信頼性の高い電力品質はもはや贅沢品ではなく、現代のインフラストラクチャにおける基本的な要件です。電気工事請負業者や施設管理者にとって、議論は「サージ保護は必要か？」から「当社の設備が最新のNEC 2023の要件を満たし、重要な資産を保護するにはどうすればよいか？」へと移行しました。 サージ保護装置（SPD） 電圧トランジェント（外部の落雷または内部の負荷スイッチングによって引き起こされる）は、時間の経過とともに回路を劣化させたり、壊滅的な即時故障を引き起こす可能性があります。シュナイダーエレクトリック、イートン、シーメンスなどの競合他社が長年にわたり業界の基準を確立してきましたが、VIOXは堅牢なIEC/UL準拠と設置者に優しいエンジニアリングを組み合わせることで、その基準を再定義しています。”
このガイドでは、SPDの設置に関する技術要件、法規制、およびベストプラクティスについて詳しく説明し、プロジェクトが準拠し、安全で、長持ちするように構築されることを保証します。.
規制の状況：NEC 2023と安全基準.
米国電気工事規程（NEC）は、サージ保護に関する要件を段階的に厳格化してきました。最も重要な変化は2020年に始まり、2023年のコードサイクルで確固たるものになりました。
NEC第230.67条：住宅に関する義務.
NEC 2023第230.67条に基づき、
住戸に 電力を供給するすべてのサービスは、 タイプ1またはタイプ2のSPDを設置する必要があります。この要件は、以下に適用されます。
- 一戸建て住宅
- 集合住宅
- ホテル/モーテルの客室およびスイートルーム
この規程では、SPDはサービス機器の不可欠な一部であるか、そのすぐ隣に設置する必要があると規定されています。請負業者にとって、これはサージ保護がオプションのアップセルではなく、サービスアップグレードおよび新築の標準的な項目になったことを意味します。.
NEC第242条：過電圧保護
以前は第285条に記載されていたSPDの要件は、現在 第242条 （過電圧保護）に収容されています。この条項では、SPDは以下でなければならないと規定されています。
- リストされていること： デバイスは、ULまたはETLのような国内認定試験所（NRTL）によってテストされ、リストされている必要があります。.
- 短絡電流定格（SCCR）： SPDは、設置場所で使用可能な故障電流以上のSCCRを持っている必要があります。使用可能な故障電流が65kAのパネルに22kA SCCR定格のSPDを取り付けることは、規程違反であり、重大な安全上の危険です。.
SPDカテゴリのデコード：タイプ1、2、3、および4
正しいデバイスの選択は、電気配電システム内のどこに配置されるかに完全に依存します。ここでの誤用は、検査の不合格の一般的な原因です。.
タイプ1：ライン側保護
タイプ1 SPDは、ヘビーリフターです。これらは、サービス変圧器の二次側と、サービス遮断過電流デバイスのライン側の間に設置することを目的とした、恒久的に接続されたデバイスです。.
- アプリケーション サービスエントランス、計量バンク、および上流に過電流保護が存在しない場所。.
- VIOXの利点： 当社のタイプ1ユニットは、外部ヒューズなしで高エネルギーサージを処理できるように設計されており、狭いサービスキャビネットでの設置を簡素化します。.
タイプ2：負荷側保護
タイプ2 SPDは、主サービス遮断器の負荷側に設置されます。これは、商業および産業用パネルで最も一般的なアプリケーションです。.
- アプリケーション 配電盤、分岐盤、および産業用制御キャビネット。.
- 要件： これらは通常、専用の回路ブレーカーまたはヒューズ遮断器を必要とします。.
タイプ3：使用時点
タイプ3 SPDは、電気サービスパネルから最小導体長10メートル（30フィート）で設置されます。これらは多くの場合、特定の敏感な負荷を保護するように設計されたストリッププロテクターまたはレセプタクルベースのデバイスです。.
タイプ4：コンポーネントアセンブリ
これらは、他の機器に組み込むことを目的とした、1つまたは複数のタイプ5コンポーネント（MOV—金属酸化物バリスタなど）で構成されるコンポーネントアセンブリです。スタンドアロンの現場設置を目的としたものではありません。.
重要なパフォーマンス指標
SPDを指定する場合、ブランド名を超えて検討することが重要です。によって定義されたパフォーマンス定格を評価する必要があります。 UL 1449 （北米）および IEC 61643 （国際）。.
1. 公称放電電流（In）
これは、SPDが故障せずに15回伝導できる電流のピーク値（8/20μs波形）を表します。.
- 標準： タイプ1 SPDは通常、10kAまたは20kAが必要です。.
- おすすめ： 重要なインフラストラクチャの場合、VIOXは寿命を確保するために20kA Inを指定することをお勧めします。.
2. 最大連続動作電圧（MCOV）
MCOVは、SPDが通常の動作中に導通するのを防ぐために、公称システム電圧よりも高くする必要があります。MCOVが公称電圧に近すぎると、わずかなユーティリティサージによってSPDが早期にクリップし、寿命が短くなる可能性があります。.
3. 電圧保護定格（VPR）/ Up
しばしば「クランプ電圧」と呼ばれ、これはサージ中にSPDが機器に通過させる残留電圧です。.
- 低いほど良いです。. 600V VPRは、1000V VPRよりも優れた保護を提供します。.
- トレードオフ： VPRが低いほど、コンポーネントにかかるストレスが高くなることがよくあります。VIOXは、熱保護されたMOVテクノロジーを使用してこれをバランスさせ、耐久性を損なうことなく低いVPRを維持します。.
4. 最大サージ電流（Imax）
これはシングルショット定格であり、デバイスが故障する前に一度に処理できる最大電流です。競合他社は、主要なセールスポイントとして大規模な数値（例：300kA）を宣伝することがよくありますが、エンジニアリングのベストプラクティスでは、より高い で （耐久性）が過剰な アイマックス （容量）よりも、ほとんどのアプリケーションで価値があることを示唆しています。.
保護ゾーン戦略
主サービスエントランスの単一のSPDは、商業施設ではほとんどの場合不十分です。高周波トランジェントは、メインパネルの下流で誘導されたり、「リング波」が建物の配線を通過する際に電圧を増幅したりする可能性があります。.
これに対抗するには、 カスケード保護 戦略（またはゾーン保護）が必要です。.
- ゾーンA（サービスエントランス）： 外部グリッドのスイッチングまたは雷からの大規模なエネルギーを処理します。（Type 1 SPD）。.
- ゾーンB（配電）： HVACまたはエレベーターからの残留電圧および内部スイッチングサージを抑制します。（Type 2 SPD）。.
- ゾーンC（重要負荷）： PLC、サーバー、および医療機器の精密な保護。（Type 3 SPD）。.
インストールのベストプラクティス：最も失敗しやすい箇所
最高定格のVIOX SPDであっても、誤って設置された場合、機器を保護できません。雷および高周波トランジェントの物理学は、以下を規定します。 インピーダンス は敵です。.
「リード線の長さ」ルール
サージ周波数では、ワイヤは大きなインピーダンスを持ちます。経験則として、ワイヤの1インチごとに、サージイベント中に約15〜25ボルトの通過電圧が追加されます。.
- 目標： リード線をできるだけ短く、まっすぐに保ちます。理想的には、以下にしてください。 10インチ（250mm）.
- 間違い： パネル内に余分なワイヤをコイル状に巻くこと。これによりインダクタが生成され、インピーダンスが増加し、SPDの効果が低下します。.
- これは最も一般的な間違いです。技術者は10Aの電源を接続し、次に8本の24V+ワイヤーと8本の0Vワイヤーをそれらの2つの小さなネジ端子に詰め込もうとします。これは、高抵抗で、溶けたプラスチックが起こるのを待っているようなものです。 導体を必要な正確な長さにトリミングします。急な90度の曲げは避け、緩やかな曲線を使用します。.
接地ならびに接合
SPDはエネルギーを接地に迂回させます。接地への経路の抵抗が高い場合、エネルギーの行き場がありません。接地導体がパネルの接地バスに直接接続されていることを確認してください。他のデバイスとの接地接続をデイジーチェーン接続しないでください。.
過電流保護の連携
回路ブレーカーを介して接続されたType 2デバイスの場合：
- 専用のブレーカーを使用します（通常、メーカーのマニュアルに応じて20Aまたは30A）。.
- ワイヤ長を最小限に抑えるために、ブレーカーをSPDにできるだけ近づけて配置します。.
- ブレーカーがパネルのAIC定格と一致していることを確認してください。.
産業用と住宅用の考慮事項
サージ保護の原則は同じですが、環境は大きく異なります。.
産業環境
製造工場では、脅威はしばしば 寸法を測定します。外部ラベルの寸法ではありません。壁の厚さ（標準的な板金キャビネットの場合、通常1.5〜2mm）を差し引いてください。. です。VFD（可変周波数ドライブ）、大型モーター、アーク溶接機などの大きな誘導負荷は、毎日数千のマイクロサージを生成します。これらは必ずしも機器を即座に破壊するわけではありませんが、「電子的な錆」を引き起こし、制御ボードやセンサーの早期故障につながります。.
- VIOXソリューション： サージをクランプするだけでなく、電力をクリーンアップするために、産業用パネルにはEMI/RFIノイズフィルタリングを備えたSPDをお勧めします。.
雷が発生しやすい地域
フロリダまたは中西部の施設では、避雷システム（LPS）が一般的です。建物に避雷針（フランクリンロッド）がある場合、潜在的な接地電位上昇（GPR）およびストライクからの部分電流を処理するために、サービスエントランスにType 1 SPDが必須です。.
診断とメンテナンス
サージ保護は静かなサービスです。通常、ライトが消えるまで動作していることはわかりません。すべてのVIOX産業用SPDには、以下が装備されています。
- ビジュアル・ステータス・インジケータ： 緑（良好）/赤（交換）。.
- ドライ接点（リモート信号）： 施設管理者にとって重要です。これにより、SPDをビル管理システム（BMS）またはSCADAシステムに配線して、保護が損なわれた場合にアラートを送信できます。.
ト: 年間の熱画像処理およびメンテナンスPMにSPDの検査を含めます。破損したMOVモジュールは、完全に故障する前に熱を発生させる可能性があります。.
よくある質問（FAQ）
1. サージ保護は法律で義務付けられていますか？
はい、特定の用途において必要です。NEC 2023年第230.67条では、すべての住宅ユニットにSPD（避雷器）の設置が義務付けられています。第700.8条では非常用システムに、第708.20条では重要業務電力システム（COPS）にSPDの設置が義務付けられています。.
2. Type 1アプリケーションにType 2 SPDをインストールできますか？
一般的に、いいえ。Type 2の機器は、特にその目的のために記載されていない限り、主幹遮断器の前に設置できる定格ではありません。そうすることは、製品の規格と法規に違反します。.
3. SPDは電気料金に影響しますか？
SPDは受動デバイスです。消費電力はごくわずか（LEDインジケーター用のミリアンペア程度）であり、負荷への電流の流れを制限することはありません。.
4. サージアレスタとSPDの違いは何ですか？
以前は、「サージアレスタ」は中/高電圧（> 1000V）のユーティリティ保護を指し、TVSS（過渡電圧サージ抑制装置）は低電圧を指していました。最新の用語（NEC第242条）では、> 1000Vには「サージアレスタ」を使用し、<1000Vシステムには「サージ保護デバイス（SPD）」を使用します。.
5. なぜSPDが故障したのですか？
SPDは犠牲的なデバイスです。エネルギーを吸収するにつれて、時間の経過とともに劣化するように設計されています。故障は通常、デバイスが下流の機器を保護するために身を犠牲にしてその役割を果たしたことを意味します。ただし、早期故障は、デバイスのMCOV定格を超える持続的な過電圧（スウェル）によって引き起こされる可能性があります。.
6. VIOXは他のブランドの代替品を提供していますか？
はい。VIOX SPDは、標準的なDINレールマウントとユニバーサルなフォームファクタで設計されており、旧式のABB、Phoenix Contact、またはCitelデバイスを搭載した老朽化したパネルの優れた後付け製品となります。.
電気的安全性を確保するには、コードを満たすだけでなく、電力品質の物理学を理解する必要があります。技術データシート、または特定の施設に関するVIOXアプリケーションエンジニアとの相談については、テクニカルリソースページをご覧ください。.
