業界報告
高電圧・大電流測定の国際 MRA 対応 JCSS 校正サービス
株式会社 日立製作所

電力ビジネスユニット

日立事業所

高電圧大電力試験所長

木田 順三

1．これまでの取組み正サービスが実施可能となったので、報告する。これまでの取組み実績工程を表 1 にまとめた。校正では、校正

一般社団法人 日本電機工業会（JEMA）傘下の日本したい測定器での測定値を、比較の基準となる参照標準高電圧・インパルス試験所委員会（JHILL）と日本短絡での測定値と比較するため、参照標準となる測定器の準試験委員会（JSTC）では、変圧器、開閉器等をはじめ備や国家計量標準へのトレーサビリティ体系の検討などとするさまざまな高電圧送変電機器の高電圧・大電力試の課題に取り組んだ。また、輸送が困難な大型固定設備験に関する技術検討、試験適合性評価を行っているが、を保有する校正依頼者への利便性を考えて、依頼者の試試験で取り扱う高電圧、大電流の測定において、国内で験場へ参照標準を持ち込んで校正する現地巡回校正の実は実用的な電圧、電流値での校正が十分にできないとい現も目指した。

う課題があった。この課題を解決するために、2016 年 4月に JHILL、JSTC の下部組織として作業会（WG）を構成し、高電圧・大電流測定の校正が国内で完結できるような仕組みを構築することを目標に、活動してきた＊1 ＊2。

2．一般校正と国際 MRA 対応
JCSS 校正の違い

この活動において特に重要と考えたのは、グローバル測定器の校正を依頼したいユーザは、大別して一般校化が深化していく昨今の社会情勢を鑑みた上で、国内各正と国際 MRA 対応 JCSS 校正の 2 種類のサービスが利所で実施された試験結果、発行された報告書が国内だけ用可能であるが、校正サービスを受ける上での相違点のではなく海外でも通用するようにしておくことである。そポイントを以下に述べる。いずれの校正でも、測定器ののためには、高電圧・大電流測定の校正が、世界の大半測定能力を判定する用途としては十分な結果が得られる＊3の国が参画している国際試験所認定協会機構（ILAC）

が、一般校正では校正事業者がその校正について品質やにおける相互承認協定（MRA）で署名された認定機関能力を管理してサービスとして提供しているものである。の認定を受けた校正事業者の校正結果であることが必須

すなわち、一般校正は国際規格 ISO/IEC 17025（試験となる。この要件を満足するためには、計量法校正事業所及び校正機関の能力に関する一般要求事項）に基づい者登録制度 JCSS（Japan Calibration Service System）

た認定を受けていない校正の種類、範囲であり、国際相の国際 MRA 対応認定を受けた校正事業者による、校正互承認の範囲外のサービスとなっている。よって、一般サービス（以下、国際 MRA 対応 JCSS 校正サービス）

校正サービスで校正した測定器を用いて実施した試験やを利用可能にする必要がある＊4 。

測定結果は、国際市場においては製品ユーザ等の試験結

当 WG では、日本電気計器検定所（JEMIC）に参画いただくとともに、関係各機関にもご支援をいただきなが果提出先から、妥当な結果として認めてもらえない場合が考えられる。

ら、実用的な国際 MRA 対応 JCSS 校正サービスの実現

一方、国際 MRA 対応 JCSS 校正は国際相互承認をに取り組んできたが、このたび、当初目標とした条件の校受けた校正サービスであるので、その校正結果は国際的［トピックス］／［業界報告］

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業界報告に妥当な結果として受け入れられる。その識別として、ているが、それ以外の用途であっても校正条件が適合しILAC/MRA のロゴマークとともに、JCSS のロゴマークていれば校正サービスを利用可能である。なお、具体的が校正証明書に明示されている。従って、国際 MRA 対な校正依頼や校正対応可否等については、各依頼者から

応 JCSS 校正を行った測定器を用いた試験結果や測定結校正事業者に問い合わせいただきたい＊5 。

果は、国家計量標準へのトレーサビリティが保証されている測定が行われていることを示しており、試験依頼者

3．1には、より信頼性のある結果を提供できるとともに、試験商用周波大電流測定

商用周波大電流測定は、試験品である送変電機器に実施者に対しても高い信用が得られる利点がある。

短絡電流等を通電する試験における大電流測定用同軸分

このような違いがあるので、高電圧・大電流測定にお流器を想定した校正であり、分流器に試験電流を流した

いても国際 MRA 対応 JCSS 校正サービスを利用可能にときの出力電圧が報告される。商用周波 50Hz あるいはしておくことが重要であり、国際 MRA 対応 JCSS 校正

60Hz における実効的な抵抗を求めることができるので、を活用することで、海外各国の製品ユーザが日本の製品直流における校正では評価できない残留インダクタンスや技術を認定しやすくなる利点がある。の影響の有無も確認できる。この用途の分流器は、定格電流の通電時間は数秒程度の短時間定格となっている場

3．校正サービスの概要

合があるが、校正試験では校正対象や参照標準、試験用電源を安定させるために数十分程度、電流を通電する必

このたび利用可能となった、高電圧・大電流測定の国要がある。このような事情により、分流器の定格電流より際 MRA 対応 JCSS 校正サービスの概要を表 2 にまとめ十分低い電流で校正することになる。従来は一般校正のた。今回の取組みでは、高電圧送変電機器の試験用途にみであったが、国際 MRA 対応 JCSS 校正が利用可能とおける測定および試験範囲を想定して校正条件を決定しなった。

表1

高電圧大電流測定の国際 MRA 対応 JCSS 校正サービス確立の取組み工程2018 年 7 月現在

項目

年度

検討会
・
WG
商用周波

大電流
測定 ［50/60Hz］
・分流器（抵抗値） 高周波

2013

2014

2015

2016

2017

2018

調査・計画

実施済：

検討会

計画：

JCSS 校正 WG
技術的検討

認定申請
校正開始
標準抵抗の開発
技術的検討［1k, 10kHz］

認定申請
校正開始

巡回校正用標準器の準備

交流［～190kV］

高電圧
測定
・分圧器

直流

技術的検討

［～180kV］

インパルス

電 機 2018・August

認定申請
現地巡回校正開始

巡回校正用標準器の準備［～500kV］

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技術的検討

認定申請
現地巡回校正開始

技術的検討
認定申請
校正開始

3．23．4

高周波大電流測定

直流高電圧測定高 周 波 大 電 流 測 定 は、高 電 圧 遮 断 器 の 規 格 IEC

直流高電圧測定は、最近世界的に適用例が増加して62271-100、Ed.2.2：2017 で規定されている遮断試験のいる直流送電用の電圧測定を想定している。従来実施

うち、高周波試験電流測定が必要なコンデンサバンクの可能であった一般校正は正極性のみであったので、国際進み小電流開閉試験において、試験電流を同軸分流器でMRA 対応 JCSS 校正として正負両極性の校正を、巡回測定することを想定している。試験電流の周波数の標準校正で実施可能とした。

値は 4250Hz と規定されており、十分な精度の測定が可能となるよう、周波数標準値の 2 倍以上の周波数である3．5

インパルス電圧測定

10kHz で校正することとした。また、商用周波との概ねインパルス電圧測定は、送電線等に落雷があった場合中間の周波数として、1kHz での校正も実施できるようにに発生する過電圧を想定した雷インパルス電圧と、遮断なったので、分流器の交流抵抗値としての周波数特性も器や断路器などの開閉器が開閉動作した際に発生する過確認できる。

電圧を想定した開閉インパルス電圧の、立ち上がり時間が急峻な電圧の測定である。これらの電圧測定の校正は、3．3

従来は実施実績がなかった。校正用標準器として使用可

交流高電圧測定

交流高電圧測定は、世界の電力送電網の主流である交能な性能のあるインパルス電圧測定システムは JHILL に流送電での電圧測定用途を想定している。一般校正は従て維持管理されてきたが＊6 、国際 MRA 対応 JCSS 校正来実施可能であったが、今回国際 MRA 対応 JCSS 校正の認定を受けるために、校正値の国家計量標準とのトレーを 190kV までであるが、校正依頼者の現場に参照標準サビリティ体系の構築や、校正の妥当性検証などの課題を持込んで校正する巡回校正を可能とした。高電圧試験を解決した。今回の取組み結果として、雷インパルス全技術の規格 IEC 60060-2、Ed.3.0：2010 では、校正範囲

波電圧と開閉インパルス電圧の正負両極性での校正が可の 5 倍までの試験電圧に対しては測定値の直線性を評価能となった。しかしながら、インパルス電圧測定の巡回することで測定範囲が拡張可能とされている。よって、こ校正用参照標準を準備できなかったことやさまざまな校の電圧であれば国内最高系統電圧 550kV 用機器の試験正現場に対応するには技術的な課題があることから、持用途には十分足りている。

ち込み校正サービスのみの提供となる。図に校正試験の実施状況を示す。

表2

高電圧大電流測定で利用可能な校正サービス
利用可能な校正サービス

測定対象

最高試験条件（送変電機器用途の場合）

2013 年時点

2018 年時点

校正範囲

条件

商用周波短時間

140kA−

持込み、一般校正のみ

高周波短時間

4250Hz−

実施実績なし交流

1200kV〜 550/ √3kV

直流±1700kV〜 +200kV

雷インパルス±2700kV

開閉インパルス±1950kV

大電流（分流器）

校正範囲

50A 〜 3kA

国際 MRA 対応
JCSS 校正条件
持込み校正、
結果は交流出力電圧値

1A 〜 10A（1kHz、10kHz）

持込み校正、
結果は交流抵抗値

持込み、一般校正のみ

1kV 〜 190kV

巡回／持込み校正

持込み、一般校正のみ±1kV 〜 ±180kV

巡回／持込み校正−実施実績なし±100kV 〜 500kV

持込み校正

−

実施実績なし±180kV 〜 500kV

持込み校正

高電圧

［業界報告］

45業界報告

電圧発生装置スの種類、範囲と比べても、限定的になっている。
各種検査、試験、研究にて実施するさまざまな測定において、校正を実施することの重要性は言うまでもないが、校正の普及には、必要性の理解向上のための啓発やサービス利用の利便性改善も大切である。本 WG としても今後も活動を継続する予定であり、高電圧送変電機器関連はもとより、高電圧・大電流測定を実施しているさまざまな分野のニーズに対して、グローバルに認定される測定が可能となる校正が国内でも利用できるよう、取り参照標準図

校正対象

校正試験状況（インパルス電圧測定）組んでいく。
最後に、本取組みを実施するに当たり、ご指導ご支援いただきました国立研究開発法人 産業技術総合研究所

4．今後の課題
高電圧・大電流測定のための校正として、国際 MRA
対応 JCSS 校正サービスが利用可能となったので、報告した。しかしながら、今回の取組みによる成果は、JHILL、JSTC およびその関係組織からのニーズと、関連 IEC 規格の要求仕様を調査した上で決定した、必要（AIST）、JEMIC、JHILL、JSTC の関係者各位に対し、御礼申し上げます。
【参考文献】＊1

木田順三：高電圧・大電流測定の JCSS 校正サービス確立に向けての取り組み（『電機』Vol.785、p.31-33〈2016 年 8 月発行号〉）＊2

石井勝、木田順三：特集 グローバル化に対応する高電圧・大電力試験の取り組み -1、高電圧・大電力試験に関するグローバル化の動向（『電気学会誌』Vol.137、No.9、p.604-605〈2017〉）

最低限の校正範囲にとどまっている。現時点での主な課＊ 3 国際試験所認定協力機構ホームページ（https://ilac.org/（2018 年 7 月現在））

題は以下のとおりである。

＊4・校正の電圧、電流範囲の拡張
・大電流測定の校正などでの、校正の不確かさの改善
・インパルス電圧測定の校正などでの、巡回校正対応
・雷インパルス裁断波電圧やインパルス電流測定の校正など、未対応の測定種類のニーズ調査と対応検討
このように、海外の校正機関で利用できる校正サービ

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電 機 2018・August

独立行政法人 製品評価技術基盤機構（NITE）ホームページ：計量法校正 事 業 者 登 録 制 度（JCSS）（https://www.nite.go.jp/iajapan/jcss/index.
html（2018 年 7 月現在））

＊ 5 日本電気計器検定所ホームページ：校正業務（http://www.jemic.go.jp/kousei/j_kousei.html（2018 年 7 月現在））
＊ 6 S. Miyazaki、H. Goshima、T. Shindo、E. Hino、T. Banno、J. Kida、
H. Wada、T. Wakimoto、M. Ishii：“Comparison Test of High-Voltage
Measurement Systems for Lightning Impulse in Japan”（“IEEJ Trans.
PE” Vol. 135、No.11、2015）