サージエネルギー減衰方式の高性能SPD
高速回線避雷ユニットALP/PLPシリーズ

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技術情報
 サージエネルギー
 減衰方式の特徴
 雷害とその有効な対策
雷害とその有効な対策
1.近年の雷害状況
※本稿での「雷害」は雷で電気設備が故障する被害を対象とし、雷による停電や誤動作等の被害は含みません。
 (1)ゲリラ激雷の発生(雷害の発生予想が困難になってきている)
 近年のゲリラ豪雨に象徴されるように、雷においても激しい雷がゲリラ的に発生する状況が増えています。これは過去にあまり発生がなかった場所にも激しい落雷が生じ、これに伴って付近一帯の電子設備に大きな雷害が発生する危険性が増していることを意味します。
[過去]

[現在]

過去は山・谷間・山麓部等の特定の場所への落雷が多かった 現在は不特定の場所に激しい落雷が発生するようになってきている
2)脆弱な電子設備の普及による雷害の増加
 雷に比較的強かったこれまでの電気設備から、雷に非常に弱い電子設備への更新が進んでいるとともに、これらの電子設備が雷の発生しやすい郊外へと普及が進んでいます。これらが雷害の増加している大きな原因でもあります。
設備の弱体化 危険度の増加
電気設備
電子設備への更新
電子設備の郊外への普及

雷害の増加
2.雷害対策の必要性.
 (1) 雷害の増加とゲリラ激雷による雷害の大型化
 近年の電子設備は高度・高機能化により、故障復旧はメーカー対応の場合が多く、現場(ユーザー)対応ができない場合が多いため迅速復旧が困難となっています。そのため落雷の増加や大型化により雷害対策の必要性がさらに増しています。
ユーザー側での故障復旧が困難
高度・高機能化された電子設備の雷害
雷害復旧の遅れ

雷害対策の必要性が増加
(2)雷害による2次的損害・影響の深刻化
 雷害によるシステム停止がもたらす2次的損害(営業損等)が設備の故障復旧費用よりも遥かに大きい場合が増えてきており、上記以上に雷害対策の必要性が増しています。
2次的損害が故障復旧費用よりも大きい
24時間稼働のインフラ設備や工場
生産設備の雷害によるシステム停止
雷害による損害の深刻化

雷害対策の必要性が増加
 従って安定した国民の生活・生産活動のためにも雷から保護された設備の安定稼働が重要となっています。そのため設備を雷害から保護し、また設備寿命を維持していくためにも有効な雷害対策が必要です。
3.雷害対策の基本
雷害対策といえば、
 ●SPD(避雷器)による対策
 電子設備の雷害は、電源ケーブルや信号ケーブルに発生した誘導雷サージ(※1)が、これらのケーブルから電子機器内に侵入し、機器の弱い部分を破損させて故障せしめる被害です。
 SPDは、これらのケーブルから電子機器内に侵入しようとする誘導雷サージを接地にバイパス吸収させて電子機器を保護するものです。
 SPDによる対策は、その他の対策に比べて実現性や費用対効果に優れている場合が多いため、有力な対策と言えます。
 しかし、その効果はSPDの性能(機能)に左右される場合があるため、雷環境や設備の耐力や重要度に応じてSPDの機種や設置個所の適切な選定が必要になる場合があります。
※1「誘導雷サージ」とは雷によって電源または信号ケーブル等に間接誘導で発生する電気衝撃波
[雷害の発生メカニズム]

[SPDによる雷害対策]

誘導雷サージをSPDによって接地にバイパス吸収させて電子機器を保護しようとするが、その効果はSPDの性能に左右される場合がある
 ●接地改善による対策
 SPD(避雷器)は、電源または信号ケーブルに発生した誘導雷サージを接地にバイパス吸収させて電子機器を保護するものですから、SPDの対策効果が損なわれないためにも良好な接地が望まれます。
 しかし接地の基本性能を表す接地抵抗は接地極の土壌抵抗率に大きく左右されるため、土壌抵抗率が悪い(大きい)と必ずしも良好な接地が得られるとは限りません。
 従って良好な接地への改善工事は実現性や費用対効果が問題となる場合が多く、また雷サージを吸収するための接地から、逆に雷サージが電子機器に侵入し、雷害となるケースがあるという点も考慮すると、接地改善のみによる雷害対策では十分とは言えません。
[不十分な接地の問題点]

[接地からの雷サージ侵入]

接地が良好でない場合、SPDが吸収した誘導雷サージが十分流れず、電子機器に回り込み、機器を保護できない場合がある 接地から雷サージが電子機器に侵入し、雷害となる場合がある
 ●避雷針による対策
 これは雷の直撃(落雷)から建築物自体を保護するための対策であり、建築物の中、または周辺にある電子設備を保護するものではありません。逆に避雷針に落ちた雷電流により間接的に発生する誘導雷サージまたは接地雷(逆流雷)サージ(※2)によって電子設備が故障する場合があるため、これに対する対策が必要な場合があります。
※2「接地雷(逆流雷)サージ」とは雷による接地(大地)電位の上昇(または電位差)により発生する電気衝撃波

従って雷害対策は「SPD(避雷器)による対策」とこれをサポートし、実現性のある「接地改善による対策」が基本となります。
4.有効なSPD(避雷器)
 SPDは、電源または信号ケーブルから侵入する誘導雷サージから電子機器を保護するものですが、実際の雷サージはこの誘導雷サージだけでなく、接地から侵入する接地雷(逆流雷)サージも存在します。
 そのためSPDは、これらの両サージに対応できる性能(機能)が要求されます。弊社高速回線避雷ユニットは、これらの両サージに対応し、電子機器を十分に保護する性能(機能)を有したSPDです。詳しくは弊社担当営業までお問い合わせください。
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