雷が多く発生時期が続いている。昨今はパソコンをはじめとした雷が大きな影響を及ぼす電子機器が増えていることから雷対策の重要性が高まっており、とくにインターネットの活用が進むなかでこのネットワークにつながる電子機器は雷からの影響を受けやすい。落雷を受けやすい携帯電話などの通信基地局や風力発電システムなど、落雷しやすい高い構造物も増えており、同時に雷が発生しやすい気象現象も影響を与えている。一方で、落雷を防止し、被害を抑えるための機器開発や対応策も進んでいる。雷被害を最小限に抑える対策には各種の方法があり、使い分けされている。雷発生の時間、場所の予想など、雷害防止に向けた各種サービスも充実しつつあり、ハード、ソフトの両面から取り組みが進んでいる。
情報化社会では通信トラブルの発生が社会生活を一瞬にして混乱に陥れる危険性を内包している。とくにコンピュータや携帯電話のトラブルはその及ぼす範囲が各段に広がる。こうした電子機器に落雷が起こると人命や建物損傷などだけでなく、電子機器や生産ラインの故障・停止、停電や交通機関のトラブルなど社会全体に影響を及ぼし、計り知れない甚大な被害を与える。コンピュータに落雷の被害が及ぶと繋がっているあらゆる機器・システムが停止したり、異常な信号を発するからだ。最近は５Ｇに代表される無線通信の普及に伴い、携帯電話の通信基地局の数が増加している。雷の目印ともいえる高い構造物の基地局は落雷対策を取ってはいるが、落雷の対象物は確実に増加している。
こうした状況下、雷被害の防止を図るためにＳＰＤ（サージ防護デバイス）などの雷害対策製品の需要も増加している。
調査会社の資料によると世界のＳＰＤサージの市場規模は、２０２３年で約23億㌦で、30年には約26億㌦に達するとなっている。
落雷対策は従来、避雷針が中心であったが、近年は電子機器が増大していることから、こうした機器を雷から保護することが主になりつつある。これに伴いＪＩＳ規格でもＳＰＤの評価方法が追加され、電源用と通信・信号回線用などの用途や、サージの種種類によってＳＰＤのクラス選定が必要になっている。
落雷の被害を防ぐには、雷撃の種類に応じた対策が必要だ。雷撃の種類は大きく「直撃雷」「誘導雷」「逆流雷」の三つに分けられる。
直撃雷は一般的な落雷で、雷放電による電流の大部分が人体や建築物・樹木などを通過して、人命を奪ったり、機械設備の破壊、火災の発生など被害を及ぼす。
誘導雷は、電源線・通信線やアンテナなど雷電流からの電磁誘導によって発生する高電圧で、機器などを破壊する。おおかたの雷害は誘導雷によるもので、被害が増えている。通信設備やコンピュータなどを破壊し、電源系間で被害が及ぶことも多い。
逆流雷は、建造物への雷撃時に接地抵抗が十分な低さでないことによって、電源を供給している電源線や通信線などに雷電流の一部が逆電流となって流れるもので、山頂負荷供給配電線などで被害が多くなる。
直撃雷には、避雷針などで構成する「外部雷保護システム」が有効であるが、誘導雷には磁気を遮断して対象物を保護するＳＰＤが、逆流雷には雷撃場所の接地抵抗値を低減する耐雷トランスやクラスⅠ ＳＰＤの設置が有効となる。
落雷時の電圧は、２００万Ｖ～10億Ｖ、電流は１０００Ａ～50万Ａにも達し、大電流自体が被害を与えるのはもちろんのこと、大電流により発生する強烈な電磁や蓄積された電荷により、電気・機械・通信設備や装置などが損傷する。
さらに大電流に伴う２次的な被害が加わる。特に通信に依存する今の時代は、通信設備のダウンは、機器の損傷とは比べ物にならない程の被害をもたらす。そのため、通信設備に対してもより一層の雷害対策が求められている。
こうした落雷によって生じる火災や建物の破壊、人身被害を防ぐために、高さ20㍍を超える建築物には雷を受ける受雷部の設置が法的に義務付けられている。
雷保護システムは、直撃雷から建物や人を保護するために受雷部と引き下げ導線、接地システムからなる「外部雷保護システム」と、等電位ボンディングや安全離隔距離の確保を含む「内部雷保護システム」とで構成される。これによって、落雷を受けても雷撃電流を安全に大地に逃がすことにつながる。
また、雷保護設備への雷撃に対する保護角は、建築物の規模、高さ、周辺の地形、建築物・樹木などの有無、雷電流の大きさなどの要因で変わる。高い建築物に受電部を設置する際の雷保護方法には、「保護角による方法」と「メッシュ法」があり、単独、および組み合わせで対応している。
雷害対策機器メーカーでは、さまざまな落雷被害を想定し、系統安全、外部雷保護、内部雷保護など、それぞれの箇所で雷害対策機器・システムを用意している。
系統安全では、安全な電気の流れを制御・監視、さらに機器を点検する役目を果たす各種の機械がある。
具体的には、直流回路の地絡を検出し、極性の判別を高精度・高感度に行う直流地絡継電器や、プラグイン式の分離型直流地絡電流継電器、多回路型同継電器、回路ごとの絶縁抵抗値を計測し、同値が低下すると警報で知らせる直流回線別絶縁監視装置、直流漏電警報付き配線用ブレーカ、往復の負荷電流のわずかな差電流を検出する貫通型直流地絡変流器、作業者の安全用に交直両用検電器などの製品がある。
07年に建築設備設計基準が大幅に改定され、ＳＰＤの分電盤などへの取り付け基準が大幅に緩和された。これにより、ＳＰＤの需要が拡大し、製品単価の下落もあり雷害対策機器の普及につながっている。
建築設計基準改定に伴い、避雷器の電源用ＳＰＤにおける最大連続使用電圧量が、従来の２００Ｖクラス対応から５００Ｖクラス対応までに拡大された。従来２５０Ｖ対応機器を２台使用していたケースでは、５００Ｖ対応機器１台で対応できるようになり、使用者側のコストダウンにもつながっている。
04年に電源用ＳＰＤを対象にしたＪＩＳ Ｃ５３８１-１が制定され、従来の保安器や避雷器、アレスタなどとよばれていた名称が統一された。
14年に制定された最新のＪＩＳ Ｃ５３８１-11では、多くの試験項目が決められたが、特にＳＰＤの故障時における安全性確保が強化された。
電源用ＳＰＤは、多回数の雷電流などで、短絡方向に劣化して故障につながる恐れがあることから、短絡故障にいたる過程を各段階で再現して、安全性を確認することを求める試験が追加されている。
16年３月に発行された公共建築工事標準仕様書では、ＪＩＳ Ｃ５３８１-11に対応した低圧ＳＰＤの使用が記載された。また、分電盤に設置するＡＣ用ＳＰＤ、接続箱に設置するＰＶ用ＳＰＤの公称放電電流も５ｋＶ以上と記載されている。
さらに、15年８月に発行された建築設備設計基準では、ＳＰＤとの過電流協調が難しい配線遮断器の使用の必要がなくなり、ＳＰＤメーカーの指定するＳＰＤ分離器の使用が可能になったことで、ＳＰＤ分離器内蔵のＳＰＤの使用が認められた。
最近のＳＰＤの製品傾向は、雷サージのカウント機能と、ＳＰＤの寿命を予知する機能を一体化した電源用ＳＰＤなどが開発され、また、小型化も著しい。
従来、現場での判断が難しいとされていた ＳＰＤの寿命判定機能を設けることで、効率の良いメンテナンスが可能となり、安全性と保守性双方の向上が図れる製品として注目されている。
同時に、ＳＰＤの設置場所から遠方の監視システムに故障状態を送信する故障監視機能も充実してきている。
電源用では、ＰＶシステムや風力発電システムなどの直流（ＤＣ）機器での短絡対応として、安全側に働くフェールセーフ機能による遮断技術が求められている。クラスⅡ ＳＰＤの動作状況を把握し、ＳＰＤの接地線に流れたサージ電流レベルや日時などのデータを記憶できる装置がある。
ＳＰＤは、雷サージなど過渡的な過電圧を制限し、サージ電流を分流する機能を持つ。
この製品は、雷サージ侵入の有無を把握する従来のサージカウンタとは異なり、ＳＰＤに直接接続することで詳細な劣化日時を記録・表示することができる。
電池駆動で停電時も使用でき、雷被害要因の特定や事故原因の調査、新たな雷サージ対策、ＳＰＤや設備のメンテナンスの効率化など、ＳＰＤ動作の見える化を実現している。
また、ＳＰＤの劣化接点端子を接続することで、同端子が動作した時刻も記録するほか、ＳＰＤの動作頻度や状況も把握でき、太陽光発電システムや風力発電システム用、水処理施設用、データ監視、遠隔監視など、幅広い用途に採用されている。
新型コロナの感染拡大でテレワークやリモート会議・営業が急速に増加したことで、ＳＰＤが一般家庭での採用も増えている。ただ、雷害対策として電気工事の有資格者による専門的な知識が必要という課題があったが、最近は設置に電気工事の資格が不要な製品も発売されている。
落雷対策が各方面で進む中で、周辺のソリューションも充実しつつある。「落雷情報配信サービス」として、気象情報を基に、落雷位置を検出してその情報を配信し、落雷被害を未然に防ぐ。実際に落雷があったかどうかを調査し、「落雷証明書」を発行することもできる。
さらに、落雷による被害レベルなどを事前にＷｅｂ上で診断できる「雷リスク診断サービス」も行われている。Ｗｅｂサイトからアンケートに回答するだけで、工場やビルなどの雷リスクがわかる。
雷害の及ぼす影響を低減する取り組みは日進月歩で進んでおり、社会生活を支えている。
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