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孤島現象とは、送電網の供給が障害や停電による修理のために途絶えた際、各ユーザー側にある分散型の並列発電システム(例:太陽光発電、風力発電、燃料電池発電など)が停電状態を即座に検知できず、自らを市電ネットワークから切り離してしまうことで、これらの分散型発電システムと周囲の負荷によって構成される自己供給型の孤島が形成される現象です。孤島現象が発生した際、システムの電力供給状況が不明であるため、送電線の保守作業員や利用者の生命の安全を危険にさらすなど、様々な悪影響が生じる可能性があります;あるいは送電網の正常な閉鎖を妨げる;あるいは、送電網がアイランド状態の電圧や周波数を制御できず、結果として配電機器やユーザー機器が損傷することがあります。したがって、太陽光発電用並列インバータの電源制御用遮断器がトリップした場合、装置のアイランド運転防止用遮断時間を測定するためにオシロスコープが必要となり、それが規格を満たしているかを確認するのです。オシロスコープにとって、このプロセスは実際には瞬時値の変化を測定することです。では今日は、オシロスコープを使って波形の瞬時値の変化をどのように測定するかについてお話ししましょう。このプロセスは実際には2つの部分に分かれており、第1の部分は停電時刻の波形を捉えることです。第二部では、検出された波形の電源オフ時間を計算します。まずは、オシロスコープを使って停電時の波形をどのように捉えるかについて説明しましょう。信号は交流電流と直流電流に分けられ、電源切断の方法は能動的な切断と受動的な切断に分けられる。要因によって、捕獲の方法も異なります。例えば①直流電源が受動的に切断される場合(装置は稼働中で、いつ切断されるかわからない)、オシロスコープでは単発トリガー方式を用いて波形を捉えることができる。オシロスコープのトリガーモードを自動に設定し、トリガー方式をエッジダウントリガーに設定します。また、トリガーレベルは直流電圧より下、ゼロレベルより上に移動させます。そして、単発トリガーを押します。電源が切れる現象が起きると、オシロスコープは電圧が低下する過程を捉えます。次に波形を停止させ、適切な位置まで拡大し、カーソルを使って波形が低下する時間を測定します。下図の信号の電源切断時間は約500μsです。②直流電源を能動的に切断する場合(装置が稼働中に手動で能動的に遮断される)、遮断時間を制御できるため、オシロスコープは信号を捉えるために単発トリガー方式を用いるだけでなく、長時間基準の方式を用いて遮断信号を記録することもできる。全体の電源切断にかかる時間を10秒と見積もると仮定すると、タイムベースを1秒に設定して電源切断操作を行うことができます。そうすると1画面あたり14秒になり、操作が終了したらオシロスコープのストップボタンを押せば、この時間がちょうど電源切断信号を記録するのに適したものになります。それから先ほどと同様に、波形を適切な位置まで展開し、カーソルを使って波形が下がる時間を測定すればよい。③の交流電源を能動的に遮断する場合、約580μsであることがわかります。同じ長いタイムベースの方法を用いることもできますが、波形が歪まないようにするためには、ストレージデプスを最大値に設定する必要があります。では、④交流電源が受動的に切断された場合、波形をどのように捉えるのでしょうか?受動的な電源切断の場合、いつ切断が起こるか分からないため、長時間基準を使うのは適切ではありません。そのため、単一トリガーを使用し、適切なトリガー方法を見つけ出すことで初めて信号を捉えることができます。例を挙げて説明しましょう。正弦波を想定した場合、そのパルス幅は約10ms程度です。電源が切れると、パルス幅は必然的に小さくなります。そこでパルス幅トリガーを使用し、条件を正極性が9ms未満と設定します。そして単発トリガーを押すと、電源が切れた瞬間をオシロスコープが捉えます。次に同じ方法で波形を拡大し、カーソルを使って時間を測定すればよいのです。