JIS C 5381-12:2021 低圧サージ防護デバイス―第１２部：低圧電源システムに接続するサージ防護デバイスの選定及び適用基準 | ページ 9

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C 5381-12 : 2021 (IEC 61643-12 : 2020)
                         A
                                                      電圧
                                   L                                VAB
                           L1
                                                                          VSPD
                        SPD
                                                                                 Isurge
                          L2
                                L
                         B
                                                                                   時間
        a) SPDの接続方法並びにサージ印加中にSPDの端子間及びA点とB点との間に発生する電圧
                                                                A
                                                                          B
                         A                                        B
                       SPD
                                                                SPD
                         B
        b) VAB=VSPDとなるSPDの接続方法     c) リード線を近接して敷設することで,リード線の
                                                インダクタンスを減少させるSPDの接続方法
  記号説明
    a) L1,L2 : リード線長のl1及びl2に対応するインダクタンス
       Isurge : SPDに流れるサージ電流の波形
       VSPD : サージ印加中にSPDの端子間に発生する電圧の波形(SPDの制限電圧)
       VAB : サージ印加中にA点とB点との間に発生する電圧の波形
              電圧制限SPDの場合,VAB=Up/f=VSPD+ΔU
              電圧スイッチングSPDの場合,VAB=Up/f=VSPD又はΔUのいずれか大きい値
              複合SPDは異なる波形を適用してもよい。
              特にL1又はL2が大きい場合,この配線方法は,可能な限り避ける。
    b) この配線方法を推奨する。
    c) この配線方法は,b) の配線方法を適用不可能な場合にだけ用いることが可能である。
                               図10−SPDの接続リード線長の影響
  SPDの接続リード線長の合計が0.5 mを超える場合,次のいずれかを選定する。
· より低い電圧防護レベルUpをもつSPDを選定する[10 kA(8/20)の電流インパルスが,1 mの長さ
    の直線ケーブルに流れた場合,約1 000 Vの電圧降下が発生する。]。
· 被保護機器の定格インパルス電圧Uwと電圧防護レベルUpとの協調のために,被保護機器の近傍に協
    調する第2のSPDを設置する。
· 図11 a) に示す配線方法を用いる。
· SPDを金属製きょう(筐)体の大きな分電盤に設置する場合,SPDは,主接地端子,又は例えば,金
    属製きょう(筐)体などの金属部品を経由した保護導体(IEC 60364-5-54の543.4.2参照)に接続して

――――― [JIS C 5381-12 pdf 41] ―――――

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    もよい[この保護導体は,接地(PE)に接続することで,IEC 60364-5-54に規定する保護導体の要求
    事項に適合する。]。SPDと金属製きょう(筐)体との接続点は,図11に示す中間の接地端子であり,
    この場合,リード線長4(主接地端子と中間の接地端子との間)は,接続リード線長の合計に加えて
    はならない[図11 a) を参照]。
                                 a) 図10のb) に対応した配線方法
    記号説明
      1 : 主接地端子(バー)
      2 : 中間の接地端子(バー)
      3 : SPDの接地リード線
      4 : 中間の接地端子(バー)と主接地端子(バー)を接続する追加の導体
      5 : 中間の接地端子(バー)からPEを配線するための追加の導体
  図11−接続リード線長が0.5 mを超える場合,中間の接地端子(バー)を用いた設置可能な配線方法

――――― [JIS C 5381-12 pdf 42] ―――――

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                                 b) 図10のa) に対応した配線方法
    記号説明
      D : SPD分離器
      (1) : 推奨する追加の等電位ボンディング導体
      (2) : 主等電位ボンディング導体
      d1 : 電源線とSPD分離器との間の接続リード線
      d2 : SPD分離器とSPDとの間の接続リード線
      d3 : SPDと接地端子との間の接続リード線
      注記 分電盤の中間の接地端子(バー)は,設計又は設置のためのコネクタで,分電盤の金属きょう(筐)
           体に接続している。
  図11−接続リード線長が0.5 mを超える場合,中間の接地端子(バー)を用いた設置可能な配線方法
                                           (続き)
  追加の情報は,附属書Jを参照。
7.4.5 電圧防護レベルの影響
  SPDの電圧防護レベルの選定は,電源システム内の最も敏感な被保護機器の定格インパルス電圧UW(JIS
C 60664-1参照),又は継続的な運転が重要な機器の,サージイミュニティ試験レベルを考慮する。

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  次に示す例(図12参照)では,機器は継続的な運転が重要ではないため,UWだけを考慮する。
  機器に近接して設置したSPDの電圧防護レベル(Up2)は,接続リード線長が0.5 m以下の場合,機器の
定格インパルス電圧UWよりも20 %以上低い値を選定する。接続リード線長が0.5 mを超える場合,Up2の
代わりにUp/f2を用いることが望ましい。このUp/f2はUWよりも低いことが望ましい。被保護機器に加わる
電圧は,接続リード線長及び被保護機器の種類によってUpのk倍(1シミュレーションから得ることが可能である。
  注記1 Up/f2は,機器に近接して設置したSPD(図12のSPD2)の実効上の電圧防護レベルUp/f(3.1.46
          参照)である。
  潜在的に損傷を与える開閉サージは,建築物等部で発生する可能性がある(5.2.3及び附属書Cを参照)。
そのような場合,追加のSPDを必要としてもよい。
  同一導体上で二つのSPDを用いる場合,SPDは協調しなければならない(7.5.7参照)。
  誘導電圧(7.4.3参照)を無視する場合には,追加のSPDを,次の場合には,設置しなくてもよい。
· SPDの接続リード線長は0.5 m以下,SPDと被保護機器との間の距離が10 m未満,及びUpがUWの
    0.8倍未満の場合
· SPDの接続リード線長は0.5 m以下,SPDと被保護機器との間の距離が10 mを超えるが,Upの2倍
    がUWの0.8倍未満の場合
· SPDの接続リード線長は0.5 mを超え,SPDと被保護機器との間の距離が10 m未満,及びUp/fがUW
    未満の場合
· SPDの接続リード線長は0.5 mを超え,SPDと被保護機器との間の距離が10 mを超えるが,Up/fの2
    倍がUW未満の場合
  注記2 JIS C 61000-4-5に規定する機器のサージイミュニティ試験レベルは,JIS C 60664-1に規定する
          定格インパルス電圧Uwと異なってもよい。この理由は,JIS C 61000-4-5のサージイミュニテ
          ィ試験がコンビネーション波形発生器を用いる及び機器にインパルス電流の一部が流れてもよ
          い(特に,機器が低インピーダンスの場合)ためである。この場合,適切な協調が必要である
          (7.5.7参照)。サージイミュニティ試験レベルと定格インパルス電圧との比較に関する追加の
          情報は,附属書Kに示している。UWを得る方法は,JIS C 60664-1に規定しているが,実際に,
          全ての種類の機器のUW値を得ることは困難な場合がある。
  注記3 米国では,6インチのリード線で電圧防護レベルを測定している。そのため,米国では,この規
          格の設置に関連する細分箇条で規定する0.5 mのリード線長の基準は適用していない。
  追加の情報は,J.1.2及び図J.9を参照。

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C 5381-12 : 2021 (IEC 61643-12 : 2020)
           記号説明
             SPD1 : 設備の引込口のSPD
             SPD2 : 機器に近接して設置したSPD
             Up1 : 設備の引込口のSPD(SPD1)の電圧防護レベル
             Up2 : 機器に近接して設置したSPD(SPD2)の電圧防護レベル
             UW : 機器の定格インパルス電圧
             Up1×k<0.8×UWの場合で,SPDと機器との間の誘導ループで発生する過電圧が高くなく,
           かつ,近くで落雷(例えば,建築物等にLPSがない。)がない場合,SPD1だけが必要である。
             Up1×k>0.8×UWの場合,追加で協調が取れたSPD2を設置することが望ましい。
             機器は,JIS C 60664-1で規定する定格インパルス電圧UWの被保護機器である。
             kは発生する可能性がある振動を考慮した係数(1               図12−接続リード線長が0.5 m以下の場合の,追加のSPDの必要性の例
7.4.6 雷保護ゾーンLPZの概念
  適切なサージ防護の設計及び適用のために,JIS Z 9290-4に規定する雷保護ゾーンを考慮することは有
効である。雷保護ゾーンLPZは,少なくともゾーンへの引込口に設置したSPDによって侵入するサージ
電流を低減し,追加の遮蔽による対策でゾーン内部の雷電磁界によるストレス(ゾーン内部に直接的に誘
起する雷サージ)を低減する。
  この設計の概念は,電源システムで発生する開閉サージ並びに直撃雷及び落雷によって誘導する雷サー
ジを,防護していない環境から防護している敏感な機器まで,ゾーンごとに(ゾーン間の距離は7.5.3に従
うことが望ましい。)低減することを想定している。
  建築物等の電源システムにおける雷保護ゾーン及び,SPDの配置例を,図J.11に示す。
  建築物等に引き込む電源線及び信号線は,互いに近接して,互いに共通のボンディングバーにボンディ
ングすることが望ましい。これは,非遮蔽材料(木材,レンガ,コンクリートなど)を用いた建築物等で
は,特に重要である。この目的は,電源線及び通信線で構成する誘導ループに発生する過電圧を回避する
ためである。
  追加の情報は,附属書Mを参照。

――――― [JIS C 5381-12 pdf 45] ―――――

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