What Is a Voltage Sag

瞬低とは?原因・停電との違い・台湾のパークでの事例

瞬低(瞬時電圧低下、電圧ディップとも呼ばれます)とは、供給電圧が急に定格の 10–90% に下がり、半サイクルから 1 分続いて回復する現象で、電気は切れていません。台湾のサイエンスパークで多い瞬低は約 0.1 秒で、人には照明が一瞬ちらつくように見えるだけですが、装置はすでに止まっていることがあります。本記事では、その定義、6 つのよくある原因、停電との違い、そして 2020 年以降の台湾のパークでの事例をまとめます。

要点:瞬低とは?

瞬低とは、供給電圧の実効値が急に定格の 90% 以下(ただし 10% より上)に下がり、0.5 サイクルから 1 分続いて回復する現象で、10% 以下に下がると停電とされます。多くは工場外の送配電線の短絡が原因で、雷・鳥の接触・工事による損傷・近隣需要家の設備故障などがあり、工場は発生を防げません。台湾のサイエンスパークで多い瞬低は約 0.1 秒ですが、装置の制御電源・PLC・電磁開閉器が電源を失ってリセットするには十分で、数時間の停止を引き起こします。

瞬低とは?電気は切れていないのに、電圧だけが急に落ちる

IEEE 1159 の定義では、瞬低(voltage sag)とは電圧の実効値が定格の 10–90% に下がり、半サイクルから 1 分続く現象です。台電の定義も同じで、供給電圧の実効値が定格の 90% 以下に急低下し、0.5 サイクルから 1 分続くものとしています(台電 FAQ「瞬時電圧低下とは?」)。

中国語には電壓驟降・電力驟降・電壓瞬降・瞬間壓降など多くの呼び方がありますが、どれも同じものを指します。日本語では瞬時電圧低下(瞬低)、欧州や IEC 規格では voltage dip と呼ぶのが一般的です。パーセンテージは「どれだけ電圧が残っているか」を示します。220 V 系統で「70% 残り」の瞬低なら、電圧は約 154 V まで下がったということで、70% 下がったのではありません。

瞬低・停電・その他の電圧変動の違い(IEEE 1159 に基づく)
現象電圧継続時間現場で見えること
瞬低(Sag)定格の 10–90% が残る半サイクル~1 分照明が一瞬ちらつき、敏感な設備がトリップ・リセット
停電(Interruption)10% 未満半サイクル以上、数時間に及ぶことも照明が消え、すべての設備が停止
電圧上昇(Swell)110% 超半サイクル~1 分まれ、電子部品を損傷する可能性
長時間の不足電圧(Undervoltage)90% 未満1 分超モーターの過熱、設備の運転異常

IEEE 1159 はさらに時間で細分しています:0.5–30 サイクルを瞬時(instantaneous)、30 サイクル~3 秒を短時間(momentary)、3 秒~1 分を一時的(temporary)としています(Power Monitors、Understanding IEEE 1159 Definitions)。

もう 1 つよく混同される言葉があります。電子工学でいう「電圧降下」——ダイオードの順方向電圧や配線の電圧降下など——は、電流が部品や導線を流れるときに両端に生じる電圧差で、定常的に存在する回路の現象です。電力網の瞬低とは別物です。

瞬低の 6 つのよくある原因

ほとんどの瞬低は、電力網のどこかで短絡が起きることで発生します。故障点付近の電圧が瞬間的に引き下げられ、保護装置が故障を切り離すまで回復しません。同じ電力網の需要家は一緒に影響を受けるため、自社の工場で何も起きていなくても瞬低に巻き込まれます。

1. 雷と天候

送配電線への落雷、強風で倒れた木の電線への接触、沿岸の塩害による絶縁劣化は、いずれも送配電線の短絡を引き起こし、付近の電力網全体を瞬間的に引き下げます。

2. 鳥や動物の接触

鳥やリスなどの動物が電力設備に触れて短絡が起きます。台電が説明した南部パークの瞬低原因にも、鳥の接触が含まれています。

3. 工事による損傷

道路や配管の工事で地下や架空のケーブルを誤って切断・引っ掛けると、給電が瞬間的に影響を受けます。これも台電が挙げた南部パークの瞬低原因の 1 つです。

4. 近隣需要家の設備故障

他社工場の変圧器や設備にトラブルが起きると、同じ電力網にいる自社も瞬低に巻き込まれます。2022 年の新竹パークの瞬低は、ある特別高圧需要家の自家用主変圧器の故障が原因でした。

5. 送配電設備の故障・老朽化

変電所の開閉器、送電線、ケーブルの故障。2023 年の南部パーク、2025 年の新竹パークと高雄の瞬低は、いずれも台電の変電所やケーブル設備の故障が原因でした。

6. 工場内の大型設備の起動

大型モーター・コンプレッサー・冷凍機の起動時の大電流は、工場内の電圧を一時的に引き下げます。これは工場内から来る数少ない原因で、ソフトスタートやインバータ起動への変更など、自社で改善できます。

工場の外か中か、どう見分けるか?

まず 2 つを確認します。1 つ目は、停止の時刻が工場内の大型設備の起動と重なるか。重なれば多くは工場内の問題です。2 つ目は、同時に複数台、さらには隣の工場まで一緒に異常が起き、照明もちらついたか。そうであれば、ほぼ電力網側の瞬低です。雷で止まるときの見分け方は「雷で装置が止まる、サージか瞬低か?」をご覧ください。

なぜ 0.1 秒の瞬低で、装置が何時間も止まるのか?

ポンプ・ヒーター・モーターは慣性で 0.1 秒を乗り切れますが、本当に耐えられないのは制御系です。交流制御リレー・電磁接触器・制御電源・PLC は数ミリ秒で電源を失いリセットすることがあります。制御系がリセットすると装置全体がアラームで止まり、再起動・点検・再 qualify が続き、ウェーハや仕掛品が廃棄になることもあります。

つまり瞬低の損失は多くの場合その 0.1 秒ではなく、その後の復旧時間にあります。これは、改善に装置全体を守る必要はなく、耐えられない少数の部品を見つければよいということでもあります。方法は「SEMI F47 未準拠の旧型装置、どう改善する?」をご覧ください。

台湾のパークでの瞬低事例の年表

以下は、台電の説明と報道のうち、日付と場所が明確なパークでの瞬低事例をまとめたものです。ニュースになったのはごく一部で、報道されていない瞬低はもっと多くあります。

  1. 南部パークで 1 年に 13 回の瞬低

    台電によると、南部パークでは 2020 年に 13 回の瞬低が発生し、2021 年も 4 月中旬までに 3 回。原因は鳥の接触、企業の設備故障、工事による損傷などです。同じ時期、南部パークのある企業は自社統計で「1 四半期に 18 回」としており、数字には差があります。

    出典:工商時報、2021/4/16、自由時報、2021/4/15
  2. 新竹サイエンスパーク

    ある 161kV 特別高圧需要家の構内自家用主変圧器が故障し、近隣系統に電圧擾乱が発生。瞬低は約 0.1 秒続きました。台電の給電は途絶えませんでしたが、一部需要家の設備は瞬低で保護が働きトリップしました。

    出典:台電プレスリリース(経済部サイト)、2022/3/2
  3. 南部サイエンスパーク

    台電・豊華変電所の 161kV GIS 断路器が故障し、台南・高雄パークの一部企業で瞬低が発生。UMC は一部ウェーハの廃棄と、一部装置の再起動が必要になったことを認めました。

    出典:中央通訊社、2023/6/1
  4. 新竹サイエンスパーク(大晦日)

    台電・龍潭変電所の設備故障で 345kV 送電線がトリップし、新竹パークの一部需要家で短時間の瞬低が発生、停電はなし。複数の半導体工場で装置のアラームが鳴り響き、エンジニアが大晦日の夜に工場へ呼び戻されました。

    出典:TVBS ニュース、2025/1/29
  5. 高雄(前鎮・楠梓・南部パーク高雄園区)

    台電・高港超高圧変電所の連絡ケーブルが充電中に故障し、高雄の広い地域で瞬低が発生。前鎮と楠梓のテクノロジー産業パーク、南部パーク高雄園区が影響を受け、高速鉄道・高雄 MRT・水道など大口需要家の構内設備がトリップしました。

    出典:TVBS ニュース、2025/5/9

DEYly 帝亞智能まとめ。事例の詳細は各出典の報道と台電の説明に基づきます。新たな公開事例があれば随時追加します。

瞬低は防げますか?

電力網側の瞬低を工場が止めることはできません。できるのは設備に耐えさせることです。低コスト順によくある方法は、不足電圧保護の設定調整、制御機器の強化、制御回路への瞬低保護装置の追加、常時インバータ UPS の追加、そして新規設備に SEMI F47 準拠を求めることです。どの方法を選ぶかは「工場の瞬低はどう防ぐ?」と「瞬低保護装置の選び方」をご覧ください。

よくある質問

電壓驟降・電力驟降・電壓瞬降は同じものですか?

同じです。3 つとも電圧が短時間だけ定格の 10–90% に下がって回復する現象を指し、英語では voltage sag(欧州では voltage dip が一般的)、日本語では瞬時電圧低下(瞬低)です。台湾の現場では「瞬間壓降」や「電閃一下(電気が一瞬ちらつく)」ともいいます。

瞬低と停電の違いは?

違いは電気が切れるかどうかです。瞬低では電圧が 10–90% 残っていて給電は続き、10% 以下に下がって初めて停電(中断)になります。瞬低は通常 1 秒未満、停電は数秒から数時間に及ぶこともあります。

瞬低は通常どれくらい続きますか?

IEEE 1159 の定義では、半サイクルから 1 分までが該当します。台湾のサイエンスパークで多い瞬低はほとんどが約 0.1 秒で、たとえば台電の説明によれば 2022 年の新竹パークの事例では約 0.1 秒でした。

瞬低の原因は何ですか?

よくあるのは 6 つです:雷と天候、鳥や動物の接触、工事による損傷、近隣需要家の設備故障、送配電設備の故障・老朽化、そして工場内の大型設備の起動。最初の 5 つは工場の外から来るため、工場は発生を防げず、設備に耐えさせるしかありません。

瞬低は電子工学でいう「電圧降下」と同じですか?

違います。電子工学の電圧降下は、電流がダイオード・抵抗・導線を流れるときに両端に生じる電圧差で、たとえば「ダイオードの順方向電圧 0.7 V」のように定常的に存在する現象です。瞬低は、電力網の供給電圧が短時間下がって回復する電力品質のイベントです。

瞬低は防げますか?

電力網側の瞬低は工場では防げません。できるのは設備に耐えさせることです:新規設備に SEMI F47 準拠を求める、リセットする制御回路に瞬低保護装置か UPS を追加する、電力品質モニタリングで瞬低を毎回記録する。

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御社の工場で、瞬低に最も弱い装置はどれですか?

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