雷サージへの対策

落雷の際に電子機器に影響を与えるリスクの高い、雷サージ。ここでは、雷サージによる実際の被害や、対策例を紹介します。

雷サージに有効な対策とは？

雷サージって何？

雷サージとは、雷が落ちたことによって瞬間的に異常な高電圧が発生し、その結果建物に異常な電流が流れることを指します。建物に直撃した雷による「直撃雷サージ」と、周辺の木や建物、地面などに落ちた雷が電柱などを伝って建物内部まで侵入してくる「誘導雷サージ」の2種類があります。その他、雷が落ちなくても、雷雲と大気によって電圧が高くなることで発生する雷サージもあります。

雷サージの種類

直撃雷

直撃雷は、雷の中でも最も強力な種類の一つです。これは、雷が直接建物や物体に命中することを指します。直撃雷は非常に危険であり、建物や構造物に大きな損害を与える可能性があります。
また、直撃された場合、その近くにいる人々にも感電や怪我を引き起こす危険性があります。雷サージの種類の中で最も注意が必要なものであり、雷の発生する地域では、適切な対策を講じて安全を確保することが重要です。 建物や家屋では、避雷針やサージプロテクターなどの装置を設置して、雷の影響を軽減する対策が取られることが一般的です。

誘導雷

誘導雷は、雷の中でも一般的な種類の一つです。これは、雷が直接建物や物体に命中するのではなく、雷の電場や磁場の影響を受けて電気回路に流れる電流によって生じる雷の影響を指します。
建物や構造物の近くに雷が直撃した場合、雷の電場や磁場が建物や電気回路に誘導電流を生じさせることがあります。これにより、電気回路や電子機器に異常電圧が発生し、損傷や故障を引き起こす可能性があります。
誘導雷による影響を軽減するために、適切な対策が取られます。建物や家屋では、避雷針やサージプロテクターを設置することで、雷の電場や磁場から電気回路を守ることができます。また、電気回路や電子機器に対しては、サージ保護装置を導入するなどの対策が行われます。これによって、雷による誘導影響を最小限に抑え、機器や建物の安全を確保することができます。

逆流電

逆流電は、雷サージの一種で、雷が建物や電気回路に直撃した際に生じる電流の流れ方を指します。
雷が建物に直撃すると、建物や周囲の物体は急激な電位の変化により高電圧となります。この高電圧の影響で、雷によって外部から建物内に電流が逆流してしまう現象が起こります。この逆流した電流が「逆流電」と呼ばれます。
逆流電は、建物の電気配線や電気回路に深刻な被害を与える可能性があります。建物内の電気機器や電子機器に過大な電圧がかかり、機器の故障やダメージを引き起こすことがあります。さらに、火災の原因にもなる恐れがあります。
逆流電の対策としては、適切なサージプロテクターを設置することが重要です。サージプロテクターは、雷などの突発的な電圧上昇を吸収し、建物や電気回路を保護する役割を果たします。また、避雷針や避雷器なども利用され、建物を雷から守るための対策が施されます。これらの対策によって、逆流電による被害を最小限に抑えることができます。

雷サージは電子機器故障の
リスクが大きい

落雷が起きると、異常な電流が建物の構造部分の鉄骨などを伝って流れ込みます。電気関係の配線はこの構造部分を這うようにして設置されていることが多く、配線を通じてパソコンや電化製品などに過剰な電流が流れ込み、機器の故障が起こりやすくなるのです。企業では、エレベーターや工業用ロボットなど、電子制御されたあらゆるものに影響を及ぼすため、業務に大きな支障が出てしまうリスクも。

修繕コストがかかるだけでなく、事業継続にも関わる大きな事態に発展する可能性も否定できません。

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雷サージへの有効な対策はある？

まず、雷サージは通常の避雷針では防ぐことができません。避雷針は落ちてきた雷を安全に地面に落とす役目があるのですが、その過程で雷サージから建物内部の電子機器や設備を守る機能はついていないからです。また誘導雷によって起こる雷サージも、何の対策もしていなければ、無防備に異常な電流を受け入れることになってしまいます。

雷サージを防ぐ有効な方法として、SPDを設置することが挙げられます。SPDとはサージ保護機能とも呼ばれ、雷サージが電子機器に侵入するのを防げるものです。保護対象となる機器の電源線と接地の間に設置することで、急な過電圧や過電流を放流して一定の電圧に保ってくれる仕組みです。避雷針を取り付ける際は、雷サージによる被害を防ぐためにもSPDの設置も検討しましょう。

落雷対策の専門家に聞いてみた
「雷サージ対策」について教えてください

避雷針を設置しても落雷被害は起きる

避雷針を設置していても、落雷を完全に防ぐことができるわけではありません。 最近でいえば、避雷針を設置したオフィスビルで以下のような雷サージによる被害が報告されています。

• 館内放送の設備が壊れた
• 監視カメラが壊れた
• 火災報知器が壊れた

設備が大規模になればなるほど被害が大きくなるため、ICT化した現代では雷サージ、内部対策もしっかり行うことが重要です。

電子機器を守るには落雷の抑制を

とはいえ、自然相手に100%の対策をするのは難しいのも事実です。そこで、内部対策を行うことはもちろんですが、同時に雷を落とさない対策をすることも重要です。従来の避雷針は雷をあえて落とし、地面に電流を流すことが目的でした。安全とはいえ、雷サージの発生を防ぐことはできないため、電子設備の故障リスクがあります。

一方で、PDCE避雷針は雷を落とさないようにする仕組みになっており、落雷を抑制するのが目的です。落雷が発生しなければ雷サージも発生しないため、電子機器を雷から守れる可能性が高くなります。

落雷によって生じた異常な過電圧や過電流のことを雷サージと呼びます。雷サージと電子機器は極端に相性が悪く、ひとたび雷サージが起こるとパソコンなどの電子機器に悪影響を及ぼし、大きな被害につながってしまうことも。雷サージに有効な対策としては、SPDを設置することが挙げられます。また、雷を呼ばない仕組みの新しい避雷針・PDCEを設置するのも対策の一つ。

雷が落ちなければ雷サージも、当然発生しません。その意味でPDCE避雷針の設置は有効と言えます。とはいえ、PDCEはあくまで直撃雷の外部対策であり、誘導雷を抑制する機能はないため、内部対策としてSPDは設置しましょう。PDCEの設置例は、販売元である株式会社落雷抑制システムズの公式HPに掲載されています。本質的な雷サージ対策を検討している方は、ぜひチェックしてみてください。

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