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I. はじめに
今日の世界では、予期せぬ電力サージから電気設備を保護することがこれまで以上に重要になっています。サージ保護デバイス (SPD) は、敏感な電子機器を過渡過電圧の有害な影響から保護する信頼性の高いソリューションを提供します。高価な電子機器を扱っている場合でも、火災検知などの重要な安全システムを扱っている場合でも、SPD は予期せぬ故障や高額な修理を防ぐ上で非常に重要です。
この記事では、現代の電気設備において SPD が果たす重要な役割と、SPD が突然の電気サージからデバイスをどのように保護するかについて説明します。
II.サージ保護デバイスとは何ですか?
サージ保護装置 (SPD) はサージ抑制装置としても知られ、過渡過電圧の影響を軽減することで電気設備や接続された電子機器への損傷を防ぐように設計されています。これらの過電圧は短時間の電気のサージであり、コンピュータ、テレビ、洗濯機などの機器、さらには火災検知システムや非常照明システムなどの重要な安全回路に大損害を与える可能性があります。
SPD は過剰な電圧を吸収または転送し、敏感な機器から遠ざけ、電気システムをこれらの突然のスパイクから保護します。これにより、家電製品と安全システムが効果的に機能し続けることが保証され、突然の故障や長期的な損傷のリスクが軽減されます。
Ⅲ．サージ保護装置の種類
サージ保護装置 (SPD) は、電気システム内の位置と提供する保護レベルに基づいて分類されます。 SPD には、タイプ 1、タイプ 2、およびタイプ 3 の 3 つの主要なタイプがあります。各タイプは、電気設備および接続されたデバイスに多層保護を提供するという特定の役割を果たします。これらのタイプとその用途を詳しく見てみましょう。
1. タイプ 1 SPD – メイン配電盤保護
· 目的: タイプ 1 SPD は、通常は間接落雷による高エネルギー サージから保護するように設計されています。それらは電気設備の起点、通常は主分電盤の近くに設置されます。
· 使用例: このタイプの SPD は通常、直撃雷または近くの落雷の危険性が大きい大規模な建物や工業環境で使用されます。建物が架空送電線に接続されている地域でも、これらの構造物は雷によるサージに対してより脆弱であるため、これは必須です。
· 特徴: タイプ 1 SPD は、過剰な電圧を安全にアースにリダイレクトすることでサージに対処し、電気システムへの損傷を防ぎます。
2. タイプ 2 SPD – サブ配電盤保護
· 目的: タイプ 2 SPD は副配電盤に設置され、スイッチング モーター、変圧器、照明システムによって引き起こされるサージなど、建物内から発生するサージから電気設備を保護する役割を果たします。
· 使用例: このタイプは一般的に住宅、オフィス、商業ビルで使用されます。テレビ、コンピューター、キッチン用品など、さまざまな電気機器や電化製品を保護します。
· 特徴: タイプ 2 SPD は過渡過電圧を安全なレベルまで低減し、下流のデバイスを確実に保護します。包括的な保護を目的として、タイプ 1 SPD と組み合わせて使用されることがよくあります。
3. タイプ 3 SPD – 使用時点保護
· 目的: タイプ 3 SPD は最終負荷の近くに取り付けられ、特定のデバイスまたはアプライアンスに局所的な保護を提供します。これらの SPD は、スタンドアロンのサージ防御ではなく補助的な保護を提供するため、常にタイプ 2 SPD と組み合わせて使用する必要があります。
· 使用例: これらのデバイスは、コンピューター、エンターテイメント システム、その他の貴重な機器など、敏感な電子機器の近くのコンセントに接続されることがよくあります。
· 特徴: タイプ 3 SPD は低エネルギー保護を提供しますが、小さなサージや残留過渡電圧から個々のデバイスを保護するために重要です。
4. タイプ 1 とタイプ 2 の SPD の組み合わせ
· 目的: これらの SPD は、単一デバイスでタイプ 1 とタイプ 2 の両方のサージ保護を提供し、外部サージと内部サージの両方から包括的な保護を提供します。
· 使用例: 複合 SPD は通常、民生用ユニットで使用され、住宅用および商業用の設置に最適です。高エネルギーと中エネルギーのサージ保護のバランスを提供します。
· 特徴: この組み合わせソリューションは設置を簡素化し、発生源に関係なく電気システムをサージから確実に保護します。
調整と互換性の重要性
効果的なサージ保護を確保するには、異なるタイプの SPD 間の適切な調整が不可欠です。この調整により、SPD が連携して過電圧に対する多層防御を提供できるようになります。誤動作を防止し、スムーズな動作を保証するには、異なるメーカーの SPD 間の互換性を確保することも重要です。
IV.過渡過電圧とは何ですか?
過渡過電圧は、自然発生または人為的に発生する短時間の電気サージです。これらは電気システムに重大な脅威をもたらし、家電製品に損傷を与えたり、システム障害を引き起こす可能性があります。
l 人為的な過渡現象 は、多くの場合、スイッチング モーター、変圧器、さらには特定の種類の照明の結果として発生します。電気自動車の充電ステーション、ヒートポンプ、速度制御機器などの新技術によって電気設備が進化するにつれて、これらの過渡現象の頻度は増加します。
l 自然過渡現象は通常、間接落雷によって引き起こされます。一方、これらのストライキは、電力網への突然のエネルギーの放出につながり、電力線または電話線に沿って伝わり、接続されているシステムに損傷を与える可能性があります。
適切な保護がなければ、このような一時的な過電圧は、機器や安全システムの高額な修理や交換につながる可能性があります。
V. 過渡過電圧に対する懸念が高まっている理由
家庭や企業での最新テクノロジーの採用が増えるにつれて、一時的な過電圧がより一般的になりました。電気自動車の充電器、ヒートポンプ、速度制御された洗濯機などの機器は、電力サージの可能性を大幅に高めます。家庭や企業がより高度な電気システムを統合するにつれて、適切なサージ保護の必要性がさらに重要になっています。
さらに、一時的な過電圧により電子システムが徐々に劣化し、寿命が短くなる可能性があります。場合によっては、損傷がすぐには分からない場合もありますが、時間の経過とともにこれらのシステムのパフォーマンスが低下し、高額な修理や交換が必要になる可能性があります。このため、家電製品と電気設備の両方の寿命を確保するには、包括的なサージ保護システムの導入が不可欠です。
VI. SPD の法的および規制上の要件
IET 配線規則 (BS 7671:2018) によれば、過渡過電圧に対する保護は現在、多くの種類の電気設備に対する法的要件となっています。この規制では、過渡過電圧によって次のような問題が発生する可能性がある場合には、SPD を取り付けることが義務付けられています。
· 重傷または人命の損失
· 公共サービスや商業活動の中断
・文化財への被害
· 同じ場所にいる多数の個人に影響を与える混乱
以前は、一部の住宅、特に地下ケーブルを介して電力網に接続されている場合、これらの要件が免除される可能性がありました。ただし、IET 配線規則の最新の更新により、すべての新規構築および再配線された施設には、電気システムの一部として SPD を含める必要があります。
既存の物件を変更する場合は、最新の基準に準拠するために SPD も設置する必要があります。これにより、家庭や企業が一時的な過電圧によってもたらされるリスクから確実に保護されます。
VII. SPD をインストールするかどうかの決定
SPD をインストールするかどうかを検討する場合、いくつかの要因が考慮されます。まず、SPD の設置コストと、SPD を設置しない場合に発生する可能性のある潜在的な損害を評価します。 SPD には初期投資が必要な場合がありますが、住宅所有者や事業主は長期的には修理費を数千ドル節約できます。
ほとんどの場合、SPD は既存の民生用ユニットに後付けできます。スペースが限られている場合は、消費者ユニットに隣接する外部エンクロージャに設置することもできます。 SPD は種類や機能によって価格が異なりますが、多くの場合、この投資は提供される保護よりもはるかに重要であることに注意してください。
Ⅷ.保険に関する考慮事項
サージ保護の見落とされがちな側面は、保険請求への影響です。保険契約によっては、電力サージによる損害を補償するために SPD の設置を特に義務付ける場合があります。適切な保護がなければ、サージ関連の損害に対する請求が拒否される可能性があり、住宅所有者や事業主が修理や交換の費用を全額負担することになります。
SPD の設置をオプトアウトする前に、保険会社に問い合わせて、電力サージが発生した場合に機器が完全に補償されるかどうかを確認することをお勧めします。
IX.結論
サージ保護装置は、電気設備と敏感な機器の両方を一時的な過電圧の有害な影響から保護する上で重要な役割を果たします。テクノロジーが進歩し、家庭や企業が複雑な電気システムへの依存度を高めるにつれて、電力サージのリスクが増加します。
SPD に投資することで、貴重な電子機器を保護するだけでなく、電気設備の安全性と寿命も確保できます。 SPD は、法的要件を遵守し、高額な保険紛争を回避できる可能性があるという利点もあり、現代の電気システムには不可欠なコンポーネントです。
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