AC SPDのヒューズが頻繁に切れてしまうのはなぜですか

交流スージ保護装置（スージ保護デバイスまたはSPDとも呼ばれます）が頻繁に故障する原因は、設計、設置、メンテナンス、外部環境要因などによって生じることがあります。以下に一般的な原因と説明を示します。

1. スージ保護装置の品質が低い

• 耐電圧不足：スージ保護装置の定格電圧または最大連続動作電圧（UC）が実際のシステム電圧または最高の可能性のある障害電圧よりも低い場合、正常運転中に過電圧にさらされ、頻繁に損傷または故障する可能性があります。

• 製造上の欠陥：低品質のスージ保護装置は内部部品に欠陥があり、例えば質の悪いバリスタや不良なハンダ付けなどが性能に影響し、スージ条件下で故障することがあります。

2. 前段保護の不足または不適切さ

• バックアップ保護がない：基準によれば、スージ保護装置の上流には、スージ保護装置が故障したときに持続的な障害電流（つまり、電力周波数の後続電流）の流れを防ぐために、ヒューズまたはブレーカーを設置する必要があります。この保護がない場合、スージ保護装置がスージにより故障すると、持続的な障害電流が通過し、過熱または火災を引き起こす可能性があります。

• ヒューズの選択が不適切：ヒューズが設置されていても、その定格電流やタイプが適切でない場合、故障電流をタイムリーに遮断できず、過負荷によりスージ保護装置が損傷する可能性があります。

3. 接地不良

• 接地抵抗が高い：スージ保護装置の接地線は信頼性のある接地システムに接続され、接地抵抗が基準（通常10オーム未満）を満たしている必要があります。接地が不良の場合、雷電流が効果的に放電されず、スージ保護装置は過度の電圧と電流にさらされ、頻繁に故障します。

• 接地線の仕様が不十分：接地線の断面積は（通常4平方ミリメートル以上）、雷電流に対応できるように十分である必要があります。接地線が細すぎる場合、雷による過熱や故障が発生し、スージ保護装置の性能に影響します。

4. 頻繁な雷活動

• 雷が多い地域：特に設備が野原や山頂（例えば太陽光発電システムや変電所）に設置されている場合、スージ保護装置は頻繁に雷にさらされます。スージ保護装置の保護レベルがこのような頻繁な雷に耐えられない場合、頻繁に故障する可能性があります。

• 誘導雷：直接雷以外にも誘導雷により、電力線や通信線を通じて過電圧が導入されることがあります。多段階の保護措置が不十分な場合、誘導雷によりスージ保護装置が頻繁に作動し、最終的に故障します。

5. 切替スージおよび瞬間電圧

• 切り替え機器によるスージ：大容量の電力回路の切り替え操作、インダクティブまたはキャパシティブ負荷の接続または切断、大規模な電気システムまたはトランスフォーマーの切り替えにより、大きな切り替えスージと瞬間電圧が発生します。これらの瞬間電圧はスージ保護装置の容量を超えることがあり、頻繁に故障する可能性があります。

• 電力網の不安定：電力網の電圧が不安定で、特に電圧変動が大きい場合、スージ保護装置は頻繁に作動します。特に最大連続動作電圧が電圧変動の範囲に近い場合、頻繁に故障する可能性があります。

6. スージ保護装置の選択が不適切

• 最大連続動作電圧（UC）が不適切：前述のように、スージ保護装置のUCはシステム内の最高の可能性のある持続的な障害電圧よりも高い必要があります。UC値が低い場合、スージ保護装置は正常運転中に過電圧にさらされ、頻繁に損傷する可能性があります。

• 残存電圧（Ures）が不適切：スージ保護装置がスージ電流を吸収するときの両端電圧です。残存電圧が高すぎると下流の設備が損傷する可能性があります；一方、残存電圧が低すぎると、スージ保護装置の最大連続動作電圧が低く、頻繁に損傷しやすくなります。

7. 多段階保護設計の調整が不十分

• 多段階保護がない：雷や瞬間電圧から効果的に保護するためには、電力システムの異なる段階で複数のスージ保護装置を設置する必要があります。1つの段階でのみ保護装置が設置されている場合、または段階間の調整が不十分な場合、単一のスージ保護装置が過度のスージエネルギーを負担し、頻繁に故障する可能性があります。

• 調整問題：多段階のスージ保護装置は協調して動作し、前段階の保護装置が最初に反応して大部分のスージエネルギーを吸収し、後段階の保護装置が残りのエネルギーを処理する必要があります。保護装置の反応時間やエネルギー吸収能力が不一致の場合、ある段階が過負荷になる可能性があります。

8. 老化または損傷したスージ保護装置

• 寿命終了：スージ保護装置には限られた寿命があり、時間とともに内部部品（例えばバリスタ）が劣化し、性能が低下します。老朽化したスージ保護装置はスージエネルギーを効果的に吸収できなくなり、頻繁に故障する可能性があります。

• メンテナンス不良：定期的な点検とメンテナンスが必要であり、スージ保護装置が良好な状態を維持するために必要です。メンテナンスが疎かになると、内部部品の損傷や接触不良によりスージ保護装置が故障する可能性があります。

9. 外部環境要因

• 高温：高温環境はスージ保護装置の性能に影響を与え、過熱し、最終的に故障する可能性があります。特に熱放出が不十分な屋外設置のスージ保護装置では顕著です。

• 湿度と腐食：湿潤な環境や腐食性ガスはスージ保護装置のハウジングや内部部品を侵食し、絶縁性能を低下させ、短絡や故障のリスクを高めます。

解決策

• 適切なスージ保護装置を選択する：システムの電圧レベル、雷活動の頻度、電力網の安定性に基づいて、最大連続動作電圧、残存電圧、定格放電電流などの適切な技術パラメータを持つスージ保護装置を選択します。

• 適切な設置と接地を行う：スージ保護装置を正しい位置に設置し、上流にヒューズまたはブレーカーがあることを確認します。また、接地システムが基準を満たしており、接地抵抗が低いことを確認します。

• 多段階保護を実施する：電力システムの異なる段階で複数のスージ保護装置を設置し、適切な調整とスージエネルギーの効果的な分散を確保します。

• 定期的なメンテナンスと点検を行う：スージ保護装置の状態を定期的に点検し、老化や損傷の兆候があれば交換することで、最適な動作状態を維持します。