JIS E 5012-2:2015 鉄道車両―電力用コンデンサ―第２部：アルミニウム非固体電解コンデンサ | ページ 2

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    JIS E 5012-3 鉄道車両−電力用コンデンサ−第3部 : 電気二重層キャパシタ
      注記 対応国際規格 : IEC 61881-3,Railway applications−Rolling stock equipment−Capacitors for
             power electronics−Part 3: Electric double-layer capacitors(MOD)
    IEC 62497-1,Railway applications−Insulation coordination−Part 1: Basic requirements−Clearances and
        creepage distances for all electrical and electronic equipment
    IEC 62498-1,Railway applications−Environmental conditions for equipment−Part 1: Equipment on board
        rolling stock

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS E 4001によるほか,次による。
3.1
コンデンサ素子,素子(capacitor element)
  非固体電解コンデンサの最小単位。
    注記 この規格では,capacitorを日本で定着している呼称のコンデンサとした。
3.2
コンデンサセル,セル(capacitor cell)
  一つ以上のコンデンサ素子が同じ容器に封入され,引き出し端子を付けて組み立てた部品(附属書A参
照)。
3.3
コンデンサモジュール,モジュール(capacitor module)
  附属する電子部品の有無にかかわらず,セル同士が電気的に接続した二つ以上のセルを組み立てた部品
(附属書A参照)。
3.4
コンデンサバンク,バンク(capacitor bank)
  モジュール同士が電気的に接続した二つ以上のモジュールを組み立てた部品(附属書A参照)。
3.5
コンデンサ(capacitor)
  素子,セル,モジュール又はバンクという用語を引用する必要がない場合の一般的な総称。
3.6
コンデンサ装置(capacitor equipment)
  回路網との接続を目的とした,バンク及びそれらの附属部品を組み立てた部品(附属書A参照)。
3.7
パワーエレクトロニクス用コンデンサ(capacitor for power electronics)
  パワーエレクトロニクス装置に用いられ,正弦波,非正弦波のリプル電流及び電圧の下で連続的に使用
することができるコンデンサ。
    注記 この規格のコンデンサは,直流コンデンサである。
3.8
アルミニウム非固体電解コンデンサ(aluminium electrolytic capacitor with non-solid electrolyte)
  アルミニウムの表面に形成した誘電体の酸化皮膜をもつ陽極はくに,電解液を含浸させた紙又は繊維を
通じて陰極はくを密着させたコンデンサ。

――――― [JIS E 5012-2 pdf 6] ―――――

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E 5012-2 : 2015
3.9
圧力弁(pressure relief structure)
  コンデンサの内部圧力が規定値を超えた場合に,その圧力を開放する機構。
3.10
放電デバイス(discharge device of a capacitor)
  コンデンサが回路網から切り離された後,一定時間内にその端子間の電圧を,実質ゼロに減少するため
に,モジュール中又はバンク中に組み込むデバイス。
3.11
定格直流電圧又は定格電圧,UR[rated d.c. voltage (or rated voltage)]
  カテゴリ上限温度及び下限温度の範囲で,コンデンサに連続して印加してもよい最高直流電圧。
    注記 代表的なトラクション応用では,コンデンサに印加する最高直流電圧は,直流電圧と交流電圧
          又はピークパルス電圧との和になる。
3.12
絶縁電圧,Ui(insulation voltage)
  端子とケース又は大地との間に印加する基準となる正弦波電圧の実効値。特別の規定がない場合,絶縁
電圧の実効値は定格電圧を2で除した値である。
3.13
最大ピーク電流,Ip(maximum peak current)
  連続運転中に発生するピーク電流の最大値。
3.14
定格リプル電流,Iripple(rated ripple current)
  規定温度でコンデンサに,連続的に印加してもよい規定周波数での最大許容交流電流の実効値。
    注記 リプル電流は,コンデンサに印加するリプル電圧によって流れるため,コンデンサに印加する
          直流電圧と交流電圧のピーク値との和が,適用する定格電圧又は温度軽減電圧を超えないこと
          が望ましい。
3.15
最大サージ電流,Is(maximum surge current)
  スイッチング又はシステムの外乱によって誘発する単発的なサージ電流。発生回数が限られ,そのサー
ジ電流幅が規定時間より短い場合に許容されるピーク電流。
    注記 JIS C 5101-4の4.14(サージ)参照。
3.16
動作温度(operating temperature)
  温度平衡状態におけるコンデンサケース面の最高温部(3.22参照)。
3.17
周囲温度(ambient temperature)
  発熱していないコンデンサの周囲の空気温度,又は発熱しているコンデンサから発熱の影響が無視でき
る距離での開放された空間の空気温度。
3.18
カテゴリ上限温度(upper category temperature)
  連続的に動作できるように設計されたコンデンサの最高周囲温度。

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                                                                                              5
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3.19
カテゴリ下限温度(lower category temperature)
  連続的に動作できるように設計されたコンデンサの最低周囲温度。
3.20
ケース温度上昇,ΔTcase(case temperature rise)
  (この規格に使用されていない用語なので,不採用とした。)
3.21
冷却空気温度,Tamb(cooling-air temperature)
  温度平衡状態における,冷却風入口で測定した冷却風温度。
3.22
最高動作温度,Tmax(maximum operating temperature)
  コンデンサが動作できるケース面の最高温度。
    注記 動作温度はカテゴリ上限温度とは異なる。
3.23
温度平衡状態(steady-state condition of temperature)
  出力と冷却風温度とを一定に維持した状態でコンデンサが熱的に安定している状態。
3.24
コンデンサの誘電正接,tan δ(tangent of loss angle of capacitor)
  規定の正弦波電圧,周波数及び温度の下で,コンデンサの等価直列抵抗をコンデンサのリアクタンス分
で除した値。
                               Resrπ
                         tan       2 fC Resr
                                1
                                C
                      ここに, Resr :  等価直列抵抗
                                  ω :  角周波数(2πf)
                                  C :  静電容量
3.25
コンデンサの等価直列抵抗,Resr(equivalent series resistance of a capacitor)
  該当コンデンサの容量と等しい理想コンデンサを直列に接続した場合に,規定する運転条件で消費する
有効電力と等しい電力損失として換算できる実効抵抗。

4 使用条件

    注記 JIS E 5004-1参照。

4.1 標準使用条件

4.1.1  一般
  コンデンサの標準使用条件は,4.1.2及び4.1.3とし,この状態で使用する。
4.1.2  標高
  標高は,1 400 mを超えないものとする。IEC 62498-1のクラスA1参照。
    注記 標高が1 400 mを超える場合は,空気の冷却特性及び絶縁距離に関して標高の影響を受ける。
          この場合,受渡当事者間の協定によって,ディレーティングをとる又は適切に対応した設計を

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          することが望ましい。
4.1.3  温度
  周囲温度は,JIS C 60721-3-5の表1(気象条件の分類)の分類5K2に規定する−25+40 ℃の温度範
囲を用いる。周囲温度が,この温度範囲を外れる場合には,受渡当事者間で協定する。
    注記 温度の分類は,IEC 62498-1の表2参照。

4.2 特殊使用条件

  特殊使用条件は,4.1に規定する標準使用条件以外に,次のいずれかに該当する場合とする。特殊使用条
件の場合には,それがこの規格の条件に適合するかを保証するための追加の測定が要求される。そのよう
な特殊な使用条件が存在する場合,使用者は製造業者にあらかじめその旨を通知しなければならない。
− 機械的な異常衝撃及び振動を受ける場所で使用する場合。
− 冷却水に腐食性及び研磨性粒子(海水,硬水)が含まれる場合。
− 冷却空気中に腐食性及び研磨性粒子[海水,硬水の飛まつ(沫)]が含まれる場合。
− 冷却空気中のじんあい(塵埃),特に,導電性のじんあいのある場所で使用する場合。
− 爆発性のじんあい又はガスのある場所で使用する場合。
− 油蒸気,水蒸気又は腐食性物質中で使用する場合。
− 放射線を受ける場所で使用する場合。
− 貯蔵又は輸送時に異常な温度を受ける場合。
− 著しい湿潤な場所(熱帯又は亜熱帯地域)で使用する場合。
− 過大で急激な温度変化(1時間当たり5 Kを超える)又は湿度変化(1時間当たり5 %を超える)を受
    ける場所で使用する場合。
− 標高1 400 mを超える場所で使用する場合。
− 強い電磁界のある場所で使用する場合。
− 箇条6に規定する限度を超える過大な過電圧を受ける場合。
− 空気を通さない(換気が乏しい)場所に取り付けて使用する場合。

5 試験

5.1 試験要求事項

5.1.1  一般
  ここではコンデンサの試験要求事項を示す。
5.1.2  試験条件
  特別の規定がない場合,試験条件は,JIS C 5101-1の4.2.1[測定及び試験のための標準大気条件(標準
状態)]による。
    注記 JIS C 5101-1の4.2.1は測定及び試験に対して次の標準の環境条件を規定している。
          − 温度 : 1535 ℃
          − 相対湿度 : 2575 %
          − 気圧 : 86106 kPa
5.1.3  測定条件
  コンデンサの測定条件(例えば,静電容量,誘電正接,漏れ電流など)は,JIS C 60068-1の5.3[測定
及び試験のための標準大気条件(標準状態)]によるほか,次による。
− 温度 : 25±2 ℃

――――― [JIS E 5012-2 pdf 9] ―――――

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5.1.4  電圧処理
  コンデンサは,JIS C 5101-4の4.1[電圧処理(非固体電解コンデンサだけに適用)]に規定された電圧
処理による。つまり,全てのコンデンサは,内部抵抗の小さい直流電源を用いて定格電圧に等しい直流電
圧を印加して,前処理を行う。電圧印加時間は1時間とし,印加電圧の許容値は±3 %とする。その後,
コンデンサは適切な放電デバイスを通じて放電する。
5.1.5  温度処理
  コンデンサが温度平衡状態になる時間まで5.1.3で規定される温度の環境に放置する。
    注記 測定条件に到達するまでのコンデンサの放置時間は,一般にセルに対しては14時間,モジュ
          ール及びバンクに対しては424時間である。

5.2 試験の分類

5.2.1  一般
  試験は形式試験,受渡試験及び受入試験に分類する。
  形式試験及び受渡試験の試験項目を表1に示す。
                                        表1−試験の一覧
  番号        試験項目                                該当する細別番号
                                          形式試験                         受渡試験
                                   セル          モジュール          セル         モジュール
                                                 又はバンク                       又はバンク
  1A   静電容量の測定              5.3              5.3              5.3             5.3
  1B   誘電正接の測定              5.3              5.3              5.3             5.3
   2 漏れ電流の測定              5.4              5.4              5.4             5.4
   3 端子一括とケースとの間     5.5.1 a)          5.5.2           5.5.1 a)         5.5.2
       の耐電圧試験           (要求があり,                   (適用する場合)
                              適用する場合)
   4 封止試験                    5.6               −               −              −
   5 サージ放電性試験            5.7              5.7               −              −
                                              (適用する場合)
   6 温度変化試験                5.8.1           5.8.1              −              −
   7 高温高湿(定常)試験       5.8.2           5.8.2 b)            −              −
                             (適用する場合)
                                            (モジュールに適用)
   8 端子の機械的強度試験       5.9.1 a)         5.9.1              −              −
                                              (適用する場合)
   9 外観検査                    5.9.2            5.9.2            5.9.2           5.9.2
   10  振動及び衝撃試験            5.9.3            5.9.3             −              −
   11  耐久試験                    5.10              −               −              −
   12  圧力弁試験                 5.11               −               −              −
                             (適用する場合)
  13   耐火性(耐炎性)試験       5.12              −               −               −
 注a) 受渡当事者間の協定によって,この試験は,モジュール又はバンクで代替してもよい。
    b) 受渡当事者間の協定によって,この試験は,セルで代替してもよい。
5.2.2  形式試験
  形式試験は,コンデンサ設計の健全性及び安全性,並びにこの規格に示される条件下における運転の適
合性を示すための試験である。
  形式試験は製造業者が行い,要求があれば発注者に試験結果を示す個別の試験成績書を提出する。

――――― [JIS E 5012-2 pdf 10] ―――――

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