サージ保護デバイス(SPD)の主要パラメータと試験規格
サージ保護装置(SPD): 過渡的な過電圧を制限し、サージ電流を迂回させるために使用される装置。SPDは主に低電圧配電システムや情報システムにおいて、雷過電圧、開閉過電圧、雷電磁パルス(LEMP)、電磁干渉(EMI)パルスから保護するために使用される。高電圧側の過電圧保護には、代わりにサージアレスターが使用される。
I. サージ保護デバイス(SPD)の主要パラメータ
1. 最大連続動作電圧(Uc): SPDの保護モードに連続的に印加できる最大実効値(RMS)または直流電圧。これは基本的にSPDの定格電圧です。Uc値はSPDの寿命と電圧保護レベルの両方に影響します。Uc値を高く設定すると製品の寿命が延びる可能性がありますが、残留電圧も上昇するため、保護対象機器に悪影響を及ぼします。
2. 公称放電電流(In): SPDが耐えられる8/20μs電流波のピーク電流値。このパラメータはクラスIIテストに使用され、クラスIおよびIIテストの事前条件としても機能します。SPD規格では一連のIn値が定義されており、メーカーはテストに適したInレベルを選択します。SPDがテストに合格すると、そのIn値が選択されたレベルとして正式に指定されます。
3. クラスII試験における最大放電電流(Imax): SPDが処理できる8/20μs電流波のピーク電流。定義はInと似ていますが、SPD規格ではInとImaxで別々のシリーズが規定されており、同じクラスではImax > Inとなります。特定のInレベルでテストに合格したとしても、対応するImaxレベルでSPDが合格するとは限りません。これは、テスト条件(電流の大きさやパルス数)が異なるためです。
4. インパルス電流(Iimp): SPDの10/350μsの雷電流波に対する耐性は、ピーク電流(Ipeak)と電荷(Q)の2つのパラメータで表されます。このパラメータはクラスI試験に使用されます。
5. 電圧保護レベル(アップ): 残留電圧とも呼ばれるこの電圧は、作動後に特定の波形のピーク電流がSPDを流れるときのSPD両端の電圧を指します。Upは保護対象機器の耐電圧よりも低くなければなりません。GB50343-2012「建築電子情報システムの雷保護に関する技術コード」では、低電圧配電システムのさまざまな段階におけるインパルス耐電圧レベルが規定されています。メーカーが提供する機器の定格インパルス耐電圧(Uw)は、過電圧に対する絶縁能力を示します。したがって、SPDの選択ではUp
II.サージ保護デバイス(SPD)に関する関連試験
上記のセクションでは、クラスIおよびクラスIIの試験について説明しました。以下に試験方法を示します。
1. クラスIテスト: 公称放電電流(In)、1.2/50μsの電圧インパルス、および最大インパルス電流Iimp(10/350μsの雷電流波)を用いて試験を実施した。10ms以内に転送される電荷がQの場合、ピーク電流Ipeak = 0.5Qとなる。
2. クラスIIテスト: 公称放電電流(In)、1.2/50μsの電圧パルス、および最大放電電流Imax(8/20μsの電流波形)を用いて実施した。
3. クラスIIIテスト: 2Ωの組み合わせ波発生器によって生成された、1.2/50μsの開放電圧(Uoc)と8/20μsの短絡電流(Isc)として定義される組み合わせ波を使用して実施。
これらのテストカテゴリは階層構造を持たないため、直接比較することはできません。製造業者は検証のために任意のテストクラスを選択できます。ただし、建物の電気設計においては、クラスIまたはクラスIIでテストされたSPDの選択は、以下の要件を満たす必要があります。
IEC 61024: 建物における落雷からの人身の安全保護に関するものであり、避雷システム(LPS)の保護レベルの選定について規定する。
IEC 61312: 雷電磁パルス(LEMP)に対する保護について規定しており、建物の遮蔽、接地、等電位ボンディングに関する要件が含まれる。
IEC 62305: 雷保護システムの設計に関するガイドラインを提供し、雷保護に関する一般的な原則と要件を統合する。










