避雷器の種類と特性

序論

架空線、裸導体、または屋外変電所の金属構造物に対する大気中の落雷、また設備やネットワークのスイッチング操作による過電圧（スイッチング過電圧）は、電気設備に重大な危害をもたらします。設備の保護と絶縁調整を促進するために、制限された空間保護ゾーンを持つため、架空線の出入り口およびトランスフォーマーの近くに避雷器（別名「雷保護装置」）を設置する必要があります。

避雷器の種類と特徴

最も一般的な避雷器は、磁器またはシリコーンゴム製の非線形金属酸化物（MO）抵抗タイプです。これらは保護対象の設備と並列に接続され、接地網を通じて接地されます。もう一つの構造タイプは、炭化ケイ素（SiC）抵抗を使用するもの（バルブ型避雷器）ですが、これは現在ではあまり一般的ではありません。

主要な電気的特性：

• 再封止電圧：スパークオーバー後に後続電流が確実に遮断される避雷器の両端間の電圧。

• 最大連続運転電圧（MCOV）：避雷器が無期限に耐えられる最高の電力周波数電圧（50 Hzまたは60 Hz）。

• 定格短絡電流：避雷器が安全に処理できる最大の短絡電流。

• 公称放電電流：一般的な値には5 kA、10 kA、20 kAがあり、これらは避雷器がサージエネルギーを散逸する能力を示しています。

避雷器は、帯電導体と接地の間に接続されます。52 kV以上の電圧の設置では、パフォーマンスを監視するために放電動作カウンターを含むことがあります。避雷器の一例を図1に示します。

追加の方法

52 kV以上の電圧の架空線や屋外変電所では、「避雷針」、「避雷空中保護線」、またはその両方の組み合わせからなる雷保護システムを設置することが一般的です。

低電圧の過電圧保護

低電圧（LV、$V\≤1\text{kV}$）設備、特に電子機器や情報システムは、ケーブルや建物の構造物を通じて伝播する落雷によって深刻な損傷を受けやすいです。

このようなリスクを軽減するために、低電圧盤内に電力サージ保護装置（SPD）を通常設置します。これらの装置は標準的な公称放電電流5 kA、10 kA、20 kAを持ち、一部の高度なモデルは30〜70 kAまで処理できます。

避雷器と同様に、SPDは帯電導体と接地の間に接続され、図4に示すように配置されます。この構成により、サージ電流が敏感な設備から迂回され、過電圧イベントからの保護が確保されます。