器 の 吸 気 方 向, 排 気 方 向 等 を 考 慮 し, 適 切 な 温 湿 度 管 理 を 行 うことが 必 要 である 室 内 条 件 によっては 温 度, 湿 度 に 差 が 出 ることがあるため, 測 定 点 は 複 数 とすることが 望 ましい -13-

22 図 2.3 温 湿 度 記 録 計 の 設 置 位 置 2.6 空 調 設 備 導 入 時 の 留 意 点 正 常 なシステムの 運 用, 維 持 のため, 温 度, 湿 度 は 機 器 および 記 録 媒 体 に 定 められた 範 囲 に 常 に 設 定 しなければならない 空 調 設 備 は 極 めて 重 要 であり, 次 の 条 件 を 満 足 し 設 備 されることが 望 ましい 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 専 用 の 空 調 設 備 であること 空 調 設 備 は 複 数 台 設 置 されること ( 空 調 設 備 の 故 障 直 後 の 温 度 上 昇 による 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 障 害 が 極 めて 多 い) 常 に 一 定 の 温 度, 湿 度 の 範 囲 を 維 持 するために 連 続 的 に 制 御 できること 次 の 範 囲 にコントロールされることが 望 ましい 温 度 25 ±2 ( 夏 期 ) 夏 期 と 冬 期 の 温 度 差 は 外 気 条 件 により または 湿 度 が 大 幅 に 変 化 するのを 防 ぐため 20 ±2 ( 冬 期 ) 考 慮 したものである 湿 度 50%±10%RH 良 好 な 空 気 の 循 環 ができること 塵 埃, 腐 食 性 ガスなどの 除 去 用 フィルタをもつこと 空 調 設 備 の 起 動 は 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 動 作 温 度, 湿 度 条 件 を 満 足 するよう 装 置 で 決 められ た 条 件 により 行 うこと 外 気 の 室 内 への 取 り 入 れは 腐 食 性 ガス, 塵 埃 など 引 き 込 む 場 合 があるため,できるだけ 室 内 の 空 気 -14-

23 を 循 環 させることが 望 ましい 低 湿 度 条 件 を 改 善 するため 導 入 する 加 湿 器 については, 直 接 水 道 水 を 飛 散 させるタイプ( 超 音 波 型 や 霧 吹 型 )はカルシウムや 塩 素 含 有 成 分 を 飛 散 させ, 機 器 内 に 付 着 し 障 害 の 原 因 となることがあるた め 沸 騰 型 や 純 水 使 用 のタイプを 用 いることが 望 ましい 引 用 文 献 1.IEC (1993) Industrial-process mesurement and control equipment-operating conditions part l Climatic conditions 日 本 規 格 協 会 2.JEMIS 022 工 業 計 器 性 能 表 示 法 通 則 日 本 電 気 計 測 器 工 業 会 3.JEMIS 033(1997) マイクロコンピュータ 応 用 計 測 制 御 機 器 設 置 環 境 ガイドライン 日 本 電 気 計 測 器 工 業 会 4.JASOD 001 自 動 車 用 電 子 機 器 の 環 境 試 験 方 法 通 則 日 本 自 動 車 工 業 会 5.JIS C1804(1995) 工 業 用 プロセス 計 測 制 御 機 器 の 使 用 環 境 条 件 日 本 規 格 協 会 -15-

24 3. 供 給 電 源 3.1 供 給 電 源 のクラス 分 け 供 給 電 源 は 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 安 定 動 作 に 大 きな 影 響 をあたえる さらに 施 工 後 の 変 更 は 多 大 な 費 用 や 期 間 が 必 要 となる 場 合 が 多 いので, 適 切 な 余 裕 を 持 たせたものが 望 ましい 供 給 電 源 にはAC とDCの2 種 類 があるが, 供 給 電 源 の 品 質 を 表 わす 指 標 として,AC 供 給 電 源 に 関 しては, 電 圧 変 動, 周 波 数 変 動, 波 高 値 低 下 率, 電 源 波 形 ひずみ 率 および 瞬 時 停 電 について,またDC 供 給 電 源 に 関 しては 電 圧 変 動 について, 各 々 下 記 のようにクラス 分 けする ここでは0.2 秒 以 上 継 続 する 変 動 を 対 象 とし,そ れ 以 内 の 過 渡 変 動 については 規 定 しない AC 供 給 電 源 供 給 電 源 電 圧 変 動 Class A:± 5% Class B:± 10% + 15% Class S: - 20% ( 注 ) 電 圧 は 機 器 受 端 における 値 とし, 実 効 値 で 規 定 する 本 クラス 分 けは 目 安 として Class A は 定 電 圧 電 源 装 置 (UPS,AVR,MGなど)から, Class B は 一 般 商 用 電 源 から,また Class S は 工 場 等 の 一 般 動 力 電 源 から 給 電 した 場 合 を 想 定 したものである 供 給 電 源 周 波 数 変 動 Class A: ± 0.5Hz Class B: ± 1Hz Class S: ± 3Hz 本 クラス 分 けは 目 安 として Class A は 一 般 商 用 電 源 やUPSから, Class B はMGから 給 電 した 場 合 を 想 定 しており,また Class S は, 停 電 時 のMG 出 力 などをを 想 定 したものである 供 給 電 源 波 高 値 低 下 率 Class A: 2% 以 下 Class B: 5% 以 下 Class S: 10% 以 下 -16-

25 基 本 波 の 波 高 値 実 電 圧 波 の 波 高 値 ( 注 ) 波 高 値 低 下 率 = 基 本 波 の 波 高 値 100 供 給 電 源 波 形 ひずみ 率 Class A: 5% 以 下 Class B: 10% 以 下 Class S: 20% 以 下 ( 注 ) 波 形 ひずみ 率 = 全 高 調 波 の 実 効 値 基 本 波 の 実 効 値 波 高 値 低 下 率 と 波 形 ひずみ 率 とも, 実 負 荷 状 態 にて 機 器 受 端 における 値 とする 供 給 電 源 の 瞬 時 停 電 Class A: 3msec 以 下 Class B: 10msecまたは1/2サイクル 以 下 Class S: 200msec 以 下 ( 注 ) 停 電 とは 供 給 電 源 が 機 器 受 端 において,その 許 容 電 圧 変 動 範 囲 以 下 (Class Aの 場 合 - 5% 以 下 )に 低 下 した 場 合 をいう この 時, 供 給 電 源 電 圧 は 定 格 値 とする 本 クラス 分 けは 目 安 として,Class AおよびBは 無 瞬 断 切 替 機 能 を 持 つ 電 源 装 置 における 系 統 切 替 の 際 の 瞬 時 ならびに 過 渡 変 動 を 想 定 したものであり,Class Sは 機 械 的 接 点 による 切 替 の 際 の 瞬 時 ならびに 過 渡 変 動 を 想 定 したものである 200msecを 超 える 停 電 については, 別 途 電 源 設 備 などを 用 意 して 保 護 す るものとする DC 供 給 電 源 DC 供 給 電 源 に 関 しては, 電 源 電 圧 変 動 範 囲 をクラス 分 けする 供 給 電 源 電 圧 変 動 Class A:± 5% Class B:± 10% Class S: + 15% - 20% -17-

26 3.2 供 給 電 源 の 出 力 容 量 の 選 定 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 を 構 成 する 各 機 器 の 所 要 電 力 を 加 算 することにより, 定 常 時 に 必 要 となる 電 源 装 置 の 所 要 電 力 が 算 出 できる 機 器 の 電 源 投 入 の 際 にコンデンサの 瞬 時 充 電 電 流 やトランスの 励 磁 電 流 により, 突 入 電 流 および 波 形 ひずみが 発 生 するので, 電 源 装 置 としては 定 常 時 の 所 要 電 力 量 に 加 え て,これら 突 入 電 流 や 起 動 電 流 に 十 分 耐 えるものでなければならない よって 電 源 装 置 の 出 力 容 量 は 定 常 時 の 所 要 電 力 にこれらの 安 全 係 数 ( 出 力 容 量 係 数 )を 乗 じた 値 とし て 決 定 すべきである 出 力 容 量 係 数 の 目 安 は2~2.5 程 度 であるが 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 動 作 状 態 ( 重 要 性, 重 畳 性 )および, 経 済 性 との 兼 ね 合 い,また 各 電 源 機 器 メーカでの 出 力 容 量 決 定 のための 独 自 の 計 算 方 法 があり,これらも 十 分 確 認 尊 重 して 適 切 かつ 十 分 な 容 量 を 決 定 すべきである 3.3 供 給 電 源 の 安 定 化 供 給 される 電 源 条 件 が 構 成 機 器 の 電 源 条 件 を 満 足 しない 場 合 には 専 用 の 電 源 設 備 または 対 策 機 器 を 準 備 し 供 給 電 源 の 安 定 化 をはかる 必 要 がある UPS( 無 停 電 電 源 装 置 ) UPSの 給 電 方 式 として, 常 時 インバータ 方 式 が 望 ましい この 方 式 は,UPS 内 部 で 二 重 変 換 (AC DC/DC AC)することで, 入 力 のノイズ,ひずみ 等 を 排 除 することができ, 安 定 した 電 圧 および 周 波 数 が 得 られる また, 停 電 時 には 無 瞬 断 でバッテリによりAC 給 電 を 行 うことができる UPSには, 過 負 荷 時 に 自 動 的 に 商 用 電 源 に 切 換 えるバイパス 機 能 や 出 力 タップを 複 数 持 ち,それぞれの 出 力 のON 時 間 あるいはOFF 時 間 を 設 定 できる 機 能 を 有 するものもある ( 図 3.1) 交 流 入 力 フィルタ 整 流 器 バイパス インバータ 切 換 器 フィルタ 出 力 充 電 器 チョッパ バッテリ 出 力 1 2 出 力 2 図 3.1 無 停 電 電 源 装 置 の 例 -18-

27 No 技 術 項 目 技 術 標 準 瞬 時 過 負 荷 対 策 過 負 荷 時, 商 用 電 源 に 自 動 切 換 を 行 う 機 能 1 複 数 の 出 力 タップ 間 での 出 力 遅 延 機 能 2 ひずみ 電 流 対 策 整 流 素 子 の 大 型 化, 適 切 なフィルタを 内 蔵 する 3 出 力 容 量 係 数 の 目 安 2.0~2.5 程 度 AVR( 自 動 定 電 圧 装 置 ) 電 圧 を 一 定 にするために 用 いられる No 技 術 項 目 技 術 標 準 方 式 絶 縁 型 とし 更 にノイズ 低 減 効 果 を 高 めるためラインフィルタを 内 蔵 する ( 図 3.2) 瞬 時 過 負 荷 対 策 突 入 電 流, 瞬 時 充 電 電 流 に 耐 えられるよう 立 ち 上 がり 制 御 あるいは 出 力 コンデンサ 容 量 を 大 きくする 出 力 容 量 係 数 の 目 安 2.0~2.5 程 度 制 御 リアクトル 入 力 並 列 リ ア ク ト ル 高 周 波 フ ィ ル タ 偏 差 電 圧 増 幅 器 出 力 図 3.2 AVR(サイリスタ 式 )の 例 -19-

28 3.3.3 絶 縁 トランス 絶 縁 トランスとしては, 単 なる 絶 縁 型 ではなく 静 電 シールド 付 絶 縁 トランス 及 びそれ 以 上 の 高 機 能 で あることが 望 ましい( 図 3.3 参 照 ) No 技 術 項 目 技 術 標 準 巻 き 方 シールド 方 式 と 接 地 のとり 方 雷 サージ 対 策 出 力 容 量 係 数 の 目 安 出 力 調 整 タップ 重 ね 巻 きの 場 合 は 一 次 側 が 鉄 心 側 2 重 シールドとし 一 次 側 シールド:デジタルシステム 以 外 の 電 気 設 備 の 保 護 接 地 へ 二 次 側 シールド:デジタルシステム 回 路 のグランドへ 混 触 防 止 板 を 付 加 する 2.0~2.5 程 度 +5%,+10%の2タップ 程 度 図 3.3 静 電 シールド 付 き 絶 縁 トランスとその 接 地 例 ラインフィルタ ラインフィルタは, 外 部 からの 高 周 波 ノイズ 等 の 混 入 を 防 ぎ 供 給 電 源 の 品 質 を 向 上 させることができ る 接 地 に 関 する 基 準 は4 章 を 参 照 のこと -20-

29 3.4 供 給 電 源 および 給 電 方 法 の 留 意 事 項 ひずみ 電 流 による 電 圧 波 形 ひずみ 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 で 使 用 される 直 流 安 定 化 電 源 の 制 御 方 式 としては 小 型, 高 効 率 であるスイ ッチング 方 式 (スイッチング レギュレータ)が 一 般 に 使 用 されている この 電 源 はコンデンサ 入 力 形 電 源 の 代 表 的 なものであり, 図 3.4に 示 すような 入 力 整 流 回 路 をもっている この 回 路 ではAC 入 力 電 圧 が 平 滑 コンデンサの 端 子 電 圧 より 高 くなる 位 相 でのみ, 入 力 電 流 実 効 値 の2~5 倍 のピーク 電 流 が 平 滑 コンデンサに 流 れる このため 供 給 電 源 装 置 や 配 線 路 のインピーダンスによって, 図 3.5のような 頭 の かけたひずみのある 入 力 電 圧 波 形 となるので 供 給 電 源 装 置 や 配 線 路 のインピーダンスを 可 能 な 限 り 下 げることが 望 ましい AC100V コンデンサ 端 子 電 圧 入 力 側 負 荷 側 図 3.4 スイッチング レギュレータの 入 力 整 流 回 路 電 圧 波 形 電 流 波 形 図 3.5 スイッチング レギュレータの 入 力 電 流 波 形 と AC 供 給 ラインの 電 圧 波 形 ひずみ -21-

30 3.4.2 突 入 電 流 と 起 動 電 流 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 に 電 源 を 投 入 すると 代 表 的 な 負 荷 である 直 流 電 源 に 対 して,トランスの 励 磁 電 流 やコンデンサへの 瞬 時 充 電 電 流 など, 図 3.6に 示 すような 定 常 負 荷 電 流 の10 倍 以 上 のピーク 値 を もった 突 入 電 流 が 流 れることがある さらにこの 突 入 電 流 は 電 源 投 入 時 だけでなく, 停 電 や 瞬 時 停 電 か ら 復 電 した 場 合 にも 初 期 電 源 投 入 と 同 様 に 突 入 電 流 により, 大 きな 電 流 が 流 れる 場 合 がある 電 源 装 置 によっては,この 突 入 電 流 により 過 電 流 保 護 機 能 が 作 動 することがあるので 注 意 を 要 する またシステ ム 構 成 機 器 のなかに 回 転 機 器 を 用 いた 装 置 が 含 まれる 場 合 は, 電 源 投 入 後 のモータが 定 常 回 転 数 に 達 す るまで 図 3.7に 示 すような 定 常 負 荷 電 流 の3~10 倍 の 起 動 電 流 が 大 型 の 装 置 では 数 十 秒 も 流 れること がある したがって 電 流 容 量 を 算 定 するにあたってこれらを 加 算 する 電 源 装 置 の 出 力 容 量 の 制 約 から,これらの 突 入 電 流 や 起 動 電 流 により 全 負 荷 同 時 投 入 ができない 場 合 には 次 の 対 策 を 講 じること 1 電 源 装 置 の 瞬 時 過 負 荷 耐 量 を 大 きくする 2 UPSは 無 瞬 断 切 換 方 式 として, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 起 動 時 は 直 送 側 から 供 給 し, 負 荷 電 流 が 定 常 状 態 になってからUPSに 切 換 える 3 負 荷 を 分 割 して 自 動 的 に 順 次, 電 源 を 投 入 する 順 序 投 入 回 路 を 設 ける 4 出 力 電 圧 の 立 ち 上 がりを 遅 くする 機 能 をもった 電 源 装 置 とする 突 入 電 流 約 5ms 図 3.6 突 入 電 流 波 形 図 3.7 モータ 起 動 電 流 波 形 -22-

31 3.4.3 波 形 ひずみを 持 つ 電 圧, 電 流 の 測 定 図 3.5に 示 すようなひずみを 持 つ 電 圧 波 形 の 場 合, 回 路 計 (テスタ)で 代 表 される 平 均 値 応 答 形 の 計 器 の 指 示 値 が,ひずみのない 電 圧 波 形 と 同 じであっても 平 滑 コンデンサの 端 子 電 圧 は 低 くなり, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 が 停 電 検 出 をすることが 起 こる すなわち, 下 図 のように 入 力 電 圧 波 形 のAとBとでは, 実 測 値 が100VACと 同 じであっても 平 滑 コンデ ンサの 端 子 電 圧 は120VDCとBの 方 が 低 く,このことはひずみの 無 い85VACを 供 給 されたことと 等 価 に なる A(ひずみのない 理 想 的 な 入 力 電 圧 波 ) B(ひずみのある 入 力 電 圧 波 ) 回 路 計 の 読 み コンデンサ 端 子 電 圧 A AC100V DC138V B AC100V DC120V 電 流 波 形 についても, 平 均 値 応 答 形 の 計 器 は 波 形 ひずみに 関 係 なく, 平 均 値 に1.11を 掛 けて 実 効 値 目 盛 がふられているので,ひずみの 大 きな 電 流 波 形 では-20%から,ときには-50%もの 大 きな 指 示 誤 差 を 生 じるので, 正 確 な 実 効 値 応 答 形 計 器 を 使 用 する 必 要 がある 動 作 可 能 供 給 電 圧 範 囲 波 高 値 の 低 下 が 大 きいと, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 停 電 検 出 回 路 で 異 常 を 検 出 され, 機 器 内 の 直 流 電 源 出 力 の 安 定 性 が 失 われることがある したがって 電 圧 変 動 と 波 高 値 低 下 率 とがそれぞれ 許 容 範 囲 内 であっても 前 述 の 支 障 をきたすことがあるので 注 意 を 要 する 逆 に 波 高 値 低 下 の 許 容 範 囲 は 図 3.8の ような 電 圧 変 動 との 組 合 せ 条 件 で 動 作 可 能 範 囲 が 示 されるべきである 本 基 準 では 組 合 せ 条 件 の 規 定 は しないが, 実 際 の 運 用 にあたっては, 注 意 を 要 する 点 である 波 高 実 110 効 値 105 (V) 動 作 可 能 範 囲 図 3.8 動 作 可 能 供 給 電 源 範 囲 の 例 波 高 値 (V) -23-

32 相 からの 給 電 単 相 の 機 器 を3 相 電 源 に 接 続 する 場 合 は, 一 般 に 不 平 衡 負 荷 となるので,できるだけ 各 相 に 負 荷 が 平 均 化 するよう 接 続 機 器 の 配 分 を 行 う ひずみ 電 流 が 流 れるコンデンサ 入 力 形 電 源 やサイリスタ 位 相 制 御 回 路 を 持 つ 機 器 に3 相 4 線 式 で 電 源 を 供 給 する 場 合 は, 中 性 線 に 正 弦 波 の 時 には 打 ち 消 しあって 流 れない 電 流 が 流 れ, 中 性 線 が 過 負 荷 に なり 電 圧 低 下, 発 熱 などのトラブルを 起 こすことがあるので 注 意 すること 配 電 路 電 源 装 置 から 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 までの 電 源 配 線 は, 信 号 ケーブルに 対 して 誘 導 ノイズを 与 え ないように,また 他 の 強 電 ラインから 誘 導 ノイズを 受 けないようお 互 いに, 電 気 的, 物 理 的 に 隔 離 して 配 置 する 電 源 供 給 線 および 他 の 強 電 ラインは, 金 属 管 配 線 またはシールド 線 を 使 用 する 電 源 供 給 線 のライン 抵 抗 は, 電 圧 低 下 の 原 因 となるだけでなく, 電 圧 波 形 ひずみを 生 じることにもなるので, 線 長 に 応 じた 充 分 な 線 径 のものを 使 用 すべきである 分 電 盤 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 設 置 場 所 には 分 電 盤 を 設 け, 原 則 として 各 構 成 機 器 ごとにサーキットブ レーカを 設 け, 個 々の 異 常 がシステム 全 体 に 影 響 を 与 えないよう 考 慮 すること UPSの 負 荷 との 整 合 UPSの 負 荷 が 容 量 性 負 荷 ( 位 相 進 み 負 荷 )の 場 合 に 通 常 の3 倍 の 高 周 波 振 動 電 流 が 発 生 し,その 結 果 ブレーカが 応 答 できずカットオフできないためにブレーカが 発 熱 し 発 煙 した 事 例 がある このように, UPS 特 性 によっては 位 相 進 み 負 荷 特 性 との 組 合 せで 整 合 (UPSと 負 荷 側 間 にインピーダンス 挿 入 等 ) をとる 必 要 がある 場 合 があるので, 注 意 すること 3.5 その 他 前 記 の 留 意 点 はあくまでも 一 般 的 な 目 安 である 実 際 の 設 置 にあたっては, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 安 定 した 運 転 を 確 保 するために,ユーザとメーカがよく 協 議 して, 現 場 に 適 した 方 策 を 検 討 する 必 要 がある -24-

33 引 用 文 献 1)IEC Electrical and electronic measurement equipment Expression of performance 日 本 規 格 協 会 2)IEC Operating conditions for industrial-process measurement and control equipment Part 2:Power 日 本 規 格 協 会 3) ディジタルシステム 耐 ノイズ 設 計 ガイド 計 測 自 動 制 御 学 会 4)JEMIS 工 業 計 器 性 能 表 示 法 通 則 日 本 電 気 計 測 器 工 業 会 5)JEMIS マイクロコンピュータ 応 用 計 測 制 御 機 器 設 置 環 境 ガイドライン 日 本 電 気 計 測 器 工 業 会 6)JISC1804 工 業 プロセス 計 測 制 御 機 器 の 使 用 環 境 条 件 日 本 規 格 協 会 7)IEC Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-11: Testing and measurement techniques - Voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity tests 日 本 規 格 協 会 8)JEITA IT-3002 パーソナルコンピュータの 瞬 時 電 圧 低 下 対 策 電 子 情 報 技 術 産 業 協 会 -25-

34 4. 接 地 4.1 接 地 のクラス 分 け 接 地 については, 電 気 設 備 技 術 基 準 とその 解 釈 に 規 定 されている 接 地 工 事 の 種 類,およびその 接 続 方 法 によるクラス 分 けとし, 次 の 通 り 規 定 した 接 地 Class A : 専 用 注 1) A 種 ( 旧 第 一 種 ),C 種 ( 旧 特 別 第 三 種 ) Class B : 専 用 注 1) D 種 ( 旧 第 三 種 ) Class S : 共 用 注 2) D 種 ( 旧 第 三 種 ) 注 1) 専 用 接 地 としては,その 接 地 極 を 他 の 接 地 極 から10m 以 上 離 すことを 推 奨 する これは, 以 下 の 式 で 求 められる2つの 接 地 電 極 間 の 結 合 度 Kを 典 型 的 な 場 合 に0.1 以 下 とするために 必 要 である ( 図 4.1 参 照 ) K= V2 V1 Ln = Ln a 2 2 2l d d d { d 2l 2l 2l 2l 2 2 a a a 2l a l 2l 2l a V2: 影 響 を 受 ける 電 極 の 電 位 V1: 電 位 変 化 を 発 生 している 電 極 の 電 位 l : 接 地 棒 の 長 さ a : 接 地 棒 の 半 径 (m) (m) d : 接 地 棒 間 の 間 隔 (m) -26-

35 1.0 K( 結 合 度 ) l =5m 2 l =3m 3 l =1m 1 a=0.03 a=0.03 a= d[m] 図 接 地 電 極 間 の 距 離 とその 影 響 注 2) 他 の 機 器 と 共 用 する 接 地 を 示 す ただし, 電 力 用 機 器 および 避 雷 器 との 共 用 を 除 く 注 3) 接 地 工 事 の 種 類 は, 電 気 設 備 技 術 基 準 とその 解 釈 第 19 条 に, 以 下 のように 規 定 されている 表 4.1 接 地 工 事 の 種 類 ( 電 気 設 備 技 術 基 準 とその 解 釈 第 19 条 ) 接 地 工 事 の 種 類 接 地 抵 抗 値 備 考 A 種 接 地 工 事 10Ω 旧 第 一 種 接 地 B 種 接 地 工 事 C 種 接 地 工 事 D 種 接 地 工 事 変 圧 器 の 高 圧 側 又 は 特 別 高 圧 側 の 電 路 の1 線 地 絡 電 流 のアンペア 数 で 150( 変 圧 器 の 高 圧 側 の 電 路 又 は 使 用 電 圧 が35,000V 以 下 の 特 別 高 圧 側 の 電 路 と 低 圧 側 の 電 路 との 混 触 により 低 圧 電 路 の 対 地 電 圧 が150Vを 超 えた 場 合 に,1 秒 を 超 え2 秒 以 内 に 自 動 的 に 高 圧 電 路 又 は 使 用 電 圧 が 35,000V 以 下 の 特 別 高 圧 電 路 を 遮 断 する 装 置 を 設 けるときは300,1 秒 以 内 に 自 動 的 に 高 圧 電 路 又 は 使 用 電 圧 が35,000V 以 下 の 特 別 高 圧 電 路 を 遮 断 する 装 置 を 設 けるときは600)を 除 した 値 に 等 しいオーム 数 10Ω( 低 圧 電 路 において, 当 該 電 路 に 地 絡 を 生 じた 場 合 に0.5 秒 以 内 に 自 動 的 に 電 路 を 遮 断 する 装 置 を 施 設 するときは,500Ω) 100Ω( 低 圧 電 路 において, 当 該 電 路 に 地 絡 を 生 じた 場 合 に0.5 秒 以 内 に 自 動 的 に 電 路 を 遮 断 する 装 置 を 施 設 するときは,500Ω) 旧 第 二 種 接 地 旧 特 別 第 三 種 接 地 旧 第 三 種 接 地 -27-

36 4.2 接 地 の 考 え 方 接 地 には, 以 下 の2つの 目 的 がある システムの 基 準 電 位 を 確 保 するための 機 能 用 接 地 ( 雑 音 対 策 用 接 地,および 信 号 用 接 地 ) 人 身, 機 器 の 保 護 ( 保 安 用 接 地 ) 機 能 用 接 地 確 実 な 接 地 は, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 動 作 を 保 証 するために 実 施 しなければならない 基 本 的 事 項 である 接 地 の 不 備 による 障 害 はきわめて 多 い 例 えば, 強 電 機 器 と 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 共 用 接 地 による 障 害 溶 接 機 のアーク 電 流 が 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 用 の 接 地 線 に 混 入 したための 障 害 接 地 極 の 場 所 が 地 下 水 の 経 路 にあたり 渇 水 期 に 接 地 抵 抗 が 大 きくなったための 障 害 等 がある 接 地 配 線 において 考 慮 すべき 事 項 (1) 接 地 配 線 は, 恒 久 的 な 連 続 性 を 確 実 にするための 経 路 やその 太 さを 確 保 すること (2)システムは, 信 号 線 が 絶 縁 されるリモート 機 器 を 除 いて,1つの 基 準 点 に 対 し 各 機 器 独 立 に 接 続 するといういわゆる1 点 接 地 が 原 則 である (3) 接 地 線 のインダクタンス 接 地 線 のインピーダンスを 減 らすために, 接 地 線 を 太 くすることが 望 ましいが,そればかりでなく, サージ 侵 入 によるグランド 電 位 の 変 動 を 抑 えるために, 高 周 波 インピーダンス,つまり 接 地 線 のイン ダクタンスを 小 さくすることが 重 要 であり, 接 地 極 までの 配 線 長 をできるだけ 短 くする 配 慮 が 必 要 であ る ( 図 4.2 参 照 ) 接 地 線 径 は, 配 線 コストや 端 子 サイズの 制 約 を 考 え, 次 を 目 安 として 推 奨 する 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 筐 体 に 引 き 込 む 接 地 線 径 A 種 ( 旧 第 一 種 ),C 種 ( 旧 特 別 第 三 種 ):22mm 2 以 上 D 種 ( 旧 第 三 種 ) :8mm 2 以 上 断 面 積 22mm 2 の 接 地 線 インダクタンスと 周 波 数 の 関 係 を 図 4.2に 示 す -28-

37 100k イ ン ダ ク タ ン ス に よ る イ ン ピ ー ダ ン ス ( Ω ) 10k 1k L: 線 長 (m) L=10 L=3 L=1 L=100 L=30 L=300 L= k 10k 100k 1M 10M 100M 周 波 数 (Hz) 図 4.2 接 地 線 インダクタンスと 周 波 数 の 関 係 ( 断 面 積 22mm 2 の 接 地 線 の 計 算 例 ) ( 補 足 説 明 ) 22mm 2,30m 長 の 接 地 線 を 例 にとれば 直 流 抵 抗 は 数 10mΩであるが,10MH Z での 高 周 波 インピーダン スは 数 kωにもなる 保 安 用 接 地 保 安 用 接 地 は, 人 体 の 安 全 を 確 保 することを 第 一 目 的 として 施 す 接 地 である 従 って, 対 地 電 位 上 昇 限 界 値 が 低 圧 電 路 地 絡 保 護 指 針 に 規 定 されている 第 2 種 許 容 接 触 電 圧 25Vを 越 えない 範 囲 において D 種 ( 旧 第 三 種 ) 以 上 の 接 地 工 事 を 実 施 すること -29-

38 4.3 ラインフィルタ 使 用 上 の 注 意 ラインフィルタは 外 部 から 電 源 線 を 通 じて 入 るノイズを 防 止 できるのみでなく, 外 部 へ 出 るノイズを 防 止 する 効 果 もある ラインフィルタ 設 置 にあたっては 交 流 透 過 電 流 に 対 する 下 記 の 規 定 があり, 過 大 とならないよう 注 意 が 必 要 である 電 子 計 算 機 機 器 のラインフィルタ 設 置 に 関 する 基 準 [JEIDA ] 可 搬 形 機 器 の 場 合, 機 器 ごとに1mA 以 下 ( 簡 単 に 持 ち 運 びできる 機 器 に 装 着 されるラインフィルタの 交 流 透 過 電 流 ) すえ 置 き 形 機 器 の 場 合, 機 器 ごとに3.5mA 以 下 ( 据 置 形 であり,かつ 確 実 に 接 地 線 が 取 り 付 けられる 機 器 に 装 置 されるラインフィルタの 交 流 透 過 電 流 ) 複 数 の 機 器 またはシステムの 場 合, 合 計 で15mA 未 満 (1 台 の 変 圧 器 の 負 荷 として 複 数 の 機 器 を 施 設 する 場 合,ラインフィルタの 交 流 透 過 電 流 の 合 計 ) 4.4 分 散 システム, 遠 隔 設 置 機 器 間 等 の 接 地 分 散 化 システムや 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 本 体 と 長 い 距 離 をおいて 接 続 される 端 末 装 置,ビルの 上 層 と 下 層 に 設 置 される 機 器,あるいは 他 のシステムと 接 続 する 等 の 場 合,4.2.1に 述 べた1 点 接 地 を 実 施 することが 困 難 な 場 合 が 多 い これらに 対 し 共 通 的 に 実 施 できる 接 地 方 法 を 見 いだすことは 非 常 に 困 難 である 従 って, 接 続 される 機 器 の 仕 様 に 基 づいて, 以 下 にあげるような 方 法 例 を 参 考 として, 最 も 適 している 接 続 方 法 を, 取 拾 選 択 することが 重 要 である 光 ( 光 通 信 ) 結 合 機 器, 無 線 機 器 の 使 用 による 分 離 接 続 ( 機 器 別 接 地 の 実 施 ) モデムの 使 用 による 分 離 接 続 (トランス 絶 縁 ) ( 機 器 別 接 地 の 実 施 ) トランシーバあるいはハブ 使 用 による 分 離 接 続 (トランス 絶 縁 ) ( 機 器 別 接 地 の 実 施 ) 保 安 ( 筐 体 ) 接 地 と 機 能 接 地 の 分 離 ( 保 安 接 地 は, 多 点 接 地, 機 能 接 地 は1 点 接 地 とする 方 式 ) 網 状 接 地 (メッシュ 接 地,ネットワーク 接 地 )に 接 続 する 方 式 特 に, 他 社 機 器 間 あるいは 異 なるシステム 間 を 接 続 する 場 合 には 接 地 システムの 違 いによる 誤 動 作 を 防 止 する( 対 策 の 実 施 を 容 易 にする)ため, 連 結 接 続 は 避 けることが 必 要 である -30-

39 4.5 電 源 線, 筐 体, 信 号 線 の 接 地 方 法 4.2.1,4.3,4.4をまとめた 電 源 線, 筐 体, 信 号 線 の 接 地 方 法 である 電 源 線 の 接 地 方 法 1 それぞれの 機 器 にて 接 地 電 源 線 のラインフィルタはそれぞれの 機 器 の 接 地 端 子 に 接 続 し, 接 地 線 にて 大 地 に 接 地 する 2 電 源 設 備 側 にて 接 地 それぞれの 機 器 で 接 地 が 取 れない 場 合, 電 源 線 を3 線 としてその1 本 を 接 地 線 としてラインフィ ルタを 接 続 し, 電 源 設 備 側 で 接 地 する 筐 体 の 接 地 1 それぞれの 機 器 にて 接 地 筐 体 はそれぞれの 機 器 の 接 地 端 子 に 接 続 し, 接 地 線 にて 大 地 に 接 地 する 2 共 用 の 接 地 それぞれの 機 器 で 専 用 接 地 が 取 れない 場 合, 設 置 場 所 近 傍 の 同 一 システム 機 器 の 接 地 端 子 に 共 用 の 接 地 として 接 続 し, 接 地 する 信 号 線 の 接 地 1 それぞれの 機 器 にて 接 地 信 号 が 機 器 ごとに 分 離 されている 場 合,それぞれの 機 器 の 接 地 端 子 に 接 続 し, 接 地 線 にて 大 地 に 接 地 する 2 代 表 機 器 にて1 点 接 地 信 号 が 複 数 機 器 で 結 合 している 場 合, 複 数 機 器 の 内, 接 地 クラスの 良 い 機 器 で 接 地 端 子 に 接 続 し, 1 点 接 地 する 引 用 文 献 情 報 システム 安 全 対 策 基 準 解 説 書 情 報 サービス 産 業 協 会 ( 監 修 通 産 省 ) 電 気 設 備 技 術 基 準 とその 解 釈 日 本 電 気 協 会 JEMIS マイクロコンピュータ 応 用 計 測 制 御 機 器 設 置 環 境 ガイドライン 日 本 電 気 計 測 器 工 業 会 JEAC 内 線 規 程 日 本 電 気 協 会 JEAG 電 気 技 術 指 針 低 圧 電 路 地 絡 保 護 指 針 日 本 電 気 協 会 -31-

40 -1988 ディジタルシステム 耐 ノイズ 設 計 ガイド 計 測 自 動 制 御 学 会 JEIDA 電 子 計 算 機 機 器 のラインフィルタ 設 置 に 関 する 基 準 日 本 電 子 工 業 振 興 協 会 JEIDA-G 情 報 処 理 システム 用 接 地 に 関 するガイドライン 日 本 電 子 工 業 振 興 協 会 ノイズ 対 策 室 編 ノイズ 対 策 マニュアル イーエムシー 発 行 ノイズ 研 究 所 -32-

41 5.ノ イ ズ ノイズには, 静 電 気 放 電, 電 界, 磁 界, 雷 サージ, 電 源 ラインノイズなどがあり, 空 中 や 電 源 ライン, 信 号 通 信 ラインから 機 器 に 侵 入 し, 誤 動 作 を 引 き 起 こすだけでなく,その 強 度 によっては 回 路 部 品 の 破 損 などを 生 じさせる 場 合 もある 一 方, 機 器 は, 環 境 や 他 の 機 器 に 対 して 許 容 できないような 電 磁 ノイズを 与 えず,かつ,その 電 磁 環 境 において 機 器 自 身 も 正 常 に 機 能 するように 設 計 されている これを 電 磁 両 立 性 (EMC)と 呼 ぶ 各 種 ノイズ 源 から 発 生 するノイズのレベル( 機 器 自 身 から 発 生 するノイズも 含 む), 装 置 の 感 受 性 ( 装 置 耐 力 レベル), 機 器 の 耐 力 試 験 (イミュニティ 限 度 値 )レベル,そして 両 立 性 レベルの 関 係 を 図 で 表 すと 図 5.1のようになる 以 上 より, 本 項 でのノイズレベルの 規 定 は, 本 来 なら 図 5.1の 両 立 性 レベルを 採 用 すべきである しかしノイズレベルとして 国 際 的 に 明 確 に 規 定 されているのは,IEC (JIS C )シリ ーズとして 発 行 されている 機 器 のノイズ 耐 力 (イミュニティ 限 度 値 )レベルである そこで, 以 下 に 述 べる 各 ノイズに 対 する 環 境 基 準 値,クラス 分 け 等 は,このIEC (JIS C )シリーズに 規 定 されている 機 器 のノイズ 耐 力 試 験 基 準 (イミュニティ 限 度 値 )に 準 じて 設 定 することとする よって 各 種 の 環 境 から 発 生 し, 機 器 に 影 響 を 与 える 恐 れのあるノイズレベルは, 本 項 で 規 定 する 各 ノイ ズレベルより,より 小 さく 抑 え 管 理 することが 望 ましい 機 器 の 感 受 性 ( 誤 動 作 発 生 等 )( 統 計 的 分 布 ) イミュニティ 限 度 値 ( 規 定 試 験 レベル) ノ イ ズ レ ベ ル 両 立 性 レベル( 環 境 値 ) 全 発 生 ノイズレベル( 統 計 的 分 布 ) 統 計 的 分 布 図 5.1 電 磁 妨 害 のレベルの 関 係 -33-

42 5.1 静 電 気 静 電 気 に 帯 電 した 人 体 や 運 搬 用 台 車 等 が 装 置 筐 体 の 金 属 部 分 に 接 触 し, 静 電 気 放 電 が 起 こり, 機 器 の 誤 動 作 を 引 き 起 こすことがある また, 印 刷 用 紙 を 使 用 する 機 器 等 においては 静 電 気 による 紙 づまりな ども 発 生 する 静 電 気 の 環 境 に 対 し, 次 のクラス 分 けを 設 ける 静 電 気 接 触 放 電 気 中 放 電 Class A ; 2kV 2kV Class B ; 4kV 4kV Class S1 ; 6kV 8kV Class S2 ; 8kV 15kV Class S3 ; 注 1) 注 1) 注 1) Class S3は,オープンクラスである このクラスは 使 用 者 と 製 造 業 者 との 合 意 に 従 う Class A,Class B,Class S1,Class S2,Class S3の 基 準 電 圧 は,IEC (JIS C )の 厳 しさレベルのそれぞれレベル1,レベル2,レベル3,レベル4,レベルXの 接 触 / 気 中 放 電 試 験 電 圧 と 同 じとした 尚, 静 電 気 の 試 験 方 法 としては, 静 電 気 を 機 器 に 直 接 放 電 させる 直 接 放 電 試 験 と, 機 器 の 近 くに ある 物 体 への 人 体 からの 放 電 の 影 響, 例 えば 台 車 から 人 に 放 電 することやフリーアクセス 床 板 同 士 が 接 触 し, 放 電 することなどを 模 擬 するために, 静 電 気 を 機 器 に 近 接 した 結 合 板 に 放 電 させる 間 接 放 電 試 験 とがある 図 5.2に 衣 類 により 人 に 生 じる 帯 電 圧 の 一 例 を, 図 5.3にじゅうたんの 上 を 歩 くことによって 生 じる 帯 電 圧 の 一 例 を 示 す 図 5.2 衣 類 により 人 に 生 じる 帯 電 圧 例 図 5.3 じゅうたんの 上 を 歩 くことによって 生 じる 帯 電 圧 例 これらの 例 からわかるように, 帯 電 圧 は 湿 度 に 大 きく 影 響 し,また 床 については 帯 電 防 止 処 理 をして -34-

43 いないじゅうたん カーペット 等 は,より 高 い 帯 電 圧 が 発 生 する また, 人 体 が 帯 電 し, 放 電 した 場 合 の 人 体 帯 電 電 位 と 電 撃 の 強 さの 関 係 を 整 理 すると 表 5.1のようにな る 人 体 帯 電 電 位 (kv) 表 5.1 人 体 帯 電 と 電 撃 の 関 係 電 撃 の 程 度 備 考 1.0 全 く 感 じない 2.0 指 の 外 側 に 感 じるが 痛 まない かすかな 放 電 音 発 生 2.5 針 に 触 れた 感 じを 受 け,ピクリと 感 じるが 痛 まない 3.0 針 で 刺 された 感 じを 受 け,チクリと 痛 む 4.0 針 で 深 く 刺 された 感 じを 受 け, 指 がかすかに 痛 む 放 電 の 発 光 をみる 5.0 手 のひらから 前 腕 まで 痛 む 指 先 から 放 電 発 光 が 延 びる 6.0 指 が 強 く 痛 み, 後 腕 が 重 く 感 じる 7.0 指, 手 のひらに 強 い 痛 みと,しびれた 感 じを 受 ける 8.0 手 のひらから 前 腕 までしびれた 感 じを 受 ける 9.0 手 首 が 強 く 痛 み, 手 がしびれた 重 みを 受 ける 10.0 手 全 体 に 痛 みと 電 流 が 流 れた 感 じを 受 ける 11.0 指 が 強 くしびれ, 手 全 体 に 強 い 電 撃 を 感 じる 12.0 手 全 体 を 強 打 された 感 じを 受 ける 注 1) 人 体 の 静 電 容 量 ; 約 100pF 注 2) 人 体 からの 放 電 によってもたらされる 電 撃 の 強 さは 放 電 電 荷 量 と 相 関 関 係 があり, 一 般 に 放 電 電 荷 量 が2~ クーロン 以 上 になると 電 撃 を 受 けるが, 人 体 の 静 電 容 量 がほぼ 一 定 とみなせる 場 合 は, 人 体 の 帯 電 電 位 によって 表 すことができる 静 電 容 量 が 約 100pFにおける 人 体 帯 電 電 位 と 電 撃 の 強 さの 関 係 は 表 5.1に 示 されるとおり で, 一 般 に 人 体 帯 電 電 位 が 約 3kV 以 上 になると 電 撃 を 受 ける 注 3) 人 が 椅 子 に 腰 掛 けている 場 合,または 特 に 薄 い 靴 底 の 履 物 を 着 用 している 場 合 は, 人 体 の 静 電 容 量 が100pFより 大 きくなるので,このような 場 合 は3kVより 低 い 帯 電 電 位 で も 電 撃 を 受 ける 一 方, 各 種 の 半 導 体 電 子 部 品 は 静 電 気 に 敏 感 なものが 増 加 している そのため, 表 5.2で 示 すよう な 各 種 デバイスの 静 電 気 耐 性 レベルを 考 慮 し, 部 品 類 の 輸 送, 機 器 への 実 装 などの 取 り 扱 いには 十 分 注 意 する 必 要 がある -35-

44 表 5.2 各 種 デバイスの 静 電 気 耐 性 レベル( 例 ) デバイスのタイプ MOS FET ジャンクションFET CMOS( 保 護 回 路 付 き) ショットキーダイオードTTL バイポーラトランジスタ SCR HDD GMRヘッド 静 電 気 耐 性 レベル(V) 10~ ~ ~ ~ ~ ~1000 5~10 これらの 静 電 気 対 策 としては, 以 下 のようなことがあげられる (1) 回 路 素 子 や 回 路 基 板 に 触 れるような 場 合 は, 試 験 機 器, 治 工 具 及 び 作 業 者 自 身 などは 事 前 に 静 電 気 を 取 り 除 いておく( 静 電 気 対 策 作 業 台, 除 電 マット,リストストラップや 除 電 ブロアの 使 用 など, 機 器 メーカの 指 示 によって 取 り 扱 うこと) (2) 湿 度 を 一 定 に 保 つよう 空 調 し, 冬 期 は 加 湿 を 行 う 例 えば 湿 度 を50%(RH) 程 度 に 保 つ (3) 帯 電 しやすい 印 刷 用 紙 等 を 処 理 するプリンタなどの 機 器 は, 確 実 に 筐 体 接 地 を 施 す (4) 床 材 として 静 電 気 を 発 生 しにくい 材 質,さらには 電 気 伝 導 度 の 高 い 材 質 を 選 ぶ 帯 電 防 止 処 理 して いないじゅうたん,カーペットは 使 用 してはならない (5) フリーアクセスフロアにおいて, 上 げ 床 板 の 表 面 は, 帯 電 防 止 処 理 を 施 した 材 料 を 用 い, 床 板 間, 床 板 と 支 柱 間 は 導 電 パッド 等 により 電 気 的 に 接 続 すること 尚, 上 床 の 支 柱 は, 接 地 線 を 使 用 し, 接 地 することが 望 ましい (6) 衣 類 としては 静 電 気 を 発 生 しにくい 材 質 を 選 び, 靴 も 静 電 気 帯 電 防 止 靴 を 履 くことが 望 ましい 5.2 電 磁 界 放 射 無 線 周 波 電 磁 界 ( 電 界 )(80MHz~1GHz) 放 送 アンテナ,レーダーからの 電 波 や,トランシーバ 及 び 携 帯 電 話 等 の 影 響 によって, 電 源 ライン, 信 号 ラインや 筐 体 の 隙 間 等 から 侵 入 するノイズで, 機 器 の 誤 動 作 や 誤 差 増 大 などの 性 能 低 下 が 生 じる 場 合 がある 電 界 の 環 境 に 対 し, 次 のクラス 分 けを 設 ける 電 界 Class A ; 1V/m(80MHz~1GHz) Class B ; 3V/m( ~ ) Class S1 ; 10V/m( ~ ) Class S2 ; 特 殊 -36-

45 各 クラスは,おおよそ 次 のような 環 境 を 対 象 にしたものである Class A ; 低 レベルの 電 磁 界 環 境 例 えば1km 以 上 離 れたところにあるラジオ/テレビ 局 の 代 表 的 なレベル 及 び 低 電 力 トランシーバの 代 表 的 なレベル Class B ; 中 程 度 の 電 磁 界 環 境 例 えば 機 器 に 比 較 的 接 近 しているが,1m 以 内 には 近 接 していない 携 帯 形 トランシ ーバ( 定 格 1W 以 下 ) 代 表 的 な 商 業 環 境 Class S1; 厳 しい 電 界 環 境 例 えば 制 御 機 器 のごく 近 傍 (1m 以 内 ではない)にある 高 電 力 トランシーバ( 定 格 2W 以 上 )の 代 表 的 なレベル 代 表 的 な 工 業 環 境 Class S2; 極 めて 厳 しい 電 界 環 境 を 含 む 場 所 に 対 する 空 位 のクラス このレベルは 使 用 者 と 製 造 業 者 の 打 ち 合 わせによるか, 製 造 業 者 によって 定 められ る 尚,Class A,Class B,Class S1,Class S2の 電 界 強 度 は,IEC (JIS C ) のそれぞれ,レベル1,レベル2,レベル3,レベルXの 試 験 電 界 強 度 と 同 じとした また, 周 波 数 帯 域 も 同 じく,IEC (JIS C )によった 一 般 的 な 機 器 設 置 室 内 におけるトランシーバ, 携 帯 電 話 及 びPHSの 使 用 については, 表 5.3にその 使 用 条 件 の 例 を 記 載 する 表 5.3 一 般 的 な 機 器 の 設 置 室 内 における 無 線 機 器 の 使 用 条 件 ( 例 ) 無 線 機 器 携 帯 電 話 市 民 ハ ント トランシーハ 業 務 用 無 線 アマチュア 無 線 PHS 機 器 設 置 室 内 での 使 用 可 否 使 用 不 可 使 用 可 注 意 事 項 機 器 が 誤 動 作 する 可 能 性 がある 室 内 に 持 ち 込 む 際 は, 電 源 を 切 ること 機 器 および 信 号 ケーブルから1m 以 上 離 すこと ( 機 器 の1m 以 内 に 近 づける 場 合 は, 必 ず 電 源 を 切 ること ) 小 電 力 コート レス 電 話 小 電 力 トランシーハ 使 用 可 本 体 及 びアンテナは, 機 器 や 信 号 ケーフ ルに 接 触 させないこと 機 器 から 発 生 する 電 波 ノイス によって, 音 声 に 雑 音 が 入 っ たり, 受 信 できなくなることがある 無 線 LANを 使 用 する 場 合 は 影 響 を 与 えないことを 確 認 の こと( 参 考 :ARIB 標 準 ARIB STD-T66) 電 界 から 機 器 を 守 る 手 段 としては, 建 物 または 設 置 室 全 体 のシールドや 信 号 ケーブルのシールドがある -37-

46 機 器 側 においては, 電 源 ラインへのラインフィルタ 挿 入, 信 号 ラインへのパスコン 挿 入 が 有 効 であり, また 機 器 そのものを 電 磁 シールドすることもある ( 参 考 )デジタル 無 線 電 話,RFIDや 無 線 LANなどを 使 用 する 環 境 に 関 連 し, IEC /2006では1.4~6.0GHz JIS /2005では1.4~2.0GHz のように 規 定 されている 無 線 周 波 電 磁 界 によって 誘 導 された 伝 導 妨 害 ( 連 続 波 伝 導 ノイズ)(150kHz~80MHz) このノイズは, 上 記 の 電 界 で 規 定 するものより 低 い 周 波 数 帯 域 の 無 線 周 波 数 送 信 機 等 からの 妨 害 電 波 が 電 源 ライン 等 に 重 畳 し 機 器 に 侵 入 するものである 妨 害 を 受 ける 機 器 は, 通 常 はより 大 きなシステム の 付 属 部 分 であり, 入 力 及 び 出 力 線, 例 えば 電 力 線, 通 信 線,インターフェースケーブルなどは,これ が 数 波 長 の 長 さになり 得 るので 受 信 アンテナとして 働 き, 機 器 の 誤 動 作 や 誤 差 増 大 などの 性 能 低 下 を 引 き 起 こす 場 合 がある 連 続 波 伝 導 ノイズの 環 境 に 対 し, 次 のクラス 分 けを 設 ける 連 続 波 伝 導 ノイズ Class A ; 1V(150kHz~80MHz) Class B ; 3V( ~ ) Class S1 ; 10V( ~ ) Class S2 ; 特 殊 各 クラスの 想 定 される 環 境 は,おおよそ 上 記 の 放 射 無 線 周 波 電 磁 界 と 同 様 である 尚,Class A,Class B,Class S1,Class S2のノイズ 電 圧 は,IEC (JIS C ) のそれぞれ,レベル1,レベル2,レベル3,レベルXの 試 験 電 圧 と 同 じとした また, 周 波 数 帯 域 も 同 じく,IEC (JIS C )によった 連 続 波 伝 導 ノイズから 機 器 を 守 る 手 段 としては, 電 界 と 同 様, 建 物 または 設 置 室 全 体 のシールドや 信 号 ケーブルのシールドがある 機 器 側 においては 電 源 ラインへのラインフィルタ 挿 入, 信 号 ラインへのパスコン 挿 入 が 有 効 である -38-

47 5.2.3 磁 界 機 器 への 磁 界 の 影 響 としては,CRTディスプレイの 画 揺 れや 機 器 の 誤 動 作,さらには 記 録 媒 体 のデ ータ 破 壊 などがある 磁 界 の 発 生 原 因 としては, 大 電 流 電 力 線 の 周 囲 に 生 じる 磁 界 やトランスの 漏 洩 磁 束 によるもの, 電 気 溶 接 などによる 金 属 類 の 磁 化 や 永 久 磁 石 ( 直 流 磁 界 )などがある 磁 界 の 強 さの 環 境 クラス 分 けを 次 の 通 り 規 定 する 磁 界 交 流 ( 商 用 電 源 周 波 数 ) 磁 界 直 流 磁 界 ( 注 3) ( 実 効 値 ) Class A ; 1A/m 8A/m Class B ; 3A/m 400A/m Class S1; 10A/m 規 定 なし Class S2; 30A/m 規 定 なし Class S3; 100A/m 規 定 なし Class S4; 特 殊 4000A/m 注 1)1A/m=4π 10-3 エルステッド=0.0125エルステッド CGS 系 単 位 では,ガウス(G)で 表 した 磁 束 密 度 の 数 値 bと,この 場 合 の 磁 界 の 強 さをエルステッド(Oe)で 表 した 数 値 hは,b(g)=μ 0 h(oe)であり, 真 空 中 の 透 磁 率 はμ 0 =1としているので, 通 常 b=hとなる 従 って,0.5A/m= エルステッド ガウス,4000A/m=50エルステッド 50ガウスと 近 似 でき る 注 2) 交 流 ( 商 用 電 源 周 波 数 )のClass Aの 値 は,0.5A/m 以 下 が 望 ましい 注 3) 直 流 磁 界 は 地 磁 気 を 除 く 各 クラスは,おおよそ 次 のような 環 境 を 対 象 にしたものである Class A ; 電 子 ビーム 使 用 の 敏 感 な 装 置 (CRTディスプレイ 等 )が 使 用 可 能 な 環 境 Class B ; 十 分 に 保 護 された 環 境 漏 れ 磁 束 を 発 生 する 可 能 性 のある 電 源 変 圧 器 などの 電 気 機 器 がない 環 境 高 圧 母 線 の 影 響 を 受 けない 区 域 例 えば, 保 護 接 地 導 体 やまたは 工 業 用 施 設 の 区 域 や 高 圧 変 電 所 等 からずっと 離 れた 一 般 家 庭, 事 務 所, 病 院 の 保 護 区 域 Class S1; 保 護 された 環 境 漏 洩 磁 界 または 磁 界 を 生 じる 可 能 性 のある 電 気 機 器 及 びケーブルのある 環 境 保 護 システムの 接 地 導 体 の 近 傍 -39-

48 高 圧 母 線 等 があるが, 関 連 の 機 器 から 遠 く( 数 百 メートル) 離 れている 環 境 例 えば 商 業 地 域 管 制 塔 重 工 業 プラントがない 地 域,この 環 境 の 典 型 的 な 場 所 は 高 圧 変 電 所 の 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 室 Class S2; 典 型 的 な 工 業 環 境 母 線 としての 短 い 電 力 支 線 漏 れ 磁 束 を 発 生 する 可 能 性 のある 高 圧 電 力 電 気 機 器 関 連 機 器 から 比 較 的 ( 数 十 メートル) 離 れた 高 圧 母 線 例 えば 重 工 業 プラント, 発 電 所 及 び 高 圧 変 電 所 の 制 御 室 Class S3; 厳 しい 工 業 環 境 数 十 kaを 通 電 する 導 体, 母 線 または 高 圧 線 等 保 護 システムの 接 地 導 体 高 圧 母 線 等 に 近 接 する 区 域 高 電 力 電 気 機 器 に 近 接 する 区 域 例 えば 重 工 業 プラント, 高 圧 及 び 発 電 所 のスイッチヤードの 区 域 Class S4; 特 別 な 環 境 機 器 の 回 路,ケーブル, 電 線 などから 妨 害 源 の 電 磁 的 な 分 離 の 大 小 及 び 設 置 の 品 質 に よって, 上 記 レベルより 更 に 高 いまたは 低 い 環 境 レベルの 使 用 が 必 要 になる 場 合 があ る また,より 高 いレベルの 機 器 の 電 線 が, 厳 しさの 低 い 環 境 を 通 過 する 場 合 がある ことに 留 意 すること 尚,Class A,Class B,Class S1,Class S2,Class S3,Class S4の 交 流 磁 界 強 度 は,IEC (JIS C )の 連 続 磁 界 に 対 する 試 験 レベルのそれぞれ,レベル1,レベル2,レベル 3,レベル4,レベル5,レベルXと 同 じとした 地 磁 気 ( 東 京 では 約 36A/m)は, 平 行 磁 界 でほとんど 機 器 に 影 響 を 及 ぼさないので,これを 除 く Class Aは,CRTディスプレイの 画 揺 れ,ゆがみ, 色 ずれの 限 界 を 表 す 基 準 である ただし,Class Aの 環 境 では 最 近 のCRTディスプレイにおいてはその 多 くが 問 題 になり,また, 画 揺 れの 感 じ 方 には 個 人 差 があるため, 管 理 する 上 では,0.5A/m( 約 6ミリガウス) 以 下 にすることが 望 ましい (この 程 度 で はほとんどのCRTディスプレイの 画 揺 れは0.15mm 幅 以 下 となり,まず 問 題 にならない )この 程 度 の 磁 界 は, 数 Aの 単 線 電 流 から1m 離 れた 点 において 発 生 する ただし, 実 際 の 電 力 線 においては, 各 相 で 発 生 する 磁 界 が 打 ち 消 し 合 い, 電 流 値 の 不 平 衡 あるいは, 距 離 の 不 平 衡 分 のみで 発 生 する 磁 界 となり, 上 記 の 数 倍 の 電 流 値 で 同 じ 大 きさの 画 揺 れとなる 対 策 としては, 電 力 線 の 各 相 の 電 流 値 を 平 衡 させる, 電 力 線 の 各 相 からの 距 離 を 平 衡 させる, 電 力 線 -40-

49 を 金 属 管 配 線 にすることなどがあるが, 最 も 効 果 的 なことは, 磁 界 発 生 源 からCRTディスプレイを 離 し て 設 置 することである 尚,4000A/m( 約 50ガウス) 程 度 以 上 の 環 境 (Class S4の 特 別 環 境 )では, 磁 気 ディスク, 磁 気 テープ 等 の 磁 気 媒 体 による 記 録 保 存 の 限 界 (この 環 境 では 記 録 データが 消 失 )であり, 特 に 電 解 プラン トなど, 大 電 流 母 線 が 存 在 する 場 所 においては, 相 当 大 きな 磁 界 が 存 在 するため, 記 録 媒 体 の 保 管 を 含 め, 周 到 な 注 意 が 必 要 である 電 力 線 近 傍 の 磁 束 変 化 により 誘 起 される 電 磁 誘 導 ノイズは,より 線 の 使 用 や 電 磁 シールドにより 防 ぐことができる また, 高 圧 線 との 間 の 浮 遊 容 量 により 誘 起 される 静 電 誘 導 ノイズに 対 しては, 静 電 シ ールドが 有 効 である 信 号 ケーブルはシールド 付 きとし,できるだけ 電 力 ケーブルから 離 す すなわち, 電 力 ケーブルを 金 属 管 配 線 としたり, 両 者 の 間 に 接 地 された 金 属 の 仕 切 り 板 を 入 れるとか, 両 者 を 独 立 した 金 属 製 ダク トに 入 れるなどして, 電 気 的 隔 離 をはかる また, 両 者 の 間 隔 を 離 す, 平 行 配 線 を 避 ける, 交 差 させる 場 合 には 直 角 に 交 差 させるなどして, 物 理 的 隔 離 を 行 う 5.3 サージ( 雷 サージ) 雷 サージは, 下 図 ( 図 5.4)のように 自 然 現 象 に 起 因 する 外 雷 サージ と 電 気 回 路 系 統 における 過 渡 現 象 に 起 因 する 内 雷 サージ とに 大 きく 分 けられる 外 雷 サージには, 電 気 設 備 等 に 直 接 電 撃 を 受 ける 直 撃 雷 サージ( 頻 度 は 少 ないが 雷 エネルギがきわめて 大 きく, 電 源 設 備 のフラッシュオーバは 避 け られず, 避 雷 針 の 設 置 等 で 対 策 する)と 誘 導 雷 サージ( 雷 放 電 時 に 拘 束 が 解 かれ, 送 配 電 線 路 上 を 進 行 する 雷 サージで, 発 生 頻 度 は 多 いが, 電 圧 は 低 い)とがある 内 雷 サージは, 電 力 系 統 の 事 故 時 ( 主 に 三 相 電 源 の 地 絡 事 故 ),あるいは 回 路 の 操 作 時 ( 回 路 開 閉 時 )にも 発 生 する これらの 内 雷 サージの 発 生 頻 度 は 高 い -41-

50 外 雷 サージ 直 撃 雷 サージ 誘 導 雷 サージ 静 電 誘 導 電 磁 誘 導 サージ 内 雷 サージ 故 障 時 サージ 一 線 地 絡 時 二 線 地 絡 時 間 欠 アーク 時 系 統 開 閉 サージ 無 負 荷 時 開 閉 電 流 裁 断 電 磁 誘 導 不 揃 い 開 閉 転 流 時 静 電 気 その 他 図 5.4 サージの 種 類 雷 サージの 環 境 クラス 分 けを 次 の 通 り 規 定 する( 入 力 電 源 線 からの 雷 サージ) 雷 サージ Class A ; 0.5kV Class B ; 1.0kV Class S1; 2.0kV Class S2; 4.0kV Class S3; 特 殊 注 )この 値 は, 入 力 電 源 線 のライン-アース 間 である ライン-ライン 間 は,この 値 の2 分 の1とする 各 クラスは,おおよそ 次 のような 環 境 を 対 象 にしたものである Class A ; 部 分 的 に 保 護 された 環 境 屋 外 から 室 内 に 入 ってくるすべてのケーブルは, 過 電 圧 (1 次 ) 保 護 を 備 えてい る 機 器 のユニットは, 接 地 ライン 網 によって 適 切 に 相 互 接 続 され,この 網 は 本 質 的 に 電 源 設 備 または 雷 の 影 響 を 受 けない 電 気 機 器 は, 他 の 機 器 から 完 全 に 分 離 された 電 源 を 備 えている スイッチ 操 作 においては, 室 内 に 妨 害 電 圧 を 発 生 し 得 る Class B ; 短 い 配 線 においてもケーブルが 十 分 に 分 離 された 環 境 -42-

51 設 備 は, 設 備 自 体 または 雷 により 発 生 した 妨 害 電 圧 を 受 けるおそれのある 電 源 設 備 の 接 地 システムに 独 立 の 接 地 ラインを 通 して 接 地 される 電 子 機 器 に 給 電 する 電 源 は,たいていは 電 源 用 の 特 殊 な 変 圧 器 によって, 他 の 回 路 か ら 分 離 されている 設 備 内 に 保 護 されていない 回 路 が 存 在 するが, 十 分 に 分 離 され, 数 が 制 限 されている Class S1; 電 源 ケーブルと 信 号 ケーブルが 平 行 に 配 線 されている 環 境 設 備 は, 設 備 自 体 または 雷 により 発 生 した 妨 害 電 圧 を 受 けるおそれのある 電 源 設 備 の 共 通 の 接 地 システムに 接 地 されている 電 源 設 備 内 の 接 地 不 良,スイッチング 操 作 及 び 雷 による 電 流 は, 接 地 システム 内 に 比 較 的 大 きな 振 幅 の 妨 害 電 圧 を 発 生 させる 場 合 がある 保 護 された 電 子 機 器 及 び 感 度 の 低 い 電 気 機 器 が, 同 じ 電 源 配 線 網 に 接 続 されている 相 互 接 続 ケーブルは, 部 分 的 に 屋 外 ケーブルとなるが, 接 地 網 に 近 づけられている 抑 制 されていない 誘 導 性 負 荷 が 設 備 内 に 存 在 しており, 通 常 は, 種 々の 用 途 のケーブ ルが 分 離 されていない Class S2; 相 互 接 続 線 が 電 源 ケーブルに 沿 って 屋 外 ケーブルとして 配 線 され,ケーブルが 電 子 回 路 と 電 気 回 路 の 両 方 に 使 用 されている 環 境 設 備 は, 設 備 自 体 または 雷 により 発 生 した 妨 害 電 圧 を 受 けるおそれがある 電 源 設 備 の 接 地 システムに 接 続 されている 電 源 設 備 内 の 接 地 不 良,スイッチング 操 作 及 び 雷 によるkAオーダの 電 流 が, 接 地 シス テム 内 に 比 較 的 大 きい 振 幅 の 妨 害 電 圧 を 発 生 させる 場 合 がある 電 源 配 電 網 は 電 子 機 器 と 電 気 機 器 の 両 方 に 対 して 同 一 の 場 合 がある 相 互 接 続 ケーブルは, 高 電 圧 機 器 に 対 し ても 屋 外 ケーブルとして 配 線 されている この 環 境 の 特 殊 な 事 例 は, 電 子 機 器 が 人 口 密 集 地 域 内 の 電 気 通 信 回 線 網 に 接 続 される 場 合 である 電 子 機 器 の 外 部 には, 対 称 的 構 成 の 接 地 網 が 存 在 せず, 接 地 システムは, パイプ,ケーブルだけで 構 成 されている Class S3; 製 品 仕 様 書 等 に 規 定 された 特 殊 な 条 件 尚,Class A,Class B,Class S1,Class S2,Class S3の 厳 さレベルは,IEC (JIS C )のそれぞれ,レベル1,レベル2,レベル3,レベル4,レベルXの 試 験 サージ 電 圧 と 同 じ とした この 雷 サージに 対 する 対 策 には, 以 下 のような 方 法 がある 地 中 ケーブルとする -43-

52 ケーブルの 場 合 には,できるだけ 地 表 近 くに 架 設 する 受 端 に 避 雷 器 を 取 り 付 け,システムの 接 地 極 とはできるだけ 離 し, 独 立 に 避 雷 用 接 地 極 (A 種 また はD 種 接 地 )を 設 け,かつ 避 雷 器 の 接 地 接 続 を 確 実 に 行 う 避 雷 器 の 接 続 例 を 図 5.5に 示 す 図 5.5 避 雷 器 の 接 続 例 -44-

53 5.4 ACラインノイズ( 誘 導 性 負 荷 ) ACラインノイズは, 一 般 的 には,リレーやモータなどの 誘 導 性 負 荷 への 電 流 が 遮 断 されたときに 電 源 ラインなどに 発 生 する 高 電 圧 のスパイク 状 のノイズである これらのノイズについては,IEC (JIS C )(ファストトランジェント/ バースト 波 ノイズ)として 機 器 の 耐 力 試 験 規 格 が 制 定 されている 電 気 的 ファストトランジェント/バースト 波 ノイズ(EFT/B) これは 各 種 設 備 機 器 の 電 源 投 入, 切 断, 動 作 などによって 発 生 する 伝 導 性 のノイズ(バースト)で ある これが 電 源 ラインまたは 信 号 ラインから 機 器 内 に 侵 入 し, 誤 動 作 を 引 き 起 こす 場 合 がある ファストトランジェント/バースト 波 ノイズの 環 境 クラス 分 けを 次 の 通 り 規 定 する ファストトランジェント/バースト 波 ノイズ(EFT/B) 電 源 ポート 信 号 ポート Class A ;0.5kV 繰 り 返 し 率 5kHz 0.25kV 繰 り 返 し 率 5kHz Class B ;1.0kV 5kHz 0.5kV 5kHz Class S1;2.0kV 5kHz 1.0kV 5kHz Class S2;4.0kV 2.5kHz 2.0kV 5kHz Class S3; 特 殊 特 殊 特 殊 特 殊 各 クラスは,おおよそ 次 のような 環 境 を 対 象 にしたものである Class A ; 十 分 保 護 された 環 境 電 力 供 給 及 び 制 御 回 路 の 切 り 替 えにおけるすべてのEFT/Bの 抑 制 電 力 供 給 源 ( 交 流 及 び 直 流 )と,より 高 い 厳 しさレベルに 属 する 他 の 環 境 からの 制 御 及 び 測 定 回 路 の 間 の 分 離 設 備 の 基 準 大 地 上 の 両 端 で 接 地 されたシールド 電 力 ケーブル 及 びフィルタによっ て 保 護 された 電 力 供 給 例 えば, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 室 内 Class B ; 保 護 された 環 境 リレー(コンタクタではない)によってのみ 切 り 換 えられる 電 力 供 給 及 び 制 御 回 路 における,EFT/Bの 部 分 的 な 抑 制 すべての 回 路 を,より 高 い 厳 しさレベルの 環 境 に 結 合 する 他 の 回 路 から 分 離 する シールドされていない 電 力 供 給 及 び 抑 制 ケーブルを, 信 号 及 び 通 信 ケーブルから, -45-

54 物 理 的 に 分 離 する 例 えば, 工 業 及 び 電 気 工 場 の 制 御 室 または 端 末 室 Class S1; 典 型 的 な 工 業 的 環 境 リレー(コンタクタではない)のみにより 切 り 換 えられる 電 力 供 給 及 び 制 御 回 路 に おける,EFT/Bの 抑 制 はない 工 業 用 回 路 の,より 高 い 厳 しさレベルの 環 境 と 結 合 する 他 の 回 路 との 分 離 は 十 分 で はない 電 力 供 給, 制 御, 信 号 及 び 通 信 線 に 対 する 専 用 ケーブル 電 力 供 給, 制 御, 信 号 及 び 通 信 線 ケーブル 間 の 分 離 は 十 分 でない 導 電 線 パイプ,ケーブルトレー 中 ( 保 護 アースシステムに 接 続 されている)の 接 地 導 体 及 び 大 地 メッシュによって 代 表 される 接 地 システムの 利 用 可 能 性 例 えば, 工 業 用 プロセス 装 置 の 区 域, 発 電 所 及 び 屋 外 高 圧 変 電 所 Class S2; 厳 しい 工 業 用 環 境 リレーとコンタクタとによって 切 り 換 えられる 電 力 供 給 及 び 制 御 及 び 電 力 回 路 にお けるEFT/Bの 抑 制 はない 工 業 用 回 路 は,より 高 い 厳 しさレベルの 環 境 と 結 合 する 他 の 回 路 と 分 離 しない 電 源 供 給, 制 御, 信 号 及 び 通 信 ケーブル 間 は, 分 離 しない 制 御 及 び 信 号 線 に 対 し, 共 通 の 多 芯 ケーブルを 用 いる 例 えば, 特 定 の 設 備 慣 習 が 採 用 されていない 工 業 用 処 理 装 置, 発 電 所, 屋 外 高 圧 変 電 所 の 開 閉 所 及 び500kV 動 作 電 圧 までガス 絶 縁 された 開 閉 装 置 ( 典 型 的 な 設 備 習 慣 を 持 つもの)の 屋 外 区 域 Class S3; 分 析 されるべき 特 殊 な 環 境 妨 害 電 源 を, 装 置 回 路,ケーブル, 電 線 等 から 少 なくまたは 多 く 電 磁 的 に 分 離 する こと, 及 び 設 備 の 品 質 により, 上 述 のレベルに 比 べ,より 高 いまたは 低 い 環 境 レベ ルの 使 用 が 要 求 されるだろう より 高 い 環 境 レベルの 装 置 の 線 は,より 低 い 厳 しさ の 環 境 を 通 過 する 場 合 があることに 留 意 すべき 尚,Class A,Class B,Class S1,Class S2,Class S3の 厳 しさレベルは,IEC (JIS C )のそれぞれ,レベル1,レベル2,レベル3,レベル4,レベルXの 試 験 ノイズ 電 圧 と 同 じ とした -46-

55 これらのノイズの 発 生 源 がはっきりしていれば, 発 生 源 の 回 路 に 保 護 回 路 を 付 加 して 発 生 を 断 つこと が 先 決 である 発 生 源 が 抑 えられない 場 合 は, 入 力 電 源 を 絶 縁 変 圧 器 で 分 離 するかまたは 外 部 電 源 装 置 (UPS 等 )を 設 置 する 機 器 側 の 対 策 としては, 機 器 電 源 入 力 へのラインフィルタの 挿 入 強 化 を 行 う 信 号 ラインに 対 して は,パスコンや 避 雷 器 (サージアブソーバ) 等 を 付 加 する 誘 導 負 荷 ノイズ 発 生 源 に 対 する 対 策 例 ( 保 護 回 路 :スパークキラー,ダイオード)を 図 5.6に 示 す 図 5.6 誘 導 性 負 荷 ノイズ 発 生 源 に 対 する 対 策 例 -47-

56 5.5 フィールドノイズ 測 定 機 器 の 紹 介 フィールドにおけるノイズ 関 連 測 定 用 の 機 器 の 例 を 以 下 に 紹 介 する 静 電 気 品 名 仕 様 静 電 気 測 定 器 測 定 範 囲 :0~20kV( 測 定 距 離 :30mm) 人 体 帯 電 測 定 器 測 定 範 囲 :±0.1V~1kV(プローブを 手 で 握 ることにより 人 体 の 帯 電 電 位 を 測 定 記 録 計 を 併 用 することにより 作 業 者 の 各 種 動 作 時 の 帯 電 圧 の 変 化 を 連 続 的 に 記 録 可 能 ) 電 界 品 名 仕 様 等 方 性 広 帯 域 電 界 強 度 計 測 定 電 界 強 度 :0~1/1~3/0~10/0~30V/m 周 波 数 範 囲 :0.5MHz~3GHz/1MHz~500MHz 磁 界 品 名 仕 様 磁 気 測 定 器 (ガウスメータ) 測 定 レンジ:0.2mT/2mT/20mT/200mT 周 波 数 :DC~400Hz (1ガウス=10-4 T(テスラ)) ACラインノイズ 品 名 ACラインアナライザ 仕 様 イ ベ ン ト: 電 圧, 電 流,インパルス,サグ, 高 調 波 解 析 表 記 示 : 波 形 / 数 値 表 /グラフ 録 : 連 続 /イベント 毎 (プリントアウト/メモリ) -48-

57 引 用 文 献 1. IEC , 2001 Electrostatic discharge immunity test 日 本 規 格 協 会 JIS C ,1999 静 電 気 放 電 イミュニティ 試 験 日 本 規 格 協 会 2. IEC , 2006 Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test 日 本 規 格 協 会 JIS C ,2005 放 射 無 線 周 波 電 磁 界 イミュニティ 試 験 日 本 規 格 協 会 3. IEC , 2004 Electrical fast transient/burst immunity test 日 本 規 格 協 会 JIS C ,1999 電 気 的 ファーストトランジェント/バーストイミュニティ 試 験 日 本 規 格 協 会 4. IEC , 2005 Surge immunity test 日 本 規 格 協 会 JIS C ,1999 サージイミュニティ 試 験 日 本 規 格 協 会 5. IEC , 2006 Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields 日 本 規 格 協 会 JIS C ,2006 無 線 周 波 電 磁 界 によって 誘 導 された 伝 導 妨 害 に 対 するイミュニティ 試 験 日 本 規 格 協 会 6. IEC ,2001 Power frequency magnetic field immunity test 日 本 規 格 協 会 JIS C ,2003 電 力 周 波 数 磁 界 イミュニティ 試 験 日 本 規 格 協 会 7. CISPR-24,1997 情 報 技 術 機 器 イミュニティ 特 性 試 験 方 法 及 び 限 度 値 日 本 規 格 協 会 8. JEMIS 033,1997 マイクロコンピュータ 応 用 計 測 機 器 制 御 機 器 設 置 環 境 ガイドライン 日 本 電 気 計 測 器 工 業 会 9. JEITA IT-3001, 2004 情 報 処 理 装 置 およびシステムのイミュニティ 試 験 方 法 と 限 度 値 電 子 情 報 技 術 産 業 協 会 10. RIIS-TR-87-1,1988 年 静 電 気 安 全 指 針 産 業 安 全 技 術 協 会 -49-

58 6. 振 動 衝 撃 6.1 振 動 衝 撃 による 影 響 近 年, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 において, 機 器 を 構 成 する 電 子 部 品 の 小 型 化, 表 面 実 装 化 等 の 進 展 に 伴 い, 機 器 を 構 成 する 各 部 品 は 低 い 振 動 数 の 振 動 による 影 響 を 従 来 に 比 べて 受 けにくくなっている しかしながら,システムとして 筐 体 やラック 類 に 複 数 の 機 器 が 実 装 される 場 合 などは, 低 い 振 動 数 の 振 動 の 影 響 を 依 然 として 受 けやすい またその 一 方 で, 機 器 の 構 造 の 複 雑 化, 高 密 度 化 により, 高 い 振 動 数 の 振 動 や 衝 撃 による 影 響 は 増 大 しており, 以 前 にも 増 して 十 分 な 配 慮 が 必 要 となってきている 振 動 や 衝 撃 への 対 策 は, 機 器 単 体 において, 設 計 時 点 から 考 慮 しておかなければならないことはもち ろんだが,これらの 機 器 が 設 置 される 建 物 や 設 置 場 所,その 他 設 置 構 造 等 についても 考 慮 する 必 要 があ る これらの 機 器 が 筐 体 等 に 実 装 される 場 合, 外 部 から 加 えられる 振 動 に 対 し, 機 器 単 体 に 加 わる 振 動 は, 筐 体 の 共 振 振 動 数 付 近 では 大 きく 増 幅 されることによる 影 響 も 加 味 する 必 要 がある ( 図 6.1, 図 6.2 参 照 ) また 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 に 加 わる 外 力 は, 連 続 的 に 加 わる 工 場 等 の 機 器 振 動, 不 連 続 に 加 わる 車 両 建 築 工 事 の 振 動 等 の 他 に, 輸 送 搬 入 時 に 加 わる 大 きな 振 動 衝 撃 や, 自 然 災 害 としての 地 震 に よる 振 動 にも 配 慮 が 必 要 である 標 準 筐 体 (h=1800mm) 大 形 筐 体 (h=2300mm) 16 標 準 筐 体 (h=1800mm) 大 形 筐 体 (h=2300mm) 応 答 倍 率 12 8 応 答 倍 率 加 振 振 動 数 (Hz) 加 振 振 動 数 (Hz) 図 6.1 共 振 曲 線 ( 前 後 方 向 )( 例 ) 図 6.2 共 振 曲 線 ( 左 右 方 向 )( 例 ) -50-

59 振 動 衝 撃 による 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 への 影 響 については,つぎのような 事 項 が 考 えられる 接 点 類 の 接 触 不 良 ハンダ 付 け 部 のはがれ 配 線,コネクタのはずれ 断 線 締 結 部 のゆるみ 部 品 の 脱 落 磨 耗 破 損 部 品 相 互 間 の 接 触 筐 体 の 歪 み 破 損 機 器 の 移 動 転 倒 落 下 位 置 決 めの 精 度 や 信 頼 性 の 低 下 とりわけ, 機 器 の 構 造 上 特 性 上, 振 動 衝 撃 に 対 し 弱 い 機 器 (ハードディスクや 各 種 ドライブ 類, 液 晶 ディスプレイ 等 )への 影 響 が 考 えられる 以 上 のような 振 動 による 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 への 悪 影 響 を 防 止 するために, 環 境 改 善, 機 器 設 計,および, 輸 送 条 件 の 目 安 となる, 振 動 衝 撃 の 基 準 値 を 規 定 する -51-

60 6.2 加 速 度 振 幅 と 変 位 振 幅 の 関 係 正 弦 波 振 動 において, 加 速 度 振 幅 と 変 位 振 幅, 振 動 数 との 関 係 は, 次 式 で 表 される a = (2πf) 2 d 10-3 ただし 注 ) d: 変 位 振 幅 (mm) a: 加 速 度 振 幅 (m/s 2 ) f: 振 動 数 (Hz) 注 ) 変 位 振 幅 は, 全 振 幅 の1/2を 表 す 上 式 の 関 係 をグラフに 示 したのが 以 下 の 図 6.3である また, 加 速 度 振 幅 a(m/s 2 )は, 慣 用 的 な 表 記 方 法 として, 重 力 加 速 度 G(=9.807 m/s 2 )に 対 する 比 率 bでも 表 現 される b = a / (G) 98 (10G) 9.8 (1G) 加 速 度 振 幅 (m/s 2 ) 0.98 (0.1G) 変 位 振 幅 :100mm 10mm 1mm 0.1mm 0.01mm (0.01G) (0.001G) 振 動 数 (Hz) 図 6.3 振 動 図 表 -52-

61 6.3 振 動 衝 撃 の 分 類 とクラス 分 け 振 動 衝 撃 を 下 記 のように4つに 分 類 し,それぞれに 基 準 値 を 設 定 する 連 続 振 動 機 器 稼 動 中 において 継 続 時 間 が 10 秒 以 上 の 振 動 短 時 間 振 動 機 器 稼 動 中 において 継 続 時 間 が 10 秒 未 満 の 振 動 ( 地 震 を 含 む) 輸 送 振 動 梱 包 状 態 における 断 続 的 な 振 動 輸 送 衝 撃 梱 包 状 態 における 瞬 間 的 な 衝 撃 -53-

62 6.3.1 連 続 振 動 連 続 振 動 注 ) Class A 1 f < 14Hz 変 位 振 幅 mm 以 下 14 f 100Hz 加 速 度 振 幅 1.0 m/s 2 (0.1G) 以 下 注 ) Class B 1 f < 14Hz 変 位 振 幅 0.25 mm 以 下 14 f 100Hz 加 速 度 振 幅 2.0 m/s 2 (0.2G) 以 下 注 ) Class S 1 f < 14Hz 変 位 振 幅 mm 以 下 14 f 100Hz 加 速 度 振 幅 4.9 m/s 2 (0.5G) 以 下 注 ) 変 位 振 幅 は, 全 振 幅 の1/2を 表 す 98 (10G) 9.8 (1G) Class S Class B 加 速 度 振 幅 (m/s 2 ) 0.98 (0.1G) Class A (0.01G) (0.001G) 振 動 数 (Hz) 図 6.4 連 続 振 動 -54-

63 [ 補 足 説 明 ] 本 基 準 は, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 動 作 時,および, 休 止 時 に 対 して 適 用 する 振 動 の 変 位 振 幅 と 加 速 度 振 幅 の 基 準 値 は, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 設 置 場 所 での 値 とする 厳 しさのレベルについては, 下 記 の 機 器 が 稼 動 できるような 環 境 を 示 す3 段 階 にクラス 分 けを 行 う 各 レベルの 目 安 は 以 下 の 通 りである Class A 構 造 的 に 可 動 部 を 有 するなど, 外 力 に 対 して 弱 い 機 器 Class B 上 記 Class A 以 外 の 一 般 的 機 器 Class S 振 動 条 件 が 特 に 厳 しい 場 合 で, 特 別 な 対 策 が 必 要 となる 機 器 振 動 数 範 囲 は, 以 下 の 理 由 により,1~100Hz とした 1 IEC が 参 照 している IEC 環 境 試 験 方 法 試 験 Fc: 振 動 ( 正 弦 波 ) が 規 定 している 推 奨 振 動 数 範 囲 の 中 で,1~100Hz が 対 象 とする 機 器 への 規 定 範 囲 として 最 もふさわしい 2 振 動 試 験 器 の 加 振 振 動 数 の 下 限 値 は, 通 常 1Hz 程 度 である 3 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 共 振 振 動 数 の 下 限 値 は, 一 般 的 に1Hz 以 上 であり,1Hz 未 満 の 振 動 がこれらの 機 器 に 与 える 影 響 は,きわめて 小 さい 折 れ 点 振 動 数 は,IEC では8~9Hz が 規 定 されているが, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 が 実 装 されるキャビネット 構 造 の 場 合, 共 振 振 動 数 は 通 常 5Hz~10Hz 代 前 半 にあるため,それ ら 範 囲 をはずし,14Hz を 区 分 点 ( 折 れ 点 )として, 振 動 数 の 低 い 振 動 (1 f <14Hz)は 変 位 振 幅 で 規 定 し, 高 い 振 動 (14 f 100Hz)は 加 速 度 振 幅 で 規 定 した 耐 振 動 試 験 は, 正 弦 波 振 動 を 用 い, 前 後 左 右 鉛 直 の 直 交 する3 軸 方 向 についてそれぞれ 実 施 する -55-

64 6.3.2 短 時 間 振 動 短 時 間 振 動 注 ) Class A 1 f < 7Hz 変 位 振 幅 1.0 mm 以 下 7 f 100Hz 加 速 度 振 幅 2.0 m/s 2 (0.2G) 以 下 注 ) Class B 1 f < 7Hz 変 位 振 幅 2.5 mm 以 下 7 f 100Hz 加 速 度 振 幅 4.9 m/s 2 (0.5G) 以 下 注 ) Class S 1 f < 7Hz 変 位 振 幅 5.0 mm 以 下 7 f 100Hz 加 速 度 振 幅 9.8 m/s 2 (1G) 以 下 注 ) 変 位 振 幅 は, 全 振 幅 の1/2を 表 す 98 (10G) 9.8 (1G) Class S Class B Class A 加 速 度 振 幅 (m/s 2 ) 0.98 (0.1G) (0.01G) (0.001G) 振 動 数 (Hz) 図 6.5 短 時 間 振 動 -56-

65 [ 補 足 説 明 ] 本 基 準 は, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 動 作 時,および, 休 止 時 に 対 して 適 用 する また 地 震 に 対 する 耐 震 性 についても 本 基 準 を 適 用 する 振 動 の 変 位 振 幅 と 加 速 度 振 幅 の 基 準 値 は, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 設 置 場 所 での 値 とする 厳 しさのレベルは,3 段 階 にクラス 分 けを 行 う 各 クラスの 厳 しさの 値 と 地 震 の 各 震 度 レベル の 間 には, 建 物 等 による 設 置 場 所 の 振 動 増 幅 を 約 2 倍 と 想 定 した 場 合,おおよそ 以 下 のように 対 応 する Class A 震 度 4 Class B 震 度 5 強 Class S 震 度 6 弱 震 度 階 級 と 加 速 度 振 幅 の 関 係 等 については, 参 考 資 料 -3 参 照 のこと 耐 振 動 試 験 は, 正 弦 波 振 動 を 用 い, 前 後 左 右 鉛 直 の 直 交 する3 軸 方 向 についてそれぞれ 実 施 する -57-

66 6.3.3 輸 送 振 動 輸 送 振 動 Class A 鉛 直 加 速 度 振 幅 4.9 m/s 2 (0.5G) 以 下 水 平 加 速 度 振 幅 2.9 m/s 2 (0.3G) 以 下 Class B 鉛 直 加 速 度 振 幅 9.8 m/s 2 (1G) 以 下 水 平 加 速 度 振 幅 4.9 m/s 2 (0.5G) 以 下 Class S 鉛 直 加 速 度 振 幅 19.6 m/s 2 (2G) 以 下 水 平 加 速 度 振 幅 9.8 m/s 2 (1G) 以 下 [ 補 足 説 明 ] 本 基 準 は, 梱 包 状 態 において, 外 部 より 加 えられる 振 動 に 対 して 適 用 する 梱 包 を 行 わずに 輸 送 する 場 合 は, 休 止 時 条 件 が 適 用 される 梱 包 を 行 わず, 可 動 部 のロックな どの 簡 単 な 処 置 で 輸 送 する 機 器 については, 輸 送 における 条 件 を 休 止 時 条 件 より 拡 げることが できるが,このような 梱 包 以 外 の 処 置 を 施 しての 輸 送 については, 個 別 に 規 定 するものとし, 本 基 準 の 適 用 外 とする 適 用 する 輸 送 振 動 のクラスは, 機 器 自 身 の 耐 振 性 と 梱 包 方 法 によって 決 定 する 輸 送 振 動 については, 輸 送 中 の 振 動 のみではなく, 輸 送 手 段 への 積 み 込 み, 積 み 降 ろし 等 の 荷 役 作 業 にも 注 意 を 払 う 必 要 がある トラック, 列 車, 船, 航 空 機 等 の 交 通 機 関 によって 発 生 する 振 動 数 は, 通 常,8~70Hz である が, 各 輸 送 手 段 において, 輸 送 時 の 振 動 を 考 慮 した 走 行 基 準 等 を 設 定 することが 望 ましい 耐 振 動 試 験 は, 正 弦 波 振 動 を 用 い, 梱 包 搬 送 における 制 限 事 項 に 基 づき, 必 要 な 軸 方 向 につ いてそれぞれ 実 施 する -58-

67 6.3.4 輸 送 衝 撃 輸 送 衝 撃 Class A 鉛 直 ピーク 加 速 度 49.0 m/s 2 (5G) 以 下 水 平 ピーク 加 速 度 29.4 m/s 2 (3G) 以 下 Class B 鉛 直 ピーク 加 速 度 98.1 m/s 2 (10G) 以 下 水 平 ピーク 加 速 度 49.0 m/s 2 (5G) 以 下 Class S 鉛 直 ピーク 加 速 度 m/s 2 (20G) 以 下 水 平 ピーク 加 速 度 98.1 m/s 2 (10G) 以 下 [ 補 足 説 明 ] 本 基 準 は, 梱 包 状 態 において, 外 部 より 加 えられる 衝 撃 に 対 して 適 用 する 梱 包 を 行 わずに 輸 送 する 場 合 は, 休 止 時 条 件 が 適 用 される 梱 包 を 行 わず, 可 動 部 のロックな どの 簡 単 な 処 置 で 輸 送 する 機 器 については, 輸 送 における 条 件 を 休 止 時 条 件 より 拡 げることが できるが,このような 梱 包 以 外 の 処 置 を 施 しての 輸 送 については, 個 別 に 規 定 するものとし, 本 基 準 の 適 用 外 とする 適 用 する 輸 送 衝 撃 のクラスは, 機 器 自 身 の 耐 衝 撃 性 と 梱 包 方 法 によって 決 定 する 輸 送 衝 撃 については, 輸 送 中 の 衝 撃 のみではなく, 輸 送 手 段 への 積 み 込 み, 積 み 降 ろし 等 の 荷 役 作 業 にも 注 意 を 払 う 必 要 がある 耐 衝 撃 試 験 は, 梱 包 搬 送 における 制 限 事 項 に 基 づき, 必 要 な 軸 方 向 についてそれぞれ 実 施 す る 参 考 として, 各 輸 送 手 段 における 最 大 衝 撃 値 ( 輸 送 条 件 によって 異 なる)を 次 に 示 す (JEMIS033 より 引 用 ) トラック 13~24 m/s 2 (1.33~2.45G) 貨 車 30~40 m/s 2 (3.06~4.08G) 船 舶 (1000 tクラス) 2~ 8 m/s 2 (0.20~0.82G) 航 空 機 10~20 m/s 2 (1.02~2.04G) -59-

68 6.4 振 動 衝 撃 対 策 振 動 対 策 振 動 や 衝 撃 などの 外 力 による 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 への 悪 影 響 を 防 止 するためには,その 要 因 を 取 り 除 くことが 最 も 望 ましいが,それが 困 難 な 場 合 には 以 下 のような 対 策 が 考 えられる 1) 機 器 の 強 度 を 増 す 部 品 の 厚 みや 太 さを 大 きくすることにより, 部 品 個 々の 強 度 を 高 めたり, 締 結 の 強 度 や 数 を 増 や すなど, 機 器 の 構 造 的 な 強 度 を 高 めることにより, 外 力 に 抗 すに 十 分 な 強 度 を 機 器 自 体 に 持 たせる 方 法 である また 機 器 自 体 の 転 倒 や 落 下 などを 防 止 するため, 床 や 机 上 などに 強 固 に 固 定 するなど もこの 方 法 に 含 まれる しかしながら 強 度 を 高 めることは, 個 々の 部 品 のコストや 組 立 てのコストの 上 昇 をもたらす 上, 機 器 の 質 量 の 増 加 をもたらすことを 考 慮 しなければならない また 強 度 と 質 量 の 増 加 は 固 有 振 動 数 に 影 響 を 与 えるので 注 意 が 必 要 である 2) 減 衰 比 を 高 める 外 力 による1 自 由 度 線 形 強 制 振 動 の 加 速 度 振 幅 倍 率 は 以 下 の 式 で 表 される ω ω ζ ωn ωn ω ωn 2 ω : 外 力 の 角 振 動 数 ω n : 振 動 系 の 固 有 角 振 動 数 ζ : 減 衰 比 上 式 から, 様 々な 振 動 数 の 振 動 を 抑 制 するためには 減 衰 比 を 大 きくすればよいことがわかる 具 体 的 には, 振 動 に 弱 い 部 品 や 機 器 を, 振 動 を 吸 収 する 柔 軟 な 材 質 で 固 定 したり, 防 振 ゴムや,エア 緩 衝 材 などを 利 用 する 方 法 などがある この 方 法 は 高 い 振 動 数 に 対 して 有 効 である 3) 共 振 を 防 止 する 入 力 の 振 動 数 が 特 定 されるならば,たとえ 減 衰 比 が 小 さくとも, 上 式 の 振 動 数 比 (ω/ω n )を 1から 遠 ざける( 共 振 を 防 ぐ)ことが 有 効 である 低 い 振 動 数 の 振 動 に 対 しては, 上 記 1)の 対 策 をかねて, 機 器 の 剛 性 を 高 めると 供 に,ばね 定 数 を 高 めることができる とりわけ 大 型 機 器 の 地 震 対 策 には 有 効 である また 高 い 振 動 数 の 振 動 に 対 しては 防 振 ゴムや 空 気 ばねなどが 有 効 である -60-

69 4) 外 力 を 低 減 する 機 器 の 設 置 にあたり, 外 力 を 完 全 に 排 除 できなくとも, 機 器 の 設 置 床 を 振 動 源 と 切 り 離 して 防 振 処 理 を 施 したり, 防 振 器 や 免 震 台 を 利 用 することで, 機 器 への 影 響 を 低 減 する 方 法 をとることがで きる また 規 模 は 大 きくなるが, 地 震 対 策 などに 対 しては, 機 器 やシステムの 規 模 によっては 建 物 の 低 層 階 への 設 置 の 他, 建 物 の 構 造 上 から 免 震 化 や 制 震 化 するなど 建 物 そのものへの 対 策 がより 有 効 かつ 合 理 的 な 場 合 もある ( 地 震 対 策 については,11 章 で 詳 述 する ) これら 対 策 は, 構 造 上 特 性 上, 機 器 によっては 対 策 が 困 難 な 場 合 もあり,また 対 策 自 体 が 非 常 に 高 価 なものになってしまう 場 合 もある 従 ってどの 方 法 を 選 択 もしくは 併 用 するべきかは, 各 機 器 の 特 性 や 使 用 法 に 応 じて, 効 果 の 有 効 性 と 実 現 性 を 考 慮 して 行 われるべきである また, 高 周 波 振 動 に 対 する 振 動 対 策 が, 低 周 波 振 動 に 対 する 振 動 対 策 と 相 反 する 場 合 もあるため, 実 施 する 振 動 対 策 が 他 方 に 及 ぼす 影 響 についても 検 討 すべきである 輸 送 振 動 衝 撃 対 策 輸 送 時 の 振 動 衝 撃 を 完 全 に 把 握 管 理 することは 難 しいため,まず 梱 包 搬 送 条 件 や, 走 行 基 準 の 設 定 を 行 い,それらを 明 示 することが 望 ましい また,これら 振 動 衝 撃 は 動 作 時 の 振 動 と 異 なり, 振 動 数 を 特 定 することは 難 しく, 一 概 に 共 振 を 防 止 するのは 困 難 である 従 って 動 作 時 の 振 動 対 策 同 様, 機 器 自 体 の 強 度 を 増 加 させるのに 加 え, 入 力 を 低 減 させるための 対 策 や, 衝 撃 ピーク 値 を 低 減 するための 緩 衝 対 策 が 考 えられる 輸 送 時 の 振 動 衝 撃 による 影 響 は, 外 観 の 損 傷 を 伴 う 場 合 と, 機 器 全 体 の 構 造 的 な 損 傷 が 考 えられる が, 外 観 の 損 傷 については 比 較 的 硬 質 な 外 装 梱 包 による 対 策 が 有 効 であり, 機 器 全 体 の 損 傷 に 対 して は, 外 装 梱 包 内 にエア 緩 衝 材 等 による 外 力 の 低 減 と 瞬 時 値 の 低 減 が 有 効 である ただし, 緩 衝 材 等 による 梱 包 では 輸 送 時 の 多 様 な 振 動 数 の 振 動 による 外 装 梱 包 内 での 共 振 が 起 こらな いように 考 慮 する 必 要 がある その 他 に 防 振 器 の 使 用 や, 精 密 機 器 の 輸 送 に 適 した 空 気 式 サスペンションを 備 えた 車 両 などの 利 用 も 必 要 に 応 じて 検 討 すべきである -61-

70 6.5 測 定 機 器 表 6.1に, 加 速 度 または 衝 撃 を 測 定 するための 測 定 機 器 の 例 を 示 す 表 6.1 測 定 機 器 の 例 測 定 機 器 名 仕 様 < 振 動 > 振 動 計 使 用 センサ 圧 電 式 振 動 数 範 囲 1~10000Hz 測 定 範 囲 加 速 度 ~98m/s 2 (0.001~10G) 速 度 変 位 0.1~100cm/s 0.01~100mm 出 力 AC,DC < 衝 撃 > 衝 撃 レコーダ 測 定 レンジ 196/490/980/1960/4900 m/s 2 (20/50/100/200/500 G) 入 力 周 波 数 サンプリング 周 期 集 録 時 間 DC~300 Hz 1 ms 100 ms 3 軸 加 速 度 レコーダ 加 速 度 センサ 応 答 周 波 数 サンプリング 周 期 記 録 容 量 最 大 50G 2Hz~1kHz 120msec,62msec,31msec,20msec,10msec( 選 択 ) 15000データ 以 上 -62-

71 引 用 文 献 1. IEC Operating conditions for industrial-process measurement and control equipment. Part 3: 2. JIS C Mechanical influences 工 業 プロセス 計 測 制 御 機 器 の 使 用 環 境 条 件 日 本 規 格 協 会 日 本 規 格 協 会 3. IEC Environmental testing - Part 2: Tests - Test Fc: Vibration (sinusoidal) 4. JIS C :1999 環 境 試 験 方 法 - 電 気 電 子 - 正 弦 波 振 動 試 験 方 法 日 本 規 格 協 会 日 本 規 格 協 会 5. IEC Environmental testing. Part 2: Tests. Test Ea and guidance: Shock 6. JIS C :1995 環 境 試 験 方 法 電 気 電 子 衝 撃 試 験 方 法 7. JEMIS マイクロコンピュータ 応 用 計 測 制 御 機 器 設 置 環 境 ガイドライン 8. 東 芝 レビュー(35 巻 9 号 )1980 TOSBACシリーズ7/70システム 耐 震 検 証 試 験 日 本 規 格 協 会 日 本 規 格 協 会 日 本 電 気 計 測 器 工 業 会 東 芝 -63-

72 7. 塵 埃 7.1 塵 埃 の 問 題 点 従 来, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 は, 温 度, 湿 度, 塵 埃, 腐 食 性 ガス 等 の 物 理 的 環 境 から 遮 断 された 完 全 空 調 設 備 をもつ 建 屋 の 中 に 収 められ, 超 精 密 品 として 取 り 扱 われてきた しかし, 近 年 の 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 は 工 業 分 野 への 進 出 に 伴 い, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 設 置 場 所 も 徐 々に 完 全 空 調 の 建 屋 から 環 境 対 策 を 施 さない 操 作 室 や 現 場 で 使 用 されるケースが 多 くな ってきた このような 状 況 下, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 は, 塵 埃 対 策 を 考 慮 し 設 計, 製 造 されてきているが, 完 全 に 塵 埃 の 影 響 を 無 視 し 得 るには 到 っていない 一 方,ユーザ 側 でも, 不 用 意 に 従 来 からの 調 節 計, 計 測 器 と 同 じ 環 境 下 に 設 置 したり, 同 様 な 取 り 扱 いをしたために, 塵 埃 による 故 障 またはトラブルを 引 き 起 こす 結 果 となっている 塵 埃 は, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 可 動 部 および 接 触 部 に 対 して 特 に 悪 影 響 を 与 えるほか, 比 較 的 密 閉 度 の 低 い 磁 気 媒 体 のアクセス エラー,キーボードやタッチパネルの 接 触 不 良,OCR 等 光 を 媒 体 と する 装 置 の 誤 動 作 などを 引 き 起 こす 原 因 となる また, 金 属 粉 やウイスカ 等 の 導 電 性 の 塵 埃 の 場 合, 絶 縁 低 下 や 短 絡 を 起 こし, 逆 に, 絶 縁 性 の 塵 埃 の 場 合 には,コンタクト 間 に 付 着 して 接 触 不 良 を 起 こすといった 大 きな 障 害 の 原 因 ともなる さらに 装 置 が 冷 却 方 式 として 強 制 空 冷 方 式 を 採 る 場 合, 冷 却 用 エア 取 込 口 のエアーフィルタが 塵 埃 により 目 詰 まり し,このため, 装 置 内 部 温 度 が 上 昇 して 故 障 に 到 る 事 例 も 報 告 されている また, 塵 埃 の 問 題 は, 塵 埃 単 独 による 悪 影 響 もさることながら 湿 度 により 障 害 の 進 行 が 加 速 される 事 も 明 らかになってきている( 腐 食 性 ガスの 頁 参 照 ) 塵 埃 による 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 への 悪 影 響 は, 上 述 したように 明 らかであるにもかかわらず, 今 なお 故 障,トラブルの 大 きな 原 因 の1つになっていることは, 塵 埃 に 対 してメーカ 側 でその 許 容 値 を まったく 規 定 していなかったり, 規 定 はしてあるが 測 定 方 法 があいまいで,メーカとユーザの 間 で 食 い 違 いがあったりすることに 起 因 している これは, 塵 埃 の 種 類 形 状 大 きさと 機 器 への 影 響 のメカニズムとの 関 係 が, 塵 埃 の 測 定 の 複 雑 さも あって 充 分 に 究 明 されていないためである さらに 測 定 方 法 の 規 定 も 充 分 であるとはいい 難 く, 現 場 で の 観 測 を 定 量 的 に 行 うこと 自 体 が 困 難 であることが 多 い -64-

73 7.2 塵 埃 の 条 件 前 提 条 件 塵 埃 には, 繊 維 質, 岩 石, 鉄 等 の 磁 性 体,または 非 磁 性 体,その 他, 有 機, 無 機 物 質 等 その 素 材 や, 粒 子 の 大 きさでさまざまなものがあり,これらはさらに 周 囲 の 温 度, 湿 度, 腐 食 性 ガス 等 との 複 合 効 果 などさまざまな 要 素 と 複 雑 に 絡 み 合 っており, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 への 影 響 を 一 義 的 に 定 量 化 す ることはむずかしい また, 塵 埃 を 測 定 する 上 でも, 浮 遊 塵 埃 ( 浮 遊 粒 子 状 物 質 )と 沈 積 塵 埃 に 分 類 され, 測 定 方 法 も 確 立 されたとはいいがたいが 本 基 準 では 次 の 方 法 によるものとする (1) 浮 遊 塵 埃 *1) 空 気 中 の 浮 遊 塵 埃 の 測 定 方 法 を 分 類 すると, 浮 遊 測 定 方 法 と 捕 捉 測 定 方 法 の2 種 類 に 分 けられる 両 方 法 とも 一 長 一 短 があり, 確 定 的 なものはないが 本 基 準 では, 簡 便 で 短 時 間 測 定 が 可 能 であり, 測 定 者 の 技 術 水 準 に 影 響 されず, 比 較 的 装 置 としてもコンパクトなデジタル 粉 塵 計 による 方 法 で 測 定 するも のとする デジタル 粉 塵 計 では 浮 遊 塵 埃 に 光 を 当 てると, 散 乱 光 の 量 が 質 量 濃 度 に 比 例 することを 利 用 して, 質 量 濃 度 を 散 乱 光 の 強 弱 として 相 対 濃 度 を 測 定 しようとするもので, 光 ビーム 中 に 吸 引 された 空 気 の 流 れ を 通 し, 光 電 変 換 素 子 (たとえば 光 電 子 増 倍 管 )で 光 電 流 の 強 弱 に 変 換 して 測 定 する 方 法 である また,デジタル 粉 塵 計 は, 積 分 回 路 で 積 分 し, 光 電 流 と 時 間 との 積 が 一 定 となったときにパルス1つ を 出 すような 構 成 となっており, 計 数 された 相 対 濃 度 に,あらかじめ 校 正 されている 変 換 係 数 を 乗 じて 塵 埃 の 質 量 濃 度 を 求 める 機 器 であり,かなり 広 範 囲 に 測 定 することが 可 能 である 測 定 の 対 象 となる 塵 埃 は2μm 以 下 の 粒 子 が95%を 占 めており,5μm 以 上 のものは 対 象 としない 2 ~5μmのものは 測 定 されても 質 量 の 割 に 表 面 積 が 増 加 しないため, 誤 差 は 比 較 的 少 ない 測 定 は, 同 時 に 多 点 で 行 い,また, 何 回 か 測 定 してその 平 均 値 を 測 定 する *1) 詳 細 は, 参 考 資 料 浮 遊 塵 埃 の 測 定 方 法 の 分 類 を 参 照 (2) 沈 積 塵 埃 沈 積 塵 埃 は 短 時 間, 単 位 面 積 当 りの 降 下 塵 埃 量 で 測 定 されるが 測 定 方 法 は 確 立 されておらず, 絶 対 値 評 価 を 行 うことも 極 めてむずかしい 沈 積 塵 埃 は 浮 遊 塵 埃 に 比 べて 粒 子 がかなり 大 きく, 沈 積 塵 埃 が 問 題 になるところでは 特 殊 環 境 として 防 塵 カバーを 設 けることで 対 処 するものとし,ここでは 基 準 値 の 設 定 は 行 わない [ 補 足 説 明 ] 1) 大 気 中 の 塵 埃 の 粒 子 寸 法 を 比 較 すると 参 考 資 料 -2 表 2.4 主 な 塵 埃 の 粒 度 表 のようになる -65-

74 2) 質 量 濃 度 を 求 める 方 法 (デジタル 粉 塵 計 )は, 塵 埃 濃 度 の 比 較 的 高 い 場 合 の 測 定 に 用 いられ, 一 方, 粒 子 を 数 える 方 法 (パーティクルカウンタ)は,クリーンルーム 等 の 濃 度 の 比 較 的 低 い 場 合 の 測 定 に 用 いられている 塵 埃 環 境 のクラス 分 け( 浮 遊 塵 埃 ) 塵 埃 環 境 のクラス 分 けを 次 に 示 す Class A : 0.1mg/m 3 以 下 Class B : 0.3mg/m 3 以 下 Class S : 8mg/m 3 以 下 注 1) 注 1)ClassA,Bの 上 限 値 は, 事 務 所 衛 生 基 準 規 則 ( 厚 生 労 働 省 令 第 70 号 )の 浮 遊 粉 じん 量 0.15mg/ m3を 参 考 にした Class Sの 上 限 値 8mg/m 3 は, 日 本 産 業 衛 生 学 会 による 第 3 種 粉 塵 の 許 容 濃 度 ( 勧 告 値 )である 注 2) 塵 埃 濃 度 の 目 安 は,たとえば, 禁 煙 のきれいな 事 務 所 で0.07mg/m 3, 喫 煙 許 可 のところでは 0.2mg/m 3 程 度 である 7.3 塵 埃 対 策 塵 埃 から 防 護 する 対 策 として, 次 の2つの 方 法 が 考 えられる (1) 設 置 する 部 屋 自 体 に 塵 埃 対 策 を 施 す 方 法 専 用 の 部 屋 を 設 けて 外 部 から 遮 断 された 環 境 に 機 器 を 設 置 する 場 合 は 問 題 ないが, 操 作 室 等 に 設 置 す る 場 合 は 集 塵 装 置 を 設 ける 必 要 がある ただし, 専 用 の 部 屋 をせっかく 設 けても 土 足 のままで 入 室 する ことは 避 けなければならないし,タバコによる 障 害 ( 煙 自 体 よりも 二 次 的 な 影 響, 例 えば, 灰 をキーボ ードやフレキシブルディスク 等 の 開 放 型 機 器 に 落 下 させてしまう 等 )も 無 視 できないため, 禁 煙 とする 必 要 がある また 集 塵 装 置 を 設 けた 場 合 でも, 二 次 公 害 (オゾンの 発 生 等 )や,せっかく 補 修 したダス トの 再 飛 散,また 濾 過 式 集 塵 の 場 合 の 濾 過 後 の 微 小 粒 子 等 に 対 しても 注 意 しなければならない 参 考 資 料 -2に 作 業 別 集 塵 装 置 の 選 定,ならびに 集 塵 装 置 の 性 能 比 較 を 示 した 機 器 内 に 入 り 込 み 短 絡 事 故 を 発 生 させる 恐 れのあるウイスカの 発 生 を 防 ぐため, 電 気 亜 鉛 めっきを 施 した 上 げ 床 材 等 の 使 用 は 避 けること -66-

75 (2) 機 器 自 体 あるいは 機 器 を 含 めた 筐 体 全 体 に 防 塵 対 策 を 施 す 方 法 専 用 の 部 屋 を 設 けない 場 合 とか,あるいは, 環 境 改 善 は 行 っているが, 充 分 でない 場 合, 第 2の 塵 埃 対 策 として, 機 器 自 体,あるいは 機 器 を 含 めた 筐 体 全 体 の 防 塵 対 策 が 考 えられる 沈 積 塵 埃 に 対 しては, 塵 埃 が 入 り 込 まない 程 度 の 防 塵 カバーを 取 付 けたり, 極 力 開 孔 部 の 少 ない 構 造 にすること 等 で 対 処 でき るが, 浮 遊 塵 埃 に 対 してや, 沈 積 塵 埃 でも 再 飛 散 を 考 える 場 合 は, 密 閉 構 造 を 考 える 必 要 がある 機 器 や 筐 体 に 防 塵 対 策 を 施 した 場 合, 最 も 注 意 しなければならないことは, 熱 の 問 題 である とくに 現 場 機 器 の 設 置 の 場 合 などでは, 周 囲 温 度 自 体 がかなり 高 くなっていることが 予 想 され, 機 器 の 自 己 発 熱 に 対 する 放 熱 のむずかしさもあって 機 器 内 は 相 当 の 高 温 になるおそれがある このため 防 塵 対 策 を 施 した 機 器 に 対 しては 熱 をいかに 外 部 に 放 出 するかという 対 策 も 同 時 に 考 えなければならない この 方 法 として は, 直 接 外 気 で 冷 却 する 方 法 より 熱 交 換 器 による 冷 却 が 望 ましい また, 強 制 空 冷 方 式 を 採 用 している 装 置 の 殆 どが 冷 却 用 エアー 取 込 口 にエアーフィルタを 設 けている ので 定 期 的 に 清 掃, 交 換 を 実 施 する 等,エアーフィルタの 目 詰 まり 対 策 を 講 ずる 必 要 がある 参 考 資 料 -2にエアーフィルタの 種 類 を 示 した [ 補 足 説 明 ] 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 にとっては, 肉 眼 で 見 えるゴミだけでなく, 見 えないゴミにも 注 意 を 払 う 必 要 がある 現 在 のいかなるフィルタも 機 器 に 侵 入 してくるゴミを100% 取 除 くことは 不 可 能 であるた め, 塵 埃 の 少 ない 環 境 を 用 意 するか,あるいは 環 境 を 設 備 することは 不 足 の 事 態 を 事 前 に 防 止 する 上 で 極 めて 好 ましい たとえば, 煙 草 をくわえて 深 呼 吸 すると 約 10,000,000 個 の 粒 子 ( 直 径 0.5μm 以 上 で)が 吐 き 出 され る [ 解 説 ] (1) 塵 埃 試 験 装 置 現 在, 市 販 されているものは, 以 下 のようなものであり 本 基 準 に 則 した 適 用 は 無 理 であろう 1 試 験 装 置 に 適 用 可 能 な 最 も 少 ないダスト 量 で100mg/m 3 である JEITA 規 定 値 0.1mg~8mg/m 3 に 対 し 桁 違 いのダスト 量 であり 直 接 適 用 することは 困 難 であろう 2 下 記 3つのタイプの 試 験 装 置 が 市 販 されている 自 動 車 用 部 品 の 防 じん 及 び 耐 じん 試 験 用 (JIS D 0207:1997) 自 動 車 用 ランプ 類 の 耐 じん 試 験 用 (JIS D 5500:1995) 電 気 電 子 砂 じん 試 験 用 (JIS C : 2002) 装 置 本 体 の 適 用 は 容 量 的 にも 困 難, 気 流 試 験 用 3 ダストの 種 類 としては,JISZ8901 試 験 用 ダストとしてポルトランドセメント, 関 東 ローム 等 があ -67-

76 る (JIS Z8901は17 種 のダスト *1) を 規 定 している) *1) 詳 細 は, 参 考 資 料 試 験 用 ダスト 規 格 を 参 照 (2) クリーンルームの 清 浄 度 (クラス : )とmg/m 3 の 単 位 表 記 について 何 れも 浮 遊 塵 埃 量 を 規 定 する 単 位 であるが, 相 違 点 相 互 換 算 について 解 説 する 1 相 違 点 例 えば,クラス10 万 とは, 直 径 が0.5μm 以 上 の 粒 子 の 塵 が1ft 3 当 り10 万 個 以 内 であることを 示 すもので,クリーンルームの 清 浄 度 を 規 定 する 目 的 で 用 いられている 値 である 一 方,mg/m 3 は 人 体 に 対 する 影 響 を 規 定 するための 粉 塵 の 許 容 濃 度 を 示 す 単 位 として 用 いられている 2 相 互 換 算 質 量 と 個 数 でありディメンションが 異 なるため, 一 義 的 な 換 算 は 困 難 であるが, 一 例 として 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 が 設 置 された 室 内 の 塵 埃 を 観 測 しその 相 関 を 求 めた 事 例 が 有 り0.07mg/m 3 がクラス 10 万 にほぼ 対 応 すると 報 告 されている 測 定 時 の 環 境 ( 人 の 出 入 りや 着 用 している 衣 類 の 種 類, 紙 類 の 有 無 等 ), 測 定 時 期, 測 定 方 法 等 により 測 定 値 が 変 動 する 点 に 留 意 しなければならないがひとつの 目 安 として 用 いることはできる 3 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 に 対 する 許 容 塵 埃 量 の 規 定 値 として クラス 万 を 適 用 する 代 表 例 が 磁 気 ディスク 装 置 である ただし, 磁 気 ディスク 装 置 は 開 放 型 ( 可 動 パック) 構 造 から 密 閉 型 構 造 へと 移 行 しており 耐 塵 埃 性 の 点 でも 改 善 されて 来 ている 引 用 文 献 1)JIS Z 8813:1994 浮 遊 粉 じん 濃 度 測 定 方 法 通 則 日 本 規 格 協 会 2) 事 務 所 衛 生 基 準 規 則 最 終 改 正 :2004 年 ( 平 成 16 年 3 月 30 日 ) 厚 生 労 働 省 令 第 70 号 3) 日 本 産 業 衛 生 学 会 許 容 濃 度 等 の 勧 告 (2006 年 度 ) 産 業 衛 生 学 雑 誌 48: )JIS D 0207:1977 自 動 車 用 部 品 の 防 塵 及 び 耐 塵 試 験 通 則 日 本 規 格 協 会 5)JIS D 5500:1995 自 動 車 用 ランプ 類 日 本 規 格 協 会 6)JIS C :2002 環 境 試 験 方 法 - 電 気 電 子 - 砂 じん( 塵 ) 試 験 日 本 規 格 協 会 7)JIS Z 8091:2006 試 験 用 粉 体 及 び 試 験 用 粒 子 日 本 規 格 協 会 -68-

77 8. 腐 食 性 ガス 8.1 腐 食 性 ガスによる 影 響 腐 食 性 ガスは, 工 場 の 製 造 工 程 で 出 されるほか, 自 動 車 から 放 出 される 排 気 ガス 中 にも 含 まれる ま た 温 泉 地 帯 において 噴 出 する 硫 化 水 素 ガス, 市 街 地 のよどんだ 川 床 から 発 生 するガスも 問 題 となること がある このように, 産 業 の 発 達, 都 市 への 人 口 集 中 化 に 伴 い 大 気 汚 染 はいたるところでみられる 保 健 上 の 環 境 規 制 基 準 は, 大 気, 一 般 室 内 環 境, 産 業 労 働 環 境 の 各 環 境 に 対 して, 大 気 汚 染 防 止 法, 建 築 物 環 境 衛 生 管 理 基 準, 日 本 産 業 衛 生 学 会 の 許 容 濃 度 勧 告 等 が 定 められている 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 における 大 気 腐 食 に 基 づく 障 害 の 主 な 事 例 としては, 以 下 のものがあげら れる 1)スイッチ,コネクタの 接 触 不 良 2) 配 線 の 断 線, 配 管 の 局 部 腐 食 3) 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 構 成 金 属 材 料 の 発 錆, 磨 耗, 腐 食 疲 労, 破 断 4)プリント 配 線 のマイグレーション,ウイスカによる 短 絡 5)リーク 電 流 による 電 食 6) 外 装 の 発 錆, 局 部 的 腐 食 他 の 温 度 湿 度 等 の 環 境 条 件 と 異 なり, 装 置 に 対 する 腐 食 性 ガスの 影 響 はすぐにあらわれず, 装 置 納 入 後, 早 い 時 で 数 ヵ 月, 多 くは 数 年 後 に 障 害 の 形 であらわれてくるが,その 時 点 ではかなりの 範 囲 で 腐 食 されており, 保 守, 修 理 時 に 装 置 に 触 れたためにかえって 障 害 を 引 き 起 こすことさえもある このように 腐 食 性 ガスによる 影 響 は 非 常 に 大 きなものであるが, 温 湿 度 条 件 のように 基 準 を 越 えた 場 合 にすぐ 影 響 があらわれるものではないだけに, 装 置 の 腐 食 性 ガスに 対 する 基 準 の 設 定 を 行 って,ユー ザと 装 置 メーカの 間 で 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 を 導 入 する 際 に 対 策 を 考 慮 する 必 要 がある 8.2 腐 食 性 ガスの 種 類 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 に 影 響 を 与 える 腐 食 性 ガスとして 次 のようなものがあげられる 1) 二 酸 化 硫 黄 (SO2) 2) 硫 化 水 素 (H2S) 3) 窒 素 酸 化 物 (NO X ) 4) 塩 素 (Cl2) 5)アンモニア (NH3) -69-

78 6)オゾン (O3) 表 8.1に,これら 腐 食 性 ガスの 発 生 源 を 示 し, 以 下 にその 影 響 を 述 べる 表 8.1 腐 食 性 ガスの 発 生 源 腐 食 性 ガス 発 生 源 二 酸 化 硫 黄 (SO2) 石 油, 石 炭 を 燃 料 原 料 とする 燃 焼,ガス 化 設 備 工 場 の 排 出 ガス 製 鉄 工 業, 非 鉄 製 錬 工 業, 硫 酸 工 業, 硫 黄 精 錬 工 業, 製 紙 工 業 等 の 工 場 の 排 出 ガス,ゴミ 焼 却 場 排 出 ガス 硫 化 水 素 (H2S) 石 油 精 製,ガス 工 業,アンモニア 工 業, 製 紙 工 業, 製 鉄 工 業 の 排 出 ガス 火 山, 温 泉 地 帯 の 大 気, 下 水 処 理 場 の 大 気 窒 素 酸 化 物 (NO,NO2) 固 体 燃 料 ボイラの 排 出 ガス, 硫 酸 工 業 の 排 出 ガス, 自 動 車 等 内 燃 機 関 の 排 出 ガス 塩 素 (Cl2) 化 学 工 業, 製 紙 工 業 の 排 出 ガス, 上 水 処 理 場 の 大 気 アンモニア(NH3) 化 学 肥 料 工 業 の 排 出 ガス,フェノール 樹 脂 オゾン(O3) 光 化 学 スモッグ, 電 気 式 集 塵 装 置 二 酸 化 硫 黄 (SO 2 ) 金 属 製 品 は 一 般 的 に 都 市 では 農 村 よりも 早 くさびてしまうといわれる これは, 金 属 製 品, 特 に 鉄 の 錆 びる 速 度 は 空 気 中 に 含 まれる 二 酸 化 硫 黄 の 量 によって 早 くなるからである 腐 食 の 進 行 度 合 はこのほかに 温 度, 湿 度, 塵 埃 等 によっても 大 きく 異 なるが, 二 酸 化 硫 黄 の 濃 度 に 比 較 して 増 大 して 行 く 傾 向 を 示 している ニッケルやクロームも 空 気 中 の 二 酸 化 硫 黄 を 酸 化 して 硫 酸 の 薄 層 を 生 じ,この 硫 酸 によって,ニッケ ル,クロームがおかされる このほか, 二 酸 化 硫 黄 は, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 によく 使 用 されるア ルミニウム 銅 亜 鉛 も 腐 食 させる 硫 化 水 素 (H 2 S) 硫 化 水 素 ガスは, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 接 点 に 使 用 される 金 (Au), 銀 (Ag), 白 金 (Pt),パ ラジウム(Pd) 等 の 貴 金 属 材 料 に 対 して 多 大 な 影 響 を 与 えるほか, 鉛 化 合 物 を 含 む 塗 料 に 作 用 して, 黒 色 の 酸 化 鉛 となる これは 時 間 がたつとしだいに 酸 化 され 塗 装 面 を 白 色 化 させる 銀 は 硫 化 水 素 ガスにより 硫 化 銀 (Ag2S)となって 電 気 接 合 部 の 抵 抗 値 を 増 大 させるが,リレー,ス イッチ 等 の 動 的 コンタクトでは, 機 械 的 開 閉 動 作 によって, 単 に 放 置 した 場 合 によりも 抵 抗 値 の 増 大 は 小 さい これは 硫 化 銀 の 薄 膜 が 開 閉 動 作 によってはげ 落 ちるためと 考 えられる なお, 硫 化 銀 は 応 力 がか かっている 場 合 には,ウイスカ 状 に 成 長 して 行 く 傾 向 がみられ, 短 絡 事 故 に 結 びつくことがある 逆 に, 金, 白 金,パラジウムでは 開 閉 動 作 を 伴 う 場 合 にはかえって 接 触 抵 抗 が 増 大 する 傾 向 がみられ -70-

79 るが,これは, 接 点 の 開 閉 動 作 によって, 接 触 点 の 硫 化 が 促 進 して 行 く メカノケミカル 反 応 が 起 こ るためと 考 えられる コネクタ 等 の 静 的 コンタクトの 場 合 には, 接 点 材 料 として 銀 を 使 用 すると 嵌 合 状 態 では 大 気 に 暴 露 さ れないため,あまり 接 触 抵 抗 は 増 えないが 開 放 状 態 においては 激 増 する そのため 装 置 の 変 更 や 増 設 等 により, 従 来 使 っていなかったコネクタを 使 用 したような 場 合 には, 問 題 となることがある 10 3 硫 化 銀 膜 厚 (A ) 硫 化 水 素 ガス 濃 度 (ppm) 図 8.1 銀 の 硫 化 に 与 える 硫 化 水 素 ガスの 影 響 このように, 硫 化 水 素 ガスは, 接 触 部 品 の 信 頼 性 に 大 きな 影 響 を 与 える 窒 素 酸 化 物 (NO X ) 一 酸 化 窒 素 (NO)は, 二 酸 化 窒 素 (NO2)となるときの 還 元 作 用 により,また, 二 酸 化 窒 素 は 空 気 中 の 水 分 により 硝 酸 (HNO3)となって 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 に 影 響 を 与 える また, 紫 外 線 や, ある 種 の 炭 化 水 素 が 関 与 して,オゾン(O3) 等 の 過 酸 化 物 を 二 次 的 に 生 成 し, 気 象 条 件 等 の 特 殊 な 条 件 がそなわると,いわゆる 光 化 学 スモッグが 発 生 する これにより, 装 置 に 使 用 されているパッキン グ 材 料 等 のゴム 製 品 を 老 化 させることがある 塩 素 (Cl 2 ) 塩 素 ガス(Cl2)や 塩 化 水 素 (HCl)は 極 めて 腐 食 性 が 強 く, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 に 使 用 される 大 部 分 の 金 属 を 腐 食 させる また 多 くのプラスチックやゴム 製 品 を 汚 損 させ, 膨 潤,ひび 割 れ 等 の 老 化 を 招 く 塩 素 ガスの 影 響 は, 湿 度 により 大 きく 異 なり, 低 湿 度 では 低 減 される 工 業 的 には, 食 塩 (NaCl)を 電 解 して 塩 素 が 製 造 される これから 塩 化 水 素 (HCl)をつくるには, 液 体 酸 素 と 水 素 を 直 接 燃 焼 させてガスを 冷 却 する この 際, 冷 却 塔 からでる 排 ガスに 塩 素 が 混 ざって 放 出 される また, 上 水 道 の 殺 菌 用 に 用 いられる 塩 素 も 問 題 となることがある -71-

80 8.2.5 アンモニア(NH 3 ) アンモニアは 他 の 酸 性 ガスに 比 べ 腐 食 性 は 小 さいが, 銅 合 金 に 対 して 応 力 腐 食 割 れを 起 こさせる 接 触 部 品 においてよく 起 こる 応 力 腐 食 割 れは,フェノール 樹 脂 に 近 接 して 使 用 される 黄 銅 が, 樹 脂 から 発 生 するアンモニアガスにさらされて 起 こす 割 れである オゾン(O 3 ) オゾンは, 金 属 よりむしろゴムやプラスチック 製 品 を, 腐 食, 老 化 させる コネクタの 絶 縁 物 によく 使 用 されるプラスチックがオゾンによって 腐 食 されると,ばねを 保 持 してい る 部 分 の 劣 化 が 起 こり,その 結 果, 接 点 の 接 触 力 が 低 下 して, 障 害 の 原 因 となることがある 腐 食, 老 化 を 発 生 させるオゾン 濃 度 を 一 概 に 言 うことはできず,ゴムの 種 類, 物 に 加 えられる 応 力 などによって 異 なる 8.3 大 気 腐 食 に 関 与 する 他 の 因 子 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 大 気 腐 食 に 関 与 する 他 の 因 子 としては, 温 度, 湿 度, 塵 埃, 海 塩 粒 子 が ある 温 度 大 気 腐 食 に 対 する 温 度 の 影 響 は, 通 常 の 使 用 温 度 範 囲 は 水 分 が 関 与 しないで 生 じる 乾 食 は 発 生 せず, 水 分 と 他 因 子 による 湿 食 の 働 きを 助 長 する 作 用 を 持 つ 湿 度 湿 度 の 影 響 としては, 金 属 やプラスチックに 対 する 水 分 の 直 接 的 な 作 用 に 加 えて, 他 因 子 との 相 互 作 用 がある 相 互 作 用 としては, 水 分 と 結 合 した 腐 食 性 ガスが 酸 となり 引 き 起 こす 腐 食 作 用 と, 塵 埃 中 の 可 溶 性 物 質 が 水 分 にとけこみ 電 解 質 溶 液 が 作 られ,この 溶 液 と 異 種 金 属 の 接 触 が 組 み 合 わされて 発 生 す る 電 気 化 学 的 腐 食 作 用 がある 塵 埃 塵 埃 の 影 響 としては, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 表 面 に 付 着 した 塵 埃 が 腐 食 性 ガスや 水 分 を 吸 着 し て 引 き 起 こす 腐 食 作 用 と, 塵 埃 により 相 対 湿 度 が100%に 達 していなくても, 化 学 凝 縮 による 結 露 現 象 に 塵 埃 中 の 可 溶 性 物 質 が 溶 け 込 み 作 られる 電 解 質 溶 液 による 腐 食 作 用 がある -72-

81 8.3.4 海 塩 粒 子 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 表 面 に 付 着 した 海 塩 粒 子 は, 低 い 相 対 湿 度 で 化 学 凝 縮 による 結 露 現 象 を 起 こし, 電 解 質 溶 液 となり 腐 食 を 引 き 起 こす 海 塩 粒 子 の 主 成 分 は, 塩 化 ナトリウム(NaCl: 構 成 比 約 75%)と 塩 化 マグネシウム(MgCl2: 同 10%)であり,20 における 臨 界 湿 度 ( 結 露 を 起 こす 相 対 湿 度 )は,それぞれ75%と33%である 8.4 腐 食 性 ガス 環 境 のクラス 分 け 腐 食 性 ガス 環 境 のクラス 分 け 腐 食 性 ガス 環 境 のクラス 分 けは, 大 気 腐 食 の 相 互 作 用 因 子 である 腐 食 性 ガス, 温 度, 湿 度, 汚 損 度 を 含 めて 行 う これら 因 子 のレベルに 評 価 点 を 与 え,その 合 計 評 価 点 により 以 下 のように 分 類 する 表 8.2 腐 食 性 ガス 環 境 のクラス 分 け 環 境 クラス 合 計 評 価 点 温 度, 湿 度 が 低 くガスが 検 知 されない 良 好 な 環 境 Class A 9 湿 度 が 比 較 的 低 くガスが 少 ない 一 般 的 な 環 境 Class B 10~25 湿 度 がやや 高 くガスが 少 ない 環 境 Class S1 26~36 温 度, 湿 度 が 高 くガスが 若 干 ある 環 境 Class S2 37~50 温 度, 湿 度 が 高 くガスが 多 い 環 境 Class S3 51 また 各 因 子 の 評 価 点 を 以 下 に 示 す 表 8.3 各 環 境 因 子, 区 分 と 評 価 点 一 覧 区 分 環 境 因 子 測 定 値 評 価 点 測 定 値 評 価 点 測 定 値 評 価 点 測 定 値 評 価 点 年 平 均 温 度 ( ) A > 30 8 年 平 均 湿 度 (%) B > SO 2 C ガス NO 2 C (ppm) H 2 S C Cl 2 C NH 3 C 汚 損 度 ( 等 価 塩 分 量 ) D > (mg/cm2) 合 計 評 価 点 =A+B+C1+C2+C3+C4+C5+D -73-

82 8.4.2 クラス 分 けの 解 説 1)クラス 分 けと 環 境 区 分 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 は, 大 気 腐 食 因 子 の 多 種 多 様 な 組 合 せ 状 況 下 のもとで 使 用 され,その 複 合 環 境 の 影 響 を 受 ける このような 複 合 環 境 下 の 影 響 をとらえるため, 各 因 子 の 金 属 に 対 する 影 響 度 から 評 価 点 を 与 え, 各 因 子 の 測 定 結 果 に 基 づき 対 応 する 評 価 点 を 合 計 し(A+B+C1+C2+C3+C4+C 5+D)その 合 計 評 価 点 より 環 境 のクラス 分 けを 行 う 方 法 とした そのため 大 気 腐 食 因 子 に 対 する 評 価 点 は, 全 国 多 数 の 実 績 データをもとに 決 定 した 大 気 腐 食 因 子 は 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 に 対 して 腐 食 という 回 復 不 可 能 な 影 響 を 与 える その 腐 食 量 はガスの 種 類 とその 濃 度, 温 湿 度,および 暴 露 される 時 間,に 影 響 される 低 ガス 濃 度 の 場 合 でも 高 湿 度 の 場 合 や, 長 い 時 間 経 過 した 後 にはかなりの 腐 食 を 受 けることになる そのため 各 因 子 の 測 定 値 は, 長 期 間 に 渡 る 平 均 値 を 基 本 としている また 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 使 用 年 数 をどの 位 に 考 えるか が 問 題 となるが, 一 応 目 安 を10 年 とした Class A 環 境 は, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 設 置 環 境 を 改 善 するための 設 備 を 有 する 良 好 な 環 境 で あり, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 信 頼 性 に 影 響 を 及 ぼす 腐 食 は 発 生 しない 環 境 である Class B 環 境 は, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 設 置 環 境 を 改 善 するための 設 備 を 有 しない 以 下 に 代 表 される 一 般 的 な 環 境 であり, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 信 頼 性 に 影 響 をおよぼす 腐 食 は 発 生 しない 環 境 であるが, 湿 度 が 低 くない 時 に 一 旦 腐 食 性 ガスや 塵 埃 の 侵 入 があると, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 は 腐 食 を 起 こしやすいため, 腐 食 性 ガスや 塵 埃 の 侵 入 に 十 分 な 配 慮 を 行 うとともに,きめ 細 かな 定 期 点 検 を 行 う 必 要 がある Class B 環 境 としては, 温 度, 湿 度 が 低 く, 複 数 の 腐 食 性 ガスが 少 しみとめられる 環 境 あるいは, 温 度, 湿 度 が 低 く 特 定 の 腐 食 性 ガスと 汚 損 度 が 少 しみとめられる 環 境 あるいは, 湿 度 がや や 低 く 特 定 の 腐 食 性 ガスまたは 汚 損 度 が 少 しみとめられる 環 境 である Class S1~3の 環 境 は, 温 度 湿 度 とも 高 く 腐 食 性 ガスが 存 在 し 汚 損 度 も 高 い 環 境 で, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 信 頼 性 に 影 響 をおよぼす 腐 食 が 数 年 から 数 ヶ 月 で 発 生 する 環 境 であり, 設 置 環 境 の 改 善 や 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 密 閉 化 などの 対 策 が 必 要 となる 2) 塩 分 による 汚 損 度 の 区 分 汚 損 度 は, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 を 設 置 して 以 来 の 経 過 期 間 の 積 算 量 であり, 清 掃 状 態 を 含 め た 環 境 を 区 分 する 汚 損 度 区 分 ( 表 8.3の 区 分 )の 目 安 は 以 下 の 通 りである 区 分 1は 汚 損 度 の 低 い 状 態 で, 一 般 的 地 域 の 室 内 の 定 期 的 に 清 掃 している 机 上 の 状 態 および 幾 分 埃 っ ぽい 窓 際 の 状 態 である 区 分 2は 汚 損 度 のやや 低 い 状 態 で, 同 様 室 内 の 埃 の 乗 った 棚 上 の 状 態 である 区 分 3と 区 分 4は,それぞれ 汚 損 度 のやや 高 い 状 態 と 高 い 状 態 であり, 海 岸 付 近 に 設 置 された 屋 外 設 -74-

83 置 筐 体 の 表 面 状 態 である 8.5 大 気 腐 食 因 子 の 測 定 腐 食 性 ガスの 測 定 腐 食 性 ガスの 測 定 法 に 関 しては,JIS 規 格 もあり 各 種 測 定 法 が 知 られている これらの 測 定 法 を 表 8.2 に 示 す 測 定 法 は 積 算 測 定 法, 瞬 間 測 定 法, 連 続 測 定 法 に 分 類 できる 積 算 測 定 法 は 吸 収 体 により, 大 気 中 のガス 成 分 を 比 較 的 長 時 間 (1 週 間 ~1 月 )に 渡 り 補 集 し, 濃 度 を 測 定 する 方 法 であり, 低 濃 度 の 測 定 に 向 いているが, 測 定 結 果 をppm 単 位 のガス 濃 度 に 直 接 換 算 出 来 ない 瞬 間 測 定 法 は, 環 境 の1 瞬 間 をとらえて 測 定 する 測 定 法 のため, 日 照, 通 風, 降 雨 等 の 自 然 現 象 や 周 辺 の 樹 木, 建 築 物 等 により 測 定 値 が 変 動 する このため 環 境 を 代 表 するような 時 期, 場 所, 自 然 条 件 を 選 定 する 必 要 がある なお, 瞬 間 測 定 法 の1 種 である 検 知 管 法 は, 比 較 的 高 濃 度 (0.5~1ppm 以 上 )の 測 定 に 向 いた 簡 便 法 である 連 続 測 定 法 は, 測 定 器 が 一 般 には 大 型 高 価 であり 据 置 型 として 使 用 されている 表 8.4 腐 食 性 ガスの 測 定 方 法 積 算 測 定 法 瞬 間 測 定 法 連 続 測 定 法 SO 2 二 酸 化 鉛 法 アルカリろ 紙 法 ロザニリンホルマリン 法 比 濁 法 等 ( 全 硫 黄 酸 化 物 測 定 法 JIS K 0103) ( 検 知 管 法 ) 溶 液 導 電 率 法 電 量 適 定 法 可 視 部 吸 光 光 度 法 NO 2 アルカリろ 紙 法 ザルツマン 吸 光 光 度 法 等 (JIS K 0104) ( 検 知 管 法 ) 可 視 部 吸 光 光 度 法 赤 外 線 吸 収 法 H 2 S 酢 酸 亜 鉛 円 筒 法 アルカリろ 紙 法 メチレンブルー 吸 光 光 度 法 等 (JIS K 0108) 感 応 ろ 紙 法 電 量 適 定 法 ろ 紙 着 色 法 ( 検 知 管 法 ) Cl 2 アルカリろ 紙 法 感 応 ろ 紙 法 各 種 吸 光 光 度 法 (JIS K 0106) ( 検 知 管 法 ) 溶 液 導 電 率 法 紫 外 線 吸 収 法 ろ 紙 着 色 法 NH 3 酸 性 ろ 紙 法 インドフェノール 青 吸 光 光 度 法 等 (JIS K 0099) 双 イオン 電 極 法 ( 検 知 管 法 ) 腐 食 サンプル 設 置 環 境 下 における 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 腐 食 は, 特 定 腐 食 因 子 によるものではなく 各 種 因 子 の 相 互 作 用 の 影 響 によるものである この 観 点 からの 環 境 測 定 法 として, 各 腐 食 因 子 は 測 定 せず 各 因 子 -75-

84 の 複 合 化 されたレベルを, 腐 食 サンプルを 一 定 期 間 暴 露 し,その 腐 食 量 から 環 境 を 特 定 する 方 法 がある 腐 食 サンプルとして 銅 板 を 用 いる 方 法 としてはIEC 及 びISA-S がある 塩 分 による 汚 損 度 の 測 定 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 中 で 腐 食 の 影 響 を 受 けやすい 部 品 の 近 くで, 平 らな 部 分 に 付 着 した 塵 埃 を 純 水 を 含 んだガーゼでふき 取 り,ガーゼに 付 着 した 可 溶 性 物 質 を 純 水 中 に 溶 かし, 電 導 度 を 測 定 する これと 塩 化 ナトリウム 溶 液 の 電 導 度 特 性 から, 上 記 測 定 結 果 に 相 当 する 等 価 塩 分 量 を 求 め 汚 損 度 とする 等 価 塩 分 量 による 設 置 環 境 の 汚 損 度 評 価 は,その 環 境 にすでに 設 置 されている 機 器 がある 場 合 は 有 効 で あるが, 既 存 機 器 のない 新 設 環 境 では, 使 えない 一 般 的 な 環 境 状 態 では, 汚 損 度 を 表 す 等 価 塩 分 量 は, 海 から 飛 来 する 海 塩 粒 子 でほぼ 決 められる こ のことから 代 替 評 価 尺 度 として, 設 置 場 所 の 海 岸 からの 距 離 が 使 える 海 岸 からの 距 離 による 汚 損 度 区 分 を 目 安 として 以 下 に 示 す 区 分 環 境 因 子 汚 損 度 D >2km 2km 1km 0.5km ( 海 岸 からの 距 離 ) 海 岸 からの 距 離 による 汚 損 度 区 分 は,その 環 境 に 設 置 すると, 約 1 年 の 経 過 で 屋 外 設 置 筐 体 の 表 面 の 汚 損 状 態 が, 等 価 塩 分 量 で 区 分 した 汚 損 度 区 分 の 汚 損 状 態 にほぼ 等 しい 状 態 になることを 表 している この 場 合, 同 一 区 分 地 域 に 設 置 された 機 器 であっても, 設 置 状 態 すなわち, 屋 外 設 置, 屋 内 設 置, 設 置 屋 内 の 機 密 状 態,により 汚 損 度 区 分 は 変 わってくる また, 本 区 分 において 汚 損 度 の 低 い 設 置 環 境 であ る 内 陸 部,あるいは 海 岸 地 方 の 機 密 室 内 等 に 設 置 された 場 合 でも, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 設 置 後 の 清 掃 維 持 管 理 状 態 により, 汚 損 度 区 分 が 変 わってくるのは, 前 記 の 通 りである このため 海 岸 からの 距 離 による 汚 損 度 区 分 を 使 用 した 場 合 は, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 設 置 後,ある 程 度 期 間 が 経 過 した 時 点 で, 等 価 塩 分 量 による 実 際 の 汚 損 度 を 測 定 し, 再 評 価 を 行 うことが 望 ましい なお, 汚 損 度 測 定 方 法 を 参 考 までに 紹 介 する 汚 損 度 ( 等 価 塩 分 量 )の 測 定 方 法 (1) 補 集 用 具 脱 塩 処 理 し 純 水 を 浸 みこませたガーゼおよびプラスチック 製 容 器,スケール,プラスチック 製 手 袋 を -76-

85 用 意 する (2) 汚 損 物 の 採 取 上 記 ガーゼを 用 いて 電 子 機 器 表 面 の 一 定 面 積 ( 通 常 50~100cm 2 )の 汚 損 物 を 拭 いとる なお, 汚 損 物 の 採 取 時,ガーゼを 直 接 手 でふれないようにプラスチック 製 手 袋 を 着 用 する (3) 汚 損 物 の 溶 解 採 取 した 汚 損 分 の 水 溶 性 成 分 を100mlの 純 水 に 溶 解 する ガーゼは 純 水 に 浸 したままでよい (4) 電 導 度 測 定 上 記 汚 損 液 の 抵 抗 率 を 電 導 度 計 を 用 いて 測 定 する 電 導 度 計 は 自 動 校 正 機 能 により, 水 温 25 時 の 抵 抗 率 に 換 算 した 価 を 表 示 するので,それを 読 みとる (5) 食 塩 濃 度 算 出 25 における 食 塩 濃 度 と 抵 抗 率 との 関 係 を 示 す 検 量 線 を 作 成 する ( 事 前 に 作 成 しておくと 便 利 ) (4)で 求 めた 抵 抗 率 に 相 当 する 食 塩 濃 度 を,その 検 量 線 から 求 める (6) 等 価 塩 分 量 算 出 単 位 面 積 あたりの 塩 分 付 着 量 は 次 式 で 求 める ここで, D= A B 10 S D: 等 価 塩 分 量 (mg/cm 2 ) A: 純 水 の 容 量 (ml) B: 食 塩 濃 度 (%) S: 採 取 面 積 (cm 2 ) 8.6 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 腐 食 性 ガス 対 策 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 腐 食 性 ガス 対 策 には 以 下 のような 方 法 がある 1) 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 室 の 浄 化 2) 機 器 側 の 特 殊 加 工 による 対 策 3) 部 品 レベルにおける 対 策 4) 腐 食 性 ガス 発 生 源 における 処 置 -77-

86 8.6.1 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 室 の 浄 化 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 室 における 腐 食 性 ガスの 浄 化 には, 換 気 による 方 法 と, 活 性 炭 による 方 法 の2 種 類 がある (1) 換 気 による 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 室 の 浄 化 室 内 における 換 気 の 基 準 は, 労 働 安 全 衛 生 規 則 によって 規 定 されている 一 般 的 には, 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 室 においては 腐 食 性 ガスは 存 在 せず, 換 気 はもっぱらオペレータの 健 康 を 考 えての 場 合 である 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 室 の 内 圧 を 外 気 よりも 高 くしておけば, 腐 食 性 ガスの 混 ざった 外 気 は 室 内 へ 侵 入 してはこないが, 一 定 の 圧 力 差 を 保 つためには, 常 に 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 室 へ 空 気 を 補 充 しなければならない 空 気 の 取 入 口 の 近 くに 腐 食 性 ガスの 発 生 源 があったり, 隣 接 工 場 の 汚 染 源 がある 場 合 には,かえって 腐 食 性 ガスを 取 り 込 むことになるので, 周 囲 の 状 況 の 調 査 を 事 前 に 充 分 行 う 必 要 がある なお, 室 内 圧 を 高 める 方 法 には,その 他 に 窒 素 ガスによるエアパージがあるが, 小 規 模 システムに 限 られる ただし 窒 素 ガスによるエアパージは, 酸 素 欠 乏 状 態 を 作 るため, 入 室 に 際 しては 換 気 後 入 室 する 等 の 十 分 な 注 意 が 必 要 である 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 室 構 造 は, 密 閉 構 造 が 理 想 であり, 窓 わくにはパッキングをはめたり,と びらは 二 重 構 造 にする 位 の 配 慮 が 望 ましい しかしながら,こうした 処 置 を 施 していても,ケーブルダ クトやピットの 処 置 が 不 完 全 であるような 場 合 には, 思 いもよらぬ 腐 食 をうけることがあるので,ダク トやピットのすき 間 の 処 理 にもパテですき 間 を 埋 める 等 の 注 意 が 必 要 である (2) 活 性 炭 による 浄 化 ガスの 除 去 に 用 いられる 活 性 炭 の 吸 着 力 は,グラム 当 たり,600~1,500m 2 の 表 面 積 を 有 する, 極 め て 精 微 な 多 孔 構 造 を 持 つことによる 活 性 炭 フィルタの 性 能 として 以 下 のようなことが 要 求 される 1) 吸 着 効 果 を 充 分 に 発 揮 できること 2) 圧 力 損 失 が 少 ないこと 3) 設 置 スペースが 小 さいこと 4) 保 守 を 考 慮 し, 取 り 外 し, 交 換 が 容 易 にできること 5) 耐 腐 食 性 があること 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 室 の 浄 化 には, 以 上 のような 方 法 があるが, 製 造 現 場 において 特 別 な 部 屋 を 設 け,このような 対 策 を 施 すことはコスト,スペース 等 の 点 で 難 しい 面 もあり, 次 に 示 す 機 器 側 での 対 策 が 必 要 となる 場 合 がある -78-

87 8.6.2 機 器 側 の 特 殊 加 工 によるガス 対 策 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 の 構 造 によってガス 対 策 をとれば,スタンドアロン 装 置 でも 苛 酷 な 雰 囲 気 のもとで 使 用 可 能 である その 場 合, 内 部 で 発 生 する 熱 をいかにして 逃 がすかが 問 題 である 現 在 用 いられている 方 法 には 以 下 のようなものがある 1) 熱 交 換 器 による 方 法 2) 冷 却 装 置 内 蔵 3) 空 気 吸 入 口 に 活 性 炭 フィルタを 設 け 機 器 の 内 圧 を 高 める 方 法 (1) 熱 交 換 器 による 方 法 この 方 法 は, 放 熱 フィンを 装 着 した 熱 交 換 器 により, 内 部 で 発 生 する 熱 を 外 気 にふれることなしに 外 に 出 すものである これは, 熱 交 換 器 の 効 率 をよくすれば, 温 度 条 件 は 改 善 されるが 内 部 の 温 度 は 決 し て 外 気 より 低 くなることはないため, 装 置 設 計 段 階 で 発 熱 量 の 少 ない 素 子 を 使 用 する 等 の 考 慮 が 必 要 で ある (2) 冷 却 装 置 内 蔵 冷 却 装 置 (クーラ)を 内 蔵 すれば, 外 気 の 温 度 に 左 右 されることなしに 装 置 を 密 閉 構 造 とすることが 可 能 であるが, 次 のような 問 題 がある 1)コストアップと 冷 却 装 置 の 高 信 頼 性 2) 冷 却 装 置 の 設 置 スペース 3) 装 置 開 閉 時 の 内 部 結 露 4) 筐 体 内 部 と 外 部 の 温 度 差 による 筐 体 外 面 の 結 露 5) 保 守 性 以 上 のことから, 冷 却 装 置 は 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 構 成 機 器 ごとに 設 けるのではなく 装 置 を 搭 載 する 筐 体 単 位 で 設 置 する 方 が 有 利 である (3) 空 気 吸 入 口 に 活 性 炭 フィルタを 設 け 装 置 内 圧 を 高 める 方 法 上 述 の(1),(2)の 方 法 は 密 閉 構 造 を 考 慮 しているため,コントローラや 密 封 可 能 な 入 出 力 装 置 に は 採 用 可 能 であるが,プリンタ 装 置 等 媒 体 があるものでは 密 封 が 不 可 能 なため, 部 品 レベルで 配 慮 する か, 外 気 の 取 入 口 に 活 性 炭 フィルタを 設 け, 常 に 内 圧 を 高 めて, 装 置 の 閉 口 部 からは, 外 気 が 侵 入 して こないような 構 造 をとることが 考 えられる しかし, 腐 食 性 ガスの 濃 度 が 大 きい 場 合 には,かなりの 厚 さの 活 性 炭 フィルタが 必 要 となる 部 品 レベルにおける 対 策 産 業 用 情 報 処 理 制 御 機 器 を 構 成 する 電 子 機 器 は, 部 品 レベルにおいて 耐 環 境 対 策 を 考 慮 されている ことが 望 ましい -79-

88 金 属 部 分 の 腐 食 を 防 ぐ 方 法 としては, 表 面 にコーティング 処 理 を 施 したり, 露 出 部 に 塗 料 を 塗 ったり する 方 法 がある 接 触 部 品 については 上 述 のような 方 法 がとれないので, 金 メッキ 処 理 をほどこした 材 料 が 用 いられる この 場 合 下 地 素 材 はニッケルが 望 ましい メッキ 処 理 をほどこしてもその 膜 厚 が 薄 い 場 合 にはピンホー ルにより 下 地 材 料 が 腐 食 されることがあるため,ある 程 度 の 厚 さが 必 要 である ハンダ 付 部 分 は 腐 食 を 防 止 するために 鉱 物 油 系 グリースを 塗 布 することが 有 効 である プラグ,ソケット, 端 子 台 などのフェノール 樹 脂 成 形 品 はより 耐 腐 食 性 を 考 慮 した 絶 縁 材 を 採 用 する 必 要 がある 腐 食 性 ガス 発 生 源 における 処 置 腐 食 性 ガスの 発 生 源 が 隣 接 工 場 にあったり, 工 場 地 帯 全 域 で 濃 度 が 高 い 場 合 には, 地 域 的 な 対 策 が 必 要 となるが, 発 生 源 が 自 工 場 の 場 合 には, 公 害 防 止 の 意 味 からも 排 気 浄 化 が 必 要 である 化 学 工 業, 印 刷 工 業 などでは, 使 用 した 溶 剤 が 揮 散 するのを, 活 性 炭 で 吸 着 させて 回 収 する 方 法 がと られている 8.7 大 気 汚 染 状 況 屋 外 の 大 気 汚 染 状 況 については, 環 境 省 が 二 酸 化 硫 黄 と 二 酸 化 窒 素 について 測 定 している (1) 二 酸 化 硫 黄 (SO 2 ) SO 2 による 大 気 汚 染 は, 高 度 経 済 成 長 期 の 化 石 燃 料 の 大 量 消 費 によって 急 速 に 悪 化 した そのため, ばい 煙 発 生 施 設 ごとの 排 出 規 制, 燃 料 中 の 硫 黄 分 の 規 制, 全 国 24 地 域 における 工 場 ごとの 総 量 規 制 等 様 々な 対 策 が 講 じられた 企 業 においても,こうした 規 制 を 受 け, 低 硫 黄 原 油 の 輸 入, 重 油 の 脱 硫, 排 煙 脱 硫 装 置 の 設 置 等 の 積 極 的 な 対 策 を 進 めた この 結 果,SO 2 濃 度 の 年 平 均 値 は, 昭 和 40,50 年 代 に 比 べ 著 しく 減 少 している 年 平 均 値 は, 一 般 局, 自 排 局 ともに0.004ppmで, 近 年 横 ばい 傾 向 にある また, 1 時 間 値 の1 日 平 均 値 が0.04ppm 以 下 であり,かつ,1 時 間 値 が0.1ppm 以 下 であること という 環 境 基 準 の 達 成 率 は, 一 般 局 99.9%, 自 排 局 100%と 近 年 良 好 な 状 態 が 続 いている ( 平 成 16 年 度 )( 図 8.2) ( 注 ) 一 般 局 : 一 般 環 境 大 気 測 定 局 のことで, 一 般 環 境 大 気 の 汚 染 状 況 を 常 時 監 視 する 測 定 局 自 排 局 : 自 動 車 排 気 ガス 測 定 局 のことで, 自 動 車 走 行 による 排 出 物 質 に 起 因 する 大 気 汚 染 の 考 えられる 交 差 点, 道 路 及 び 道 路 端 付 近 の 大 気 を 対 象 にした 汚 染 状 況 を 常 時 監 視 する 測 定 局 -80-

89 図 8.2 二 酸 化 硫 黄 (SO 2 )の 推 移 ( 平 成 18 年 版 環 境 白 書 より) (2) 二 酸 化 窒 素 (NO 2 ) NO 2 における 大 気 汚 染 は 主 に 自 動 車 や 工 場 等 からの 排 出 ガスである 二 酸 化 窒 素 濃 度 の 年 平 均 値 は, 近 年 は 横 ばいの 状 況 であり, 関 東 地 方 の 二 酸 化 窒 素 濃 度 の 年 平 均 値 別 の 分 布 は, 依 然 として 都 心 部, 京 浜 工 業 地 帯 に 高 濃 度 の 測 定 局 が 多 い 年 平 均 値 は, 一 般 局 0.015ppm, 自 排 局 0.028ppmで,ほぼ 横 ばいの 傾 向 にある 環 境 基 準 の 達 成 状 況 の 推 移 は16 年 度 は, 一 般 局 100%, 自 排 局 89.2%で, 前 年 度 と 比 較 す ると, 一 般 局, 自 排 局 ともにやや 改 善 している ( 図 8.3) 図 8.3 二 酸 化 窒 素 (NO 2 )の 推 移 ( 平 成 18 年 版 環 境 白 書 より) -81-

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