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SPDにおけるMCOV:最大連続動作電圧選定ガイド

SPDにおけるMCOV:意味、Ucの選定、および一般的なエラー

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MCOV は、 最大連続使用電圧. 。IECのドキュメントでは、対応する サージ保護装置(SPD) 定格は通常次のように記載されます ユーシー. 。これは、宣言された条件下において、指定されたSPD保護モードの両端に連続的に印加可能な最大RMS電圧です。.

実用的なルールは「公称電圧×一律の係数」ではありません。MCOVまたはUcは、 各接続モードの両端に発生し得る最高連続商用周波電圧から選定し、(L-N、L-PE、N-PE、またはL-L)、その上で接地方式、想定される正常電圧の変動、メーカーのTOV特性、および結果として得られるUpまたはVPRを確認してください。.

MCOVが低すぎると、SPDで過度の漏れ電流、発熱、経年劣化、または遮断が発生する可能性があります。逆に不必要に高いと、選択したデバイスの電圧保護レベルが好ましくないものになる場合があります。したがって、正しい値とは、単に利用可能な最大値ではなく、実際の連続電圧および電気システムの条件に適合する最小の定格値です。.

MCOVとUcを1分で理解する

期間 主に以下で使用される 何を示しているか 記載されていない情報
MCOV 北米およびUL規格準拠のSPD関連資料 規定された保護モードにおける最大連続動作電圧 保護対象機器に残る過渡電圧
ユーシー IEC規格準拠のSPD関連ドキュメント SPDの端子またはモードに連続して印加可能な最大RMS電圧 各電圧および持続時間に対するTOV耐量
IEC準拠のドキュメント 規定のサージ試験下における宣言された電圧保護レベル 連続電圧適合性
VPR UL準拠のドキュメント 保護モード別に割り当てられた標準化電圧保護定格 MCOVまたはそれ単体での使用電圧適合性

MCOVは、低電圧AC SPDにおいて一般的にAC RMSのボルト単位で記載されます。これは、公称システム電圧、クランプ電圧、Up、VPR、またはTOV耐量点とは異なります。その UcとUpのガイド はパラメータ比較をより詳細に説明しています。このページでは、連続電圧定格の選定に焦点を当てます。.

IEC 61643-01:2024 には低電圧SPDの一般的な要件と試験方法が含まれており、完全なSPD、保護モード、およびSPDアセンブリを明確に区別しています。. IEC 61643-11:2025 はAC低電圧電源SPDに適用され、想定されるシステム、故障、およびTOVストレスを考慮することを要求しています。. IEC 61643-12:2020 はAC電源SPDの選定、動作、設置場所、および協調について扱っています。.

なぜ公称システム電圧だけでは不十分なのか

「230/400 V」、「277/480 V」、または「480 V」といったラベルでは、すべてのSPDコンポーネントにかかる電圧を特定できません。以下の4つの質問によって回答が変わります。

  1. 最初の数値は線間電圧と中性点間の電圧であり、2番目の数値は線間電圧であるか、あるいは線間電圧のみが記載されているか?
  2. 電源はY結線、デルタ結線、単相3線式、あるいはその他の構成ですか?
  3. 中性点またはシステム基準はどのように接地されていますか(直接接地、インピーダンス接地、または意図的な接地なし)?
  4. 各SPD保護モードはどの導体に接続されますか?

SPDは電圧にさらされます その端子間で, 。抽象的な数値としてのシステム銘板の電圧ではありません。したがって、L-N、L-PE、N-PE、およびL-Lモードを持つデバイスは、モードごとに異なるMCOVまたはVPR値を公表する場合があります。例えば、ULの公開認証記録では、評価されたSPDに対して、デバイス全体で共通の単一の値ではなく、モード固有のMCOVおよびVPR値が記載されています。.

L-N、L-PE、N-PE、またはL-L間の電圧にMCOVまたはUcを適合させる必要があることを示す保護モード電圧マップ

保護モードはMCOVの数値の前に記載されます

保護モード 確立するための電圧 一般的な選定ミス
L-N 設置点における最大連続線間対中性点電圧 モジュールの接続方法を確認せずに線間電圧を使用すること
L-PE 実際の接地構成を含む、最大連続線間対大地電圧 あらゆるシステムおよび故障条件下で常にL-Nと等しいと想定すること
N-PE 中性点と保護接地間に想定される連続および一時的な電圧 設備全体においてNとPEを互換性があるものとして扱うこと
L-L 最高連続線間電圧 線間保護素子に線対中性点間のUc値を適用すること

これが、相数だけで「三相SPD」を選択できない理由でもあります。 三相SPD選定ガイド は完全な仕様を網羅しており、 3極対4極SPDガイド トポロジーの選択を網羅しています。.

接地および電源トポロジーがMCOVの選定に与える影響

直接接地されたY結線システムでは、線間電圧と対地電圧(通常時)は通常相電圧に基づきますが、線間モードでは全線間電圧がかかります。この関係を、デルタ結線、IT接地、高抵抗接地、またはその他のインピーダンス接地システムにそのまま適用することはできません。.

地絡発生時、非接地またはインピーダンス接地システムにおける健全相の対地電圧は大幅に上昇する可能性があります。この状態を連続運転として扱うか、規定の一時的過電圧(TOV)として扱うか、あるいは規定時間内に除去すべき故障として扱うかは、システム設計および適用される規則に依存します。したがって、SPDの選定にあたっては、すべての製品に一律で1.73倍の係数を適用するのではなく、メーカーの構成表およびその構成に対するTOV宣言を使用しなければなりません。.

北米向け機器に関して、Eaton社が公開しているSPDガイダンスは、構成への依存性を示しています。それによると、Y結線構成のSPDは中性線が物理的に接続され、かつ直接接地されている場合にのみ使用し、インピーダンス接地システムについては適切なデルタ結線構成へ振り向けるよう推奨しています。これはメーカーによる適用ガイダンスであり、正確な製品リスト、システムスタディ、または現地の法規に代わるものではありません。.

IECアプリケーションについては、以下の2つのチェックを分離してください。

  • 連続電圧チェック: Ucは、接続されたモード全体に連続的に印加される電圧に対して適切でなければなりません。;
  • TOVチェック: SPDの宣言された応答は、規定された一時電圧、持続時間、モード、およびシステム条件に適合しなければなりません。.

アプリケーション資料でSPDをその電圧で継続的に通電状態に保つことが要求されていない限り、TOVの全振幅をUcに強制しないでください。TOV耐量、安全な故障、および連続動作は、それぞれ異なる宣言です。専用の 一時過電圧およびSPDガイド を参照してその境界を確認してください。.

SPDのMCOVまたはUcを選択するための6つのステップ

システムトポロジー、保護モード、連続電圧、TOV特性、およびUpまたはVPRからSPDのMCOVまたはUcを選択するための6ステップのワークフロー

1. 公称電圧だけでなく、電気システムを記録する

文書化:

  • ACまたはDC;
  • 公称電圧および予想される最高連続電圧;;
  • 周波数および電源タイプ、;
  • 単相、スプリットフェーズ、Y結線、デルタ結線、またはその他のトポロジー。;
  • TN、TT、IT、直接接地、またはインピーダンス接地(該当する場合)。;
  • 中性線の有無およびボンディングポイント。;
  • 発電機、UPS、コンバータ、または代替電源の動作モード。.

導体数や盤のラベルだけで構成を推測しないでください。単線結線図を使用し、電源およびボンディング方式を確認してください。.

2. 提案するSPDにおけるすべての保護モードをリストアップすること。

製品のトポロジーを実際の端子ペアに変換してください。例えば、3+1構成は、4+0構成のようにすべての内部素子に同じ連続電圧を印加するわけではありません。目標は以下のようなモードスケジュールです:

モード 接続導体 想定される最大連続RMS電圧 候補となるMCOV/Uc 検証済みか?
L1-N L1-N間 プロジェクト値 データシート値 はい/いいえ
L2-N L2-N間 プロジェクト値 データシート値 はい/いいえ
L3-N L3-N間 プロジェクト値 データシート値 はい/いいえ
N-PE N-PE間 プロジェクト条件 データシートの宣言 はい/いいえ

本ワークシートは意図的に空白にしています。正しい数値は、実際の設置状況および正確なSPDデータシートに基づきます。.

3. 各モードの最大連続電圧を確立する

通常運用時に存在し得る最も高い信頼性のある商用周波電圧を使用してください。文書化された供給許容差、変圧器タップ、電圧調整、発電機またはUPSモード、およびプロジェクトに関連する動作条件を考慮してください。.

10%、15%、または25%の固定マージンが、地域の推奨事項やメーカーの計算例に記載されている場合があります。これは普遍的なIECまたはULの選定式ではありません。マージンを使用する場合は、その出典を記録し、選択した製品および電気システムに適用されることを確認してください。.

4. 連続動作をカバーする宣言されたMCOV/Ucを選択する

すべてのモードについて:

宣言されたMCOVまたはUc ≥ そのモードにおける予想される最高連続RMS電圧

この不等式は適合性の確認であり、完全なSPD選定式ではありません。選択された定格は、メーカーが許可する正確な電気システム構成とも一致している必要があります。L-Nに対して規定されたMCOVを他のモードと混同したり、1つのモジュールの値がアセンブリ全体を表していると想定したりしないでください。.

5. TOVの挙動を個別に検証する

製品のTOV表または曲線を確認し、以下を確認すること:

  • 印加電圧;;
  • 継続時間;;
  • 保護モード;;
  • 接地または故障状態;;
  • 耐性や安全な故障など、宣言された結果;;
  • 必要な上流側またはバックアップ保護。.

データシートに条件や結果の記載がなく「TOV耐性あり」としか書かれていない場合は、不足している技術資料を要求してください。不明なTOV宣言を補うために、一般的なTOV倍率を用いてMCOVを過大評価すべきではありません。.

6. UpまたはVPR、およびその他の仕様を再確認する

不必要に高いMCOV/Ucは、より高い制限電圧や保護レベルに関連する可能性があります。UpまたはVPRが機器のインパルス耐電圧および設置経路全体と適合していることを確認してください。次に、SPDのタイプ、In、ImaxまたはIimp、SCCRやIsccrなどの短絡定格、バックアップヒューズまたは回路遮断器、接続長、状態表示、および環境定格を検証してください。.

について SPDデータシートガイド は、完全な受け入れ手順を提供します。.

確認作業1:接地Y結線配電盤

プロジェクトの電源が接地Y結線であり、L-N、L-PE、N-PE、およびL-Lの保護モードを持つSPDが提案されていると仮定します。正しい手順は以下の通りです。

  1. システムの線間電圧および相電圧を記録する。;
  2. 4つのモードタイプそれぞれにおける最高連続電圧を確立する。;
  3. 各モードの宣言されたMCOV/Ucが、それぞれの連続電圧を下回っていないことを確認してください。;
  4. 実際の接地システムに対する製品のTOV特性を確認してください。;
  5. モードごとのUpまたはVPRを、保護対象機器および設置設計と比較してください。.

公開されている製品記録は、単一の数値では不十分である理由を示しています。あるメーカーは、同一のシステム構成において、L-N間にはより低いMCOVを、L-L間にはより高い値を宣言する場合があります。それらの数値は、その特定のモデルに対する根拠であり、他のSPDの参照テーブルではありません。.

確認作業2:デルタ結線またはインピーダンス接地システム

3線式デルタ結線またはインピーダンス接地システムの場合、線間電圧を√3で割ることから始めないでください。まず、SPDが実際にどの導体および基準点に接続されるか、また、通常動作時および関連する地絡条件下で各モードがどのような電圧を経験し得るかを特定してください。.

次に、その特定のSPDが当該構成に対してリストアップされているか、または宣言されていることを確認してください。スラッシュ定格のY結線デバイスや、強固に接地された中性線を必要とする製品は、単にMCOVの数値が十分に高く見えるという理由だけで適合していると見なすことはできません。構成の承認と電圧定格の両方が必要です。.

この例は、かつての「接地対非接地MCOV計算式」がなぜ安全ではないのかも示しています。それは、製品のトポロジー、モード固有の定格、TOVの結果、および設置フレームワークを無視したまま、もっともらしい数値を算出してしまう可能性があるからです。.

MCOVが低すぎる、または高すぎる場合に何が起こるか?

MCOVまたはUcの選択値が低すぎる場合、適切である場合、または不必要に高い場合の比較と、それによって生じるSPDのトレードオフ
セレクション 想定される結果 技術的解釈
低すぎる 漏れ電流の増加、発熱、MOVの経年劣化の加速、熱的遮断、または通常時や一時的な電圧ストレス下での故障 連続電圧の適合性が満たされていない
適切 想定される最高連続動作電圧での安定した動作、文書化されたTOV特性、および許容可能なUp/VPR 選定における電圧定格部分は妥当である
不必要に高い 連続電圧のヘッドルームは大きくなりますが、Up/VPRが高くなる、あるいは保護マージンが低下する可能性があります “「高い」ことが自動的に「優れている」ことにはなりません。絶縁協調を再確認してください

MCOVは寿命の評価基準ではありません。サージ履歴、熱環境、内部コンポーネントの設計、断路器の動作、およびサージ電流の負荷が耐用年数に影響します。MCOVをIn、Imax、Iimp、または保守基準の代わりに使用しないでください。.

MCOV選定における一般的な誤り

MCOVをクランプ電圧として扱うこと

MCOV/Ucは連続電圧の適合性を定義するものです。UpまたはVPRは、規定の試験条件下におけるサージ電圧の制限値を表します。SPDの非線形素子は、特定のMCOVしきい値において理想的なスイッチとして動作するわけではありません。.

公称線間電圧のみに基づいて選定すること

同じ公称線間電圧であっても、電源や接地方式が異なる場合があります。接続モード間の電圧および認可されたシステム構成に基づいて選定してください。.

汎用的なTOV倍率の適用

TOVは、電圧、持続時間、保護モード、システム状態、および結果によって定義されます。公称電圧に単一の汎用係数を乗じても、その製品が予期される事象に耐えられるという証明にはなりません。.

他メーカーの表の流用

構成ラベルおよびモード定格は製品固有のものです。特定のモデルおよび市場向けに、正確なデータシート、取扱説明書、証明書、またはリスト登録記録を使用してください。.

MCOVの最大化とUpまたはVPRの無視

過度な連続電圧の余裕は、保護レベルの決定を弱める可能性があります。十分なMCOV/Ucを選択した上で、完全な保護協調を最適化してください。.

低圧SPDと中圧避雷器のルールの混同

本ガイドは、IEC 61643/UL 1449の範囲内における低圧電源用SPDに関するものです。中圧避雷器は、異なる規格、システム検討、定格、およびTOV協調を使用します。それらの計算式や表を低圧SPDの仕様に持ち込んではなりません。.

MCOV/Uc データシートおよび見積依頼(RFQ)チェックリスト

SPDを受け入れる前に、各保護モードに対して1行ずつ記入されたものを要求してください:

必須項目 受入確認事項
公称システム電圧 L-N、L-L、またはその両方のいずれについて記述されていますか?
最大連続システム電圧 この値を規定する文書化された条件は何ですか?
電源および接地方式 トポロジーは明示的に特定されており、かつその製品に対して許可されていますか?
保護モード どの端子ペアが保護されていますか?
モード別のMCOV/Uc 各値は、そのモードにおける連続RMS電圧以上になっていますか?
TOV宣言 電圧、持続時間、モード、条件、および結果が記載されていますか?
モード別のUpまたはVPR 保護レベルは、機器および設置に対して許容範囲内ですか?
短絡宣言 SCCRまたはIsccrなどの該当するIEC宣言は、設置およびバックアップ保護と整合していますか?
製品規格 その正確なモデルは、該当するIEC、UL、または各国の枠組みに基づいて評価されていますか?
バックアップ保護 必要なヒューズまたは回路遮断器が明記されており、かつ入手可能ですか?

サプライヤーがモード固有の電圧データや許容される電気システム構成を提供できない場合、MCOVの数値だけではそのデバイスを承認するのに十分ではありません。.

よくある質問

電気システムにおけるMCOVとは何を意味しますか?

MCOVは最大連続動作電圧を意味します。SPDの場合、これは宣言された条件下で、指定された保護モード全体に連続して印加可能な最大RMS電圧のことです。.

MCOVはUcと同じですか?

これらは、一般的な低電圧SPDの使用において、同じ連続電圧選択の目的を果たします。. ユーシー はIEC記号です。; MCOV は北米およびUL準拠の文献で一般的です。必ず正確なデータシートに記載されている用語と試験フレームワークに従ってください。.

MCOVは公称電圧より高くあるべきですか?

関連する保護モード全体で予想される最高連続RMS電圧より低くてはなりません。公称電圧にはあらゆる動作変動が含まれているわけではないため、宣言されたMCOV/Ucは通常、公称値よりも高くなります。ただし、必要な差分は一律のパーセンテージではなく、実際の電気システムおよび適用されるガイダンスから導き出す必要があります。.

MCOVはTOVより高くある必要がありますか?

自動的にそうなるわけではありません。MCOV/Ucは連続動作を対象としています。TOVの挙動は、規定された一時的な電圧、持続時間、モード、および結果に対して評価されます。すべての一時的な値を新しい連続定格として扱うのではなく、個別のTOV宣言を確認してください。.

MCOVが高いSPDの方が常に優れていますか?

いいえ。MCOVを高くすると連続電圧耐性は向上しますが、UpやVPRが高くなる可能性があります。必要なサージ保護レベルを維持しつつ、十分な連続電圧耐量を選択してください。.

MCOVは計算式で選択できますか?

MCOV/Ucが最高連続モード電圧以上であるかを確認する式はありますが、選択を完結させる万能な乗数はありません。トポロジー、接地、モード、TOV特性、製品認証、およびUp/VPRについては、個別に検証する必要があります。.

選定の決定

MCOVまたはUcの選択 モードごと. 。L-N、L-PE、N-PE、またはL-L間に継続的に印加される電圧を特定し、その電源および接地方式に対して特定のSPDとトポロジーが許容されていることを確認します。その後、TOV特性とUp/VPRを個別にチェックしてください。このアプローチにより、一般的な乗数の中にシステム上の前提条件を隠すことなく、論理的に説明可能な仕様を作成できます。.

産業用SPDの見積もりについては、単線結線図、公称電圧および最大連続電圧、周波数、電源および接地方式、必要な保護モード、SPDタイプ、TOV要件、Up/VPR目標値、短絡容量、およびバックアップ保護の詳細をVIOXまでお送りください。利用可能な VIOXサージ防護デバイス これらのシステム入力が定義された後にのみ。.

技術リファレンス

本ガイドは仕様検討を支援するものであり、通電試験や設置手順を示すものではありません。最終的な選定にあたっては、正確な製品ドキュメント、システム検討、適用される設置規則、および有資格エンジニアによるレビューに従う必要があります。.