産業用サージ対策ガイド

この記事では、産業用サージ保護デバイスの用途と重要性について詳しく説明します。

Surge Protection Banner

サージプロテクションとは?

サージプロテクションの目的は、電力サージまたは過電圧から電子機器を保護することです。サージ電力や過電圧は、電気が指定されたレベルよりも著しく高い電圧の急激な上昇のことです。

また、主電源電圧は国によって異なります。例えば、イギリスでは、標準電圧は230ボルトです。しかし、米国では、標準電圧は120ボルトです。電圧がこの閾値を超えると、問題が発生する可能性があります。そのため、このような問題を防ぐために、電気的サージ保護が利用されているのです。

サージ対策は必要ですか?

サージ対策は必ず行う必要があります。サージ対策は、デリケートな電子機器の損失や破損を防ぐのに役立ちますが、安全上の理由からも重要です。

サージ対策は、電圧スパイクやサージに対する危険性を十分に理解した上で行う必要があります。サージは数ナノ秒から数マイクロ秒程度の短い時間ですが、電気機器に大きな負担をかけます。

また、IET 第18版規格などの特定の規制では、産業環境における電気保護の設置を勧告・推奨しています。過電圧や電力サージは、個人と機器の両方に大きなリスクをもたらす可能性があるため、安全性に関してサージ対策は大きな役割を果たしています。

サージ保護デバイス

サージプロテクタには様々な種類があり、サージプロテクタを選ぶ際には選択肢を知ることが重要です。一般的なサージ保護デバイスの種類は以下の通りです。

  • サージプロテクションソケット- サージ保護部品を組み込んだソケットまたはマルチソケットです。一般的に家庭用で使用されています。

  • サージ保護プラグ- これらは通常、プラグインアダプターまたは電源プラグで、主電源ソケットに接続する部品にあらかじめサージ保護機能が組み込まれています。

  • 電話機用サージ保護デバイス- RJ11またはRJ12ポートに接続するアダプターとして機能し、サージ保護機能が内蔵されています

サージ防護デバイスとは?

サージ防護デバイス(SPD)および過電圧サージサプレッサ(TVSS)は、電気的なサージ防護デバイスです。配電盤、通信システム、プロセス制御システムなど、ヘビーデューティーな産業用システムに搭載されています。

雷を含むサージやパワースパイクから保護するための装置です。この産業用デバイスを小型化し、住宅用電気パネルに設置することも可能です。この住宅用サージ防護装置は、日常的に使用する家庭用機器を同様の危険から保護することを目的としています。

延長コードのサージ保護とは?

Surge Protector Extension Lead

単体のSPDやTVSSだけでなく、プラグやマルチウェイアダプター、延長コードのマルチソケット電源タップにサージ保護デバイスを内蔵することもできます。

延長コードのサージ保護は、過剰な電圧を吸収することにより、電力サージや過電圧から機器を保護できます。

サージプロテクター延長リード

サージ防護デバイスの種類

サージ防護デバイスは、その規格によって分類されています。下表で説明します。

タイプ 商品説明 波形 特徴
タイプ 1 部分雷電流を放電することができるサージ保護装置 代表的な波形 10/350μs 通常は、スパークギャップ技術を採用
タイプ 2 電気設備における過電圧の伝播を防止し、接続された機器を保護することができるサージ保護装置 8/20μsの電流波が特徴的 通常、MOV(Metal Oxide Varistor)技術を採用
タイプ 3 感度の高い負荷の近傍でタイプ 2 装置の補足としてのみ設置する必要のあるサージ保護装置 電圧波(1.20/50μs)と電流波(8/20μs)の組み合わせに特徴 放電容量が少ない

産業用サージ保護

産業用サージ防護デバイスは、機械を保護するために設計されています。工場などの産業環境において、セーフティインターロック回路、制御システム、通信などの機器やシステムを保護することができる装置です。産業用サージ防護デバイスは、通常、DINレールマウント.のパネルに取り付けられています。

商用サージ保護

商用サージ保護は、産業用サージ保護と大まかには同じです。ただし、オフィスや商業用アプリケーションでは、保護デバイスは通常、ビル管理システムに設置されます。これには、エレベーター、データセンター、非常用照明、コンピュータ、その他さまざまな電子機器や制御システムなどのシステムおよび機器が含まれます。

家庭用サージ対策

家庭用サージ保護デバイスは、産業用や業務用に比べてより軽い用途に適しているのが一般的です。家庭用デバイスは、ブレーカーや電気制御盤に搭載されたり、家庭用電化製品や電子機器を接続するためのサージ保護ソケットに搭載されています。家電製品のサージ保護は、安心感を与え、過電圧や電気サージに関連する安全上の危険性を軽減します。

サージプロテクション BS7671第18版

BS7671第18版は、過電圧が人身事故や商業活動、産業活動、公共サービスの中断につながる危険性がある場合、過渡過電圧保護を提供する必要があると定めています。

産業、商業、オフィス用途や環境では、サージ防護第18版規格の規則443.5に基づいてリスクアセスメントを行う必要があります。このリスクアセスメントにより、過渡過電圧に対する追加の保護が必要かどうかを判断することができます。また、必要なリスクアセスメントが実施されていない電気設備には、安全のためにサージ保護が追加されるのが一般的です。

家庭用では義務ではありません。サージ保護デバイスを装着するかどうかは、所有者の責任で決定されます。

BS7671 18th Edition
Surge Protection Circuit

サージ保護回路

サージ保護回路には様々な種類があり、実装も色々です。図はガス放電管で回路を構成したサージ保護回路です。過電圧発生時にリダイレクションを行い、電気機器を保護するためのものです。

このような回路は、過電圧、電力サージ、短絡から電子部品や機器を保護するために使用されます。様々な用途や環境で使用できます。

サージ防護デバイス配線図

サージの実装は、二相間または両相からアースへ。このことは、右のサージ保護装置配線図によって示されています。

この図は、内蔵されたサージ保護が、過電圧をクランプすることによって過電圧を吸収する仕組みを示しています。標準的なサージ要件はサージプロテクタ1台で十分ですが、より高いサージ電圧の要件にはサージプロテクタ2台または3台が必要です。

Surge Protection Device Wiring Diagram

サージ対策はどの程度必要ですか?

サージ保護は、ジュール定格に関連した量で提供されます。ジュールとは、一定時間内に放出されるエネルギーを測定するための単位です。一般に、ジュール数が多いほど良いとされています。そして、サージ防護デバイスは、単一の大きなサージまたは複数の小さなサージを処理できます。。

そのため、どの程度のサージ対策が必要かは、様々な影響要因によって決まります。例えば、保護する機器の価値や、保護が必要な機器の数によって異なります。一般に、小型の電子機器には1,000ジュールで十分ですが、コンピューター、プリンター、コピー機などの日常的な電子機器には2,000~3,000ジュールでの十分な保護が必要です。

正しいサージ対策の選び方とは?

サージ保護デバイスの選択は、さまざまな要因によって決まります。これらの質問に対する答えは、あなたの要件に最も適したサージプロテクタを選別するのに役立ちます。

  • 建物が雷の過渡現象にさらされる

  • 保護が必要な機器の価値とサージ感度

  • 機器の設置場所

  • 設置場所の露出度

これらの質問に答えることができれば、あとは要件を絞り込んで、そのニーズに合ったサージ保護デバイスを選ぶことができます。