三相SPD：タイプ、配線およびメンテナンスガイド

1. 三相電源スージ保護装置（SPD）とは何ですか？

三相電源スージ保護装置（SPD）、または三相避雷器は、三相交流電力システム専用に設計されています。主な機能は、雷の直撃や電力網内のスイッチング操作によって引き起こされる過渡的な過電圧を制限し、下流の電気設備を損傷から保護することです。SPDはエネルギーの吸収と散逸に基づいて動作します：過電圧イベントが発生すると、装置は迅速に対応して過剰な電圧を安全なレベルに抑制し、余剰エネルギーを接地システムを通じて安全に接地します。

2. 三相電源スージ保護装置の種類

三相SPDは、動作原理と内部構造に基づいて以下の種類に大別できます：

• MOV型（金属酸化物バリスタ）：金属酸化物バリスタの非線形電圧-電流特性を利用しています。通常の電圧条件下では、MOVは非常に高い抵抗を持ち、ほとんど電流を導きません。しかし、電圧が閾値を超えると抵抗が急激に低下し、スージ電流を導き、分散することができます。

• GDT型（ガス放電管）：低圧の不活性ガスを含んでいます。通常は導電性がないですが、電圧が破壊電圧に達すると内部のガスがイオン化し、導電経路が形成され、スージエネルギーを急速に放出することができます。

• ハイブリッドSPD：複数の保護コンポーネント（MOVやGDTなど）を組み合わせることで、より広範囲の保護と高速な反応時間を実現します。

3. 三相電源SPDの配線方法

三相SPDの効果的な動作には適切な配線が不可欠です。重要な手順と注意点は以下の通りです：

• 設置場所：SPDは保護対象の機器の前部に、可能な限り主電源入力点に近い位置に設置する必要があります。これにより、接続線路上での誘導過電圧の影響を最小限に抑えることができます。

• 遮断器またはヒューズ：適切な定格の遮断器またはヒューズをSPDの上流に設置し、SPDの故障時に素早く回路を切断することで、火災などの二次的危険を防ぎます。

• 配線順序：一般的な三相SPDには5つの端子があります：L1、L2、L3（相線）、N（中性線）、PE（保護接地）。電源が切断されていることを確認した後、L1–L2–L3–N–PEの順序でワイヤを接続します。PE端子は信頼性の高い接地システムに直接接続して、有効な接地を確保する必要があります。

• 導体のサイズ：接続ワイヤの断面積は、SPDの最大放電電流定格に一致する必要があります。これは、導体が小さすぎると過熱や火災の原因となるためです。

• 明確なラベル付け：設置後、将来のメンテナンスやトラブルシューティングのためにすべての配線に明確なラベルをつけます。

4. 三相SPDの定期的なメンテナンスとテスト

• 定期的な視覚検査：少なくとも年に一度、物理的な損傷、焼け焦げ、または緩んだ接続がないか確認します。

• 性能テスト：専門の測定器を使用して、リーク電流と残存電圧を定期的に測定し、SPDが必要な保護基準を満たしていることを確認します。

• 交換方針：SPDは消耗品です。パフォーマンスの低下が検出された場合、または装置が複数のスージイベントを吸収した場合は、速やかに交換し、故障による安全上の危険を避ける必要があります。

電力システムにおける雷保護の重要な構成要素である三相電源スージ保護装置の適切な選択、正確な設置、および定期的なメンテナンスは、電力網全体の雷に対する耐久性を高めるために不可欠です。