JIS C 5381-21:2014 低圧サージ防護デバイス―第２１部：通信及び信号回線に接続するサージ防護デバイス（ＳＰＤ）の要求性能及び試験方法

この規格ページの目次

5.3 機械的要求事項
5.4 環境条件
6 形式試験
6.1 一般的な試験
6.2 電気的試験
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C 5381-21 : 2014 (IEC 61643-21 : 2009)
可能な要求事項を満足しなければならない。その端子間に線形素子(例えば,抵抗器及びインダクタ)を
もつSPDは,5.2.2.1,5.2.2.2,5.2.2.7及び5.2.2.8に規定する要求事項を満足しなければならない。
5.2.2.1  定格電流
  製造業者は,定格電流を指定する。この定格電流値を確認するために,SPDは,6.2.2.1の規定に従って
試験を実施する。試験中に,SPDの電流制限素子の動作特性が変化してはならない。
5.2.2.2  直列抵抗
  製造業者は,任意の直列抵抗の値及びその許容値を指定する。全ての直列抵抗の値及びその許容値を確
認するために,SPDは,6.2.2.2の規定に従って試験を実施する。
5.2.2.3  電流応答時間
  6.2.2.3に従って試験するとき,電流制限素子は,製造業者が指定した応答時間の値又はそれ以下の値で
動作しなければならない。試験電流の推奨値を,表6に規定する(ITU-T Recommendation K.30参照)。
5.2.2.4  電流復旧時間
  自動復旧電流制限素子を1個以上もっているSPDは,6.2.2.4の規定に従って試験を実施する。復旧時間,
すなわち,電流制限素子が動作前の状態に戻るために必要な時間は,その他の規定がない場合120秒間未
満でなければならない。この要求は,手動で復旧させる電流制限素子をもつSPDには適用しない。
5.2.2.5  最大遮断電圧
  この要求は,自動復旧,又は手動で復旧させる電流制限素子をもつSPDだけに適用する。製造業者は,
SPD内の電流制限素子の最大遮断電圧を指定する。最大遮断電圧は,6.2.2.5に規定する試験を実施して決
定する。試験後,電流制限素子の動作特性に劣化があってはならない。
5.2.2.6  動作責務試験
  自動復旧,又は手動で復旧させる電流制限素子をもつSPDだけに適用する。
  SPDには,最大遮断電圧を繰り返し印加する。電流は,電流制限素子が動作するのに十分な値を表7か
ら選定する。これらの試験後,電流制限素子は,5.2.2.3及び5.2.2.4に規定する要求事項を満足しなければ
ならない。
5.2.2.7  交流耐久性
  SPDに,規定の電流を繰り返し印加する。表8は,交流電流の推奨値を示す。これらの電流を通電後,
SPD内の電流制限素子は,5.2.2.1,5.2.2.2及び5.2.2.3に規定する要求事項を満足しなければならない。
5.2.2.8  インパルス耐久性
  SPDに,規定のピーク電流のサージを規定する回数印加する。推奨値を表9に規定する。6.2.2.8の規定
に従ってサージを印加後,SPDの電流制限素子は,5.2.2.1,5.2.2.2及び5.2.2.3に規定する要求事項を満足
しなければならない。
5.2.3  伝送要求事項
  SPDは,5.2.1及び5.2.2に規定する要求事項に加えて,通信及び信号回線の用途(例えば,音声,デー
タ及びビデオ)によっては,5.2.3に規定する特定の要求事項に適合することが必要となる場合がある。適
用できる伝送試験の選定のガイダンスを表1に示す。
5.2.3.1  静電容量
  製造業者は,指定した端子間の静電容量値を示さなければならない。適否は,6.2.3.1の規定に従って試
験を行い,検査によって判定する。
5.2.3.2  挿入損失
  試験システムへのSPD の挿入が信号発生器と測定器との間で電圧の減少をもたらすかどうかを決定す

――――― [JIS C 5381-21 pdf 16] ―――――

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るために,SPDは,6.2.3.2の規定に従って試験を実施する。
5.2.3.3  リターンロス
  規定する周波数範囲内で,平衡伝送路にSPDを挿入することによって起こる信号発生器への反射信号の
量を決定するために,SPDは,6.2.3.3の規定に従って試験を実施する。
5.2.3.4  縦バランス
  平衡回路の中で用いるSPDの縦バランスの最小許容レベルを決定するために,SPDは,6.2.3.4の規定に
従って試験を実施する。縦バランスは,関連のある周波数範囲内で測定する。
5.2.3.5  ビットエラー率(BER)
  デジタル伝送システムにSPDを挿入することでビットエラーを起こすかどうかを決定するために,SPD
は,6.2.3.5の規定に従って試験を実施する。
5.2.3.6  近端漏話(NEXT)
  SPDの挿入によって一つの回路から別の回路へ影響する信号の量を決定するために,SPDは,6.2.3.6の
規定に従って試験を実施する。

5.3 機械的要求事項

5.3.1  端子及びコネクタ
  SPDは,次の機械的要求事項を満足しなければならない。
a) 端子及びコネクタは,取付けねじ又はロックナットを,締めたりまた緩めたりしても,緩まないよう
    な方法でSPDに固定する。ねじ又はナットを緩めるために工具を用いてもよい。
b) ねじ,導電部品及びコネクタ
  1) 接続部は,通常使用状態で起こる機械的負荷,及び高電流サージによって起こる機械的負荷に対し
      て,電気的又は機械的に耐えなければならない。据付時,SPDの実装に用いるねじは,ねじ切り形
      (タッピンねじなど)であってはならない。適否は,6.3.1.2の規定に従って試験を行い,検査によ
      って判定する。
  2) 電気的な接続については,絶縁材料の曲がりやすさ又は収縮性を補うための十分な弾性が金属部分
      にない場合,接触圧力によって絶縁材[セラミック,純雲も(母)又はその他の絶縁材料]を破壊
      して導電しないように設計しなければならない。適否は,検査によって判定する。材質は,寸法を
      考慮して選定する。
  3) 接地導体として意図した部品を含むコネクタ及び導電部品の材質は,次のいずれかによる。
    −銅
    − 58 %以上の銅含有合金(冷間加工品)
    − 50 %以上の銅含有合金(非冷間加工品),その他の金属又は適切に被覆した金属で銅よりも腐食
        性及び機械的性質が劣らないもの。
      特殊な端子の機械的接続要求事項は,JIS C 5381-11の規定による。
c) 外部導体用ねじなし端子
  1) 端子は,次のように設計し組み立てなければならない。
    − 各導体は個々に固定する。また,各導体は同時に又は別個に,接続又は分離ができるようにする。
    − 取り付ける最大までの数を確実に固定することができる。
  2) 端子は,導体に過度な損傷を与えることなく固定するように,設計し組み立てなければならない。
      適否は,検査によって判定する。
d) 外部導体用絶縁貫通形締付式接続方法

――――― [JIS C 5381-21 pdf 17] ―――――

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C 5381-21 : 2014 (IEC 61643-21 : 2009)
  1) 絶縁貫通コネクタは,確実な機械的接続ができなければならない。適否は,6.3.1.4の規定に従って
      試験を行い,検査によって判定する。
  2) 接触力を得るためのねじは,その他の部品を過度に締め付けてはならない。ただし,SPDが回転し
      ない程度で保持してもよい。適否は,検査によって判定する。
  3) ねじは,硬くかつクリープを起こしにくい金属でなければならない。適否は,検査によって判定す
      る。
e) 耐腐食性金属
  固定部品(ねじ以外),ナット,クリップ,ワッシャ,ワイヤ及び類似した部材は,耐腐食性金属で構成
しなければならない(IEC 60999-1参照)。
5.3.2  機械的強度(実装)
  SPDは,機械的安定性を保証するために適切な固定手段を備えていなければならない。
5.3.3  固形物の侵入及び水の浸入に対する耐性
  SPDは,4.1に規定する使用条件下で十分に動作するように設計する。屋外環境設置のSPDは,紫外線
劣化,浸食及びトラッキングに対し耐性をもつ耐候保護ガラス,陶磁器又はその他の許容できる材質に収
容しなければならない。電位の異なる二つの部品間は,十分な沿面距離を確保する。
5.3.4  直接接触保護
  直接接触保護(充電部分へ接近不可)のため,SPDの通常の使用条件では,充電部分に触れることがで
きないように設計する。
  この要求事項は,Ucが交流50 V(実効値)以上又は直流71 V以上の接近可能なSPDに対し適用する。
接近不可と分類したSPD以外のSPDは,通常使用状態で配線実装する場合,例えば,工具を用いないで
取外しできる部品(6.3.4の分離部品試験によって確認する。)を取り外した後でも,充電部分には接近で
きないように設計しなければならない。
  接地端子間相互の接続,及びそれに接続する全ての接近可能な部品の接続は,低抵抗でなければならな
い(JIS C 0920参照)。
5.3.5  耐火性
  きょう体の絶縁部材は,不燃性又は自己消火性のいずれかの部材とする。

5.4 環境条件

  4.1に規定する温湿度を管理していない条件で用いるSPDは,使用者及び製造業者間の協議後,次の環
境条件に従わなければならない。
5.4.1  高温高湿の耐久性
  SPDは,80 ℃及び相対湿度90 %で試験を実施する。試験時間は,表15から選定する。
  この試験は,温湿度を管理していない条件で用いるSPDだけに実施し,6.4.1による。試験後に,SPD
の電圧制限素子は,5.2.1.2及び5.2.1.3に規定する要求事項を満足しなければならない。試験するSPDが
電流制限素子を含んでいる場合,これらは5.2.2.2及び5.2.2.3に規定する要求事項を満足しなければなら
ない。
  製造業者のSPD製品シリーズが,Uc値を除いて同一な場合,すなわち,シリーズ品のSPDのUc値に相
当する電圧制限素子及び電流制限素子の電圧定格の違い以外の構成部品が同一の場合,最も高い電圧防護
レベルのSPDだけを試験する。
5.4.2  インパルスサージを伴う環境サイクル試験
  SPDは,インパルス電流通電中に高湿度で温度サイクル試験を実施する。温度サイクル試験の条件は,

――――― [JIS C 5381-21 pdf 18] ―――――

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表16から選定する。
  温度サイクル試験中及び試験後に,SPDの電圧制限素子は,5.2.1.2及び5.2.1.3に規定する要求事項を満
足しなければならない。試験中のSPDが電流制限素子を含んでいる場合,5.2.2.2及び5.2.2.3に規定する
要求事項を満足しなければならない。
  この試験は,温湿度を管理していない条件で用いるSPDだけに実施し,6.4.2による。
  ある製造業者のSPD製品シリーズの特性値がUc値を除いて同一,かつ,構成部品が,特定のSPDの
Uc値に合わせるための電圧制限素子及び電流制限素子の電圧定格の違いだけの場合,最も電圧防護レベル
が高いSPDだけを試験しなければならない。
5.4.3  交流通電を伴う環境サイクル試験
  SPDは,交流電流を通電中に,高湿度で温度サイクル試験を実施する。この電流値及び時間条件は,表
5から選定する。温度サイクル試験条件は,表16から選定する。サイクル試験中及び試験後に,SPDは,
5.2.1.2及び5.2.1.3に規定する要求事項を満足しなければならない。
  ある製造業者のSPD製品シリーズの特性値がUc値を除いて同一,かつ,構成部品が,特定のSPDの
Uc値に合わせるための電圧制限素子及び電流制限素子の電圧定格の違いだけの場合,最も電圧防護レベル
が高いSPDだけを試験しなければならない。

6 形式試験

6.1 一般的な試験

6.1.1  識別及び仕様書
  SPD本体への表示及び添付書類は,5.1.1に規定する要求事項を満足しなければならない。
6.1.2  表示
  表示は,検査によって確認する。成形及び刻印によるもの以外の表示には,次の耐拭性試験を適用する。
  表示部を,水に浸した木綿の布切れを手で15秒間こすり,その後,ヘキサン(芳香族成分の体積分率
0.1 %以下,カウリブタノール価29,初期沸点約65 ℃,比重0.68)を浸した木綿の布切れを手で15秒間
こする。この試験後,表示は容易に判読できなければならない。

6.2 電気的試験

6.2.1  電圧制限試験
6.2.1.1  最大連続使用電圧Uc試験
  Ucは,6.2.1.2に規定する絶縁抵抗試験の間に確認する。
6.2.1.2  絶縁抵抗試験
  絶縁抵抗は,一対の端子間の両極性を測定する。試験電圧は,Ucと等しくする。試験端子間に流れる電
流を測定する。絶縁抵抗値は,試験電圧値を測定電流値で除した値であり,製造業者が指定した値以上と
する。
6.2.1.3  インパルス制限電圧試験
  SPDは,表3のカテゴリCから選定した一つのインパルス波形を適切な端子に印加して試験を実施する。
電流レベルは,インパルス耐久性試験(6.2.1.6参照)で決定するSPDのエネルギー耐量に基づいて選定す
る。インパルス制限電圧及びインパルス耐久性試験の両方は,同じインパルスで実施する。表3に規定す
る値は,最低限の要求事項であり,その他のサージ電流定格は,ITU-T Recommendationなどで確認する
ことができる。
  追加試験は,SPDの文書(5.1.1参照)に示したものだけでなく,カテゴリA1,B,C及びDから選定

――――― [JIS C 5381-21 pdf 19] ―――――

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C 5381-21 : 2014 (IEC 61643-21 : 2009)
した波形を用いて実施するのが望ましい。ただし,これらの試験は任意であり,SPDの適用ごとに適切に
選定することが望ましい。電流レベルは,製造業者が規定するSPDのエネルギー耐量に基づいて選定する。
  その他の規定がない場合,各インパルス試験は,正極性5回,及び負極性5回のインパルスを印加する。
用いるインパルス発生器は,表3から選定した開回路電圧及び短絡電流をもたなければならない。
  負荷なしで各インパルスに対する制限電圧を測定する。適切な端子間で測定する最大電圧は,規定する
電圧防護レベルUpを超えてはならない。熱の蓄積を防ぐために,インパルス間に十分な時間がなければな
らない。SPDが異なれば,熱特性も異なるため,インパルス間隔も異なる。
  インパルスの記録方法の詳細は,附属書Dを参照する。
  線間試験の要求がある場合,インパルスは,図1のc) 及びe) に示すSPDの端子X1及びX2に印加して
もよい。
  図1 c) 及び図1 e) に示すSPDの試験は,各対の端子間(X1−C及びX2−C)を同時に同極性で,又は
別々に試験してもよい。共通の分流素子(4.3参照)をもつSPDは,インパルスを印加しない端子の電圧
を測定し,その電圧はUpを超えてはならない。

――――― [JIS C 5381-21 pdf 20] ―――――

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規格番号: 規格名称
JISC0920:2003: 電気機械器具の外郭による保護等級(IPコード)
JISC5381-11:2014: 低圧サージ防護デバイス―第11部:低圧配電システムに接続する低圧サージ防護デバイスの要求性能及び試験方法
JISC61000-4-5:2018: 電磁両立性―第4-5部:試験及び測定技術―サージイミュニティ試験