雷害対策の基礎知識
雷保護システムサージ防護デバイス

サージ防護デバイス

建物内の各機器を雷サージから防護します
建物内部の電源設備、通信機器を雷サージから防護するためにSPDの設置や等電位ボンディングを構築することが必要です。特にJIS化に伴い、大電流に対応するSPDが必要になりました。

雷保護対策の考え方

  • 総合的な雷保護対策
    従来国内では、直撃雷の建物への保護としての雷保護設備(雷保護システム)と設備機器の雷保護が別々に構築されていました。瞬間的に巨大なエネルギーを発生する雷への対策としては、両者を総合的に実施することが効果的であり、特に設備機器への保護効果は絶大です。
  • 雷保護システム
    直撃雷による建物の火災や破壊、人体の損傷などの直接的な被害を防ぎ、建物内部での異常な過電圧を防止する。受雷部、引下げ導線および接地システムからなる「外部雷保護システム」と等電位ボンディングや安全離隔距離の確保を含む「内部雷保護システム」とで構成される。
  • 雷サージ防護対策
    雷電流およびその分流電流並びにそれに起因する電気磁気的な影響で発生する誘導過電圧(雷サージ)から建物内の設備機器を防護する。

雷保護システム関係のJIS

  • SPD性能の記載項目や推奨する設置箇所を明確化
JIS A 4201
:2003 建築物等の雷保護
JIS C 0367-1
:2003 雷による電磁インパルスに対する保護
JIS C 5381-1
:2004 低圧配電システムに接続するサージ防護デバイスの所用性能および試験方法
JIS C 5381-12
:2004 低圧配電システムに接続するサージ防護デバイスの選定および適用基準
JIS C 5381-21
:2004 通信及び信号回線に接続するサージ防護デバイスの所要性能及び試験方法
JIS C 5381-22 :2007 通信及び信号回線に接続するサージ防護デバイスの選定及び適用基準
JIS Z 9290-4 :2009 建築物内の電気及び電子システム※

※JIS C 0367-1 :2003は、JIS Z 9290-4 :2009制定により廃止

雷保護領域とSPDの選定

  • 雷保護領域(LPZ)とSPD
    JISでは、各雷侵入領域別に雷保護領域(LPZ*1)区分を行っています。その領域と雷エネルギー量に見合う最適なSPDを選定する必要があります。
雷保護領域とSPDの選定

直撃雷の波形

  • 10/350μsのエネルギー比は8/20μsの20倍
    従来国内では、直撃雷の建物への保護としての雷保護設備(雷保護システム)と設備機器の雷保護が別々に構築されていました。瞬間的に巨大なエネルギーを発生する雷への対策としては、両者を総合的に実施することが効果的であり、特に設備機器への保護効果は絶大です。
直撃雷の波形

雷電流の分流

  • 直撃雷電流の建物外への流出(逆流雷)
    直撃雷の電流は、外部雷保護システムにより大地に放流されますが、接地システムの抵抗値が高いと全電流が大地に放流されずに、その一部が建物に引き込まれた配電線・金属管等を介して外部へ流出します。JISによるとボンディング用バー(主接地端子)から見た接地抵抗値と配電線等の流出側の抵抗値との逆比で分流するものとして、計算することを原則としています。ただし、抵抗値が不明な場合には、50% が接地極側に放流され、他は配電線を主として、他のケーブルや金属管へ逆流するとしています。しかし、日本では雷保護システムの接地抵抗値は低く管理されているので(特に高層ビルでは非常に低い接地抵抗値が確保されている)逆流電流は一般には50%に満たないと考えられます。逆流電流が大きい例としては山頂の無線中継所などがあげられ、耐雷トランスの採用や各種対策を総合的に採用しています。
雷電流の分流

JISで規定する機器の耐インパルスカテゴリ

  • 機器のインパルス耐電圧と雷保護協調を確保
    低圧電源に接続される機器は、その使用等級を区分するため、機器の過電圧カテゴリ別(機器のインパルス耐電圧性能別)にⅠ~Ⅳに分類されています。また、その機器のインパルス耐電圧と雷保護協調を取るために適切なSPDの保護レベルを選定する必要があります。
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社団法人公共建築協会評価書

  • 社団法人公共建築協会評価書
    社団法人公共建築協会が建築材料・設備機材の品質や性能等を評価し、その基準を満たしているものに交付されます。交付後は国土交通省へ報告されるほか、同協会が発行する公共建築工事標準仕様書等にも紹介されます。
    • 評価書
      本評価書は営繕工事の公共発注者が行う監督業務の簡素化および迅速化を図るため、営繕工事において標準的に使用される材料・機材等のうち重要なものを対象とし、通常各工事現場において確認している品質・性能等において、あらかじめ審査を行い交付されます。
    • 評価の結果
    • 1. 国土交通省大臣官房官庁営繕部監修「公共建築工事標準仕様書(電気設備工事編)」に適合する品質・性能が確保されている
    • 2. 適切な品質管理・製造管理が行われている
    • 3. 納入体制が整備されている
    • 4. アフターサービス体制が整備されている
社団法人公共建築協会評価書

内部雷保護システムの製品紹介

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