電力品質（PQ）の管理において、電圧ディップ（Dip/Sag）と電圧スウェル（Swell）は、機器の誤作動や故障に直結する最も代表的な電圧変動イベントです。
IEC 61000-4-30では、これらを単なる「電圧の変化」ではなく、閾値と時間によって厳密に定義しています。
1. 定義と発生原因
事象 | 定義（一般的な閾値） | 主な発生原因 |
電圧ディップ (Dip) | 電圧の実効値が公称電圧の90%～10%に低下し、0.5サイクル～1分間継続する状態。 | 系統での短絡事故、大型モータの始動電流、落雷による瞬時電圧低下。 |
電圧スウェル (Swell) | 電圧の実効値が公称電圧の110%以上に上昇し、0.5サイクル～1分間継続する状態。 | 大負荷の遮断、進相コンデンサの投入、系統の接地故障による健全相の電圧上昇。 |
2. IEC 61000-4-30 による測定手法
この規格では、ディップやスウェルを正確に捉えるために以下の測定ルールを定めています。
Urms(1/2) (半サイクル実効値): 基本波の1サイクルごとに計算されますが、半サイクル（10ms @50Hz / 8.3ms @60Hz）ごとに更新されるスライディング・ウィンドウ方式で測定されます。これにより、急峻な変動を逃さずキャッチします。
閾値の判定:
開始: いずれか1相のUrms(1/2)が閾値を下回った（ディップ）または上回った（スウェル）瞬間。
終了: すべての相のUrms(1/2)が、閾値にヒステリシス（通常2%程度）を加味した復帰レベルに戻った瞬間。
残電圧と継続時間: イベント中の「最も低い電圧（ディップ）」または「最も高い電圧（スウェル）」と、開始から終了までの「継続時間」をセットで記録します。
3. 耐性評価の指標：ITIC (CBEMA) カーブ
測定されたディップやスウェルが「機器にとって致命的かどうか」を判断するために、ITICカーブなどの許容範囲グラフが用いられます。
縦軸: 電圧（%）
横軸: 継続時間（秒）
グラフの枠内に収まっていれば、一般的なIT機器は正常動作を維持すべきとされています。逆に枠外に出るような深いディップや長時間のスウェルは、電源断やハードウェアの損傷を引き起こすリスクが高まります。
4. パワーエレクトロニクス設計への影響
RFSoCや高精度な測定器を設計・運用するエンジニアの視点では、以下の対策が重要になります。
ディップ対策: * 電源ユニット（PSU）のホールドアップタイム（保持時間）の確保。
入力電圧低下を検知して低消費電力モードへ移行する、あるいは安全にシャットダウンするシーケンスの設計。
スウェル対策: * バリスタやTVSダイオードによるサージ保護。
SiC/GaNなどのパワーデバイスにおいて、スウェル時の過電圧がVds（ドレイン・ソース間電圧）の定格を超えないような設計マージンの検討。
再生可能エネルギーが大量導入された系統では、天候による出力変動や負荷の急変により、これらの事象が以前よりも頻繁に発生する傾向にあります。そのため、クラスA準拠のPQモニターで統計的にデータを収集し、発生頻度を把握することが予防保全の第一歩となります。
特定の機器（例えば産業用ロボットやサーバーなど）で発生している具体的な不具合事象に関連して、対策や解析手法をさらに深掘りされますか？
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