医療用電源：2×MOPP はなぜ三層絶縁電線を選ばざるを得なくするのか

医療用電源や医療機器内部の絶縁変圧器を設計するエンジニアは、最後にはほぼ必ず同じ壁に突き当たります。2×MOPP が要求する沿面距離が、小型ボビンの巻線スペースに収まらないのです。本稿は最終用途から出発します——お手元の医療製品に患者接触回路があるなら、内部の絶縁変圧器はどの絶縁経路を取るべきか。まず MOPP と MOOP を区別し、次に 2×MOPP が一次—二次絶縁に求める距離要件を見たうえで、最後に「沿面距離不要」の適合三層絶縁電線（TIW）が、設計を成立させる現実的な解になることが多い理由を説明します。

MOPP と MOOP：保護対象が違えば、しきい値も違う

IEC 60601-1 は感電に対する絶縁手段を MOP（Means of Protection、保護手段）と総称し、さらに「誰を保護するか」で2つに分けています：

• MOOP（Means of Operator Protection、操作者保護手段）：操作者——看護師、医師、技師など、訓練を受け、正常な状態にある使用者を保護します。その絶縁要件は一般の情報通信・産業機器（IEC 62368-1）と同等です。
• MOPP（Means of Patient Protection、患者保護手段）：患者——鎮静状態にあったり、身体に導線がつながっていたり、故障に即座に反応できなかったりする人を保護します。だからこそ MOPP のしきい値は明確に厳しくなっています。

一言でいえば、同じ「二重の保護」でも、2×MOPP は 2×MOOP より距離も耐電圧も厳しい。医療機器の患者接触回路は、MOPP の経路を取ります。

• 保護対象 — 2×MOOP（操作者）：訓練を受けた使用者、正常な状態；2×MOPP（患者）：患者、反応できない可能性あり
• 準拠の基準 — 2×MOOP（操作者）：IEC 62368-1 の一般機器と同等；2×MOPP（患者）：IEC 60601-1 のより厳格な要件
• 一次絶縁の厳格度 — 2×MOOP（操作者）：比較的緩やか；2×MOPP（患者）：より厳格（距離・耐電圧ともに引き上げ）
• DAH JIN TECHNOLOGY の電線で採用する値 — 2×MOOP（操作者）：承認書による；2×MOPP（患者）：承認書による

2×MOPP の沿面距離：なぜ「8mm 級」で行き詰まるのか

業界で医療用電源を設計する際、一次—二次間の 2×MOPP 絶縁は、約 8mm の沿面距離（creepage）、5mm の離間距離（空間距離、clearance）、4000 VAC の耐電圧を代表値として起算するのが通例です。これは「2×MOPP は 2×MOOP より厳しい」ことの最も直観的な表れでもあります。同じ条件なら、2×MOPP が要求する沿面距離は 1×MOPP より明らかに大きくなります。

注意すべきは、8mm は代表値であって固定値ではないことです。IEC 60601-1 の沿面距離・離間距離の実際の要件は、動作電圧（working voltage）、汚損度（pollution degree）、標高、ボビンの材料グループ（CTI）、そして規格の版によって変わります——同じ 2×MOPP でも、条件が違えば 8mm より大きく算出されることがあります。詳細は IEC 60601-1 の沿面距離・離間距離の表を参照してください。本稿では条項ごとの展開はしません。

設計者にとって本当の圧力は「8mm という数字」ではありません。この距離を、ごく小さな巻線スペースの中で、二重／強化絶縁の構造と同時に成立させなければならないという点にあります。

小型ボビンの巻線スペースには「二層の絶縁＋沿面距離の余白」が収まらない

従来の方法は、マージンテープ（margin tape）＋層間テープでボビンの両端に沿面距離を確保し、一次巻線と二次巻線を隔てるものです。大型ボビンならこれで成り立ちますが、医療用途で多用されるのは小型の絶縁変圧器で、ボビンの巻線スペースは限られています。

次を同時に押し込もうとすると：

• 両端それぞれに十分な沿面距離のマージン、
• 十分な層数の層間絶縁、
• さらに実際に巻くべき巻数、

巻線スペースはすぐに足りなくなります。無理にマージンを広げれば線が巻き切れないか、より大きなコアに変えざるを得ない（体積・コスト・重量がすべて増える）。マージンが足りなければ 2×MOPP の沿面距離要件を満たせない。これが医療用小型変圧器設計の典型的なジレンマです。

沿面距離不要の解：適合三層絶縁電線（TIW）

このジレンマから抜け出す主流の方法が、適合三層絶縁電線への切り替えです。安全規格の形式試験で評定され、強化絶縁（reinforced insulation）として扱える三層絶縁電線は、絶縁を電線そのものが担います。IEC 60601-1 の巻線部品（wound component）の経路では、一次—二次巻線間で本来テープで確保していた沿面距離と離間距離を省くことができ——その分の巻線スペースが解放され、線が巻き切れ、コアを大きくする必要もなくなります。三層絶縁電線が医療用絶縁変圧器で広く採用されている理由はここにあります。

DAH JIN の製品ラインでは、医療用 2 MOOP および 2 MOPP 経路（IEC 60601-1、VDE 40008834 Annex L で評定）は TLW-BB と TLW-B7S の2品番のみに紐づいています。両者はいずれも DJ-130（UL E318181）電気絶縁システムの構成部品で、TLW-B7S は UL E236542 も取得しています。DJ-130 絶縁システムを採用する場合は Authorization Letter（授権書）が必要です。

• 適用経路 — 内容：IEC 60601-1（2 MOOP／2 MOPP）
• 紐づく品番 — 内容：TLW-BB、TLW-B7S
• 絶縁システム — 内容：DJ-130（UL E318181）、Authorization Letter が必要
• 線径／耐電圧／試験値 — 内容：承認書による
• 採用を定める文書 — 内容：承認書

具体的な線径範囲、耐電圧、その他の値は承認書を正とし、本稿では再掲しません。選定と認証チェーンの対照はTIW 選定ガイドおよびTIW 認証チェーンをご覧ください。

FIW・F 種と医療経路の境界

三層絶縁電線は一種類ではなく、混同されやすい点が2つあります。ここで境界をはっきりさせておきます：

第一に、「強化絶縁」の電線がすべて医療経路を取るわけではありません。 DAH JIN には TLW-F（F 種、155 °C）もあり、VDE 40008834 Annex J（IEC 62368-1）と UL 2353 で Reinforced と評定されています——しかし DJ-130 の医療用構成部品リストには含まれていません。つまり、Reinforced の評定と「IEC 60601-1 の医療経路に使える」ことは別の話です。医療用に採用する際は、承認書に紐づく品番をご確認ください。

第二に、FIW（Fully Insulated Wire、全絶縁電線）と医療の関係は保守的に見るべきです。 公開されている認証情報では、FIW 系巻線の評定規格は IEC 62368-1、IEC 61558 シリーズ、UL 2353 に多く見られ、医療の IEC 60601-1 はその公開規格の中に見当たりません。医療に適用できるかどうかは、一律にその電線の承認書と対応規格の評定を正とし、一概に当てはめるべきではありません。TIW・FIW・一般エナメル線の違いはTIW vs FIW vs エナメル線を、Annex J／K／L の対応関係はIEC 62368-1 Annex J と 61558 Annex Kおよび形式試験 Annex J/K/L 対照をご覧ください。

DAH JIN は電線のメーカー（商社ではありません）であり、台湾・台南市帰仁の自社工場で生産しています。UL の登録に記載された製造拠点はこの工場です。