導入：TVSSからSPDへの用語の変遷
10年以上電気システムに携わってきた方なら、両方の用語を目にしたことがあるでしょう。 TVSS （過渡電圧サージ抑制装置）および SPD （サージ保護デバイス）. 。2009年の単なる名称変更に始まったこの動きは、安全基準、試験の厳格さ、保護の考え方における根本的な進化を表しています。この記事では、UL 1449の初期版に準拠した従来のTVSSデバイスから、現在の第5版の要件を満たす最新のSPDへの道のりについて検証します。.
エンジニア、請負業者、施設管理者にとって、この移行を理解することは単なる学問的なものではなく、システムの安全性、コンプライアンス、機器の寿命に直接影響します。TVSSからSPD保護へのアップグレードの歴史的背景、技術的な違い、および実際的な影響について掘り下げていきます。従来のインフラを維持する場合でも、新しい設備を指定する場合でも、このガイドは、進化する規格の状況において情報に基づいた意思決定を行うために必要な明確さを提供します。.
歴史的背景：UL 1449第1版および第2版（TVSS時代）
2009年以前は、北米のサージ保護デバイスはすべて、 TVSS UL 1449の第1版（1985年）および第2版（1998年）に基づき、（過渡電圧サージ抑制装置）としてラベル付けされていました。これらの初期の規格は、基本的な安全要件を確立しましたが、最新のSPDのような厳格な性能試験はありませんでした。.
TVSSデバイスは、主に火災や感電の危険を防ぐという基本的な安全性について、 抑制電圧定格（SVR） 試験で、控えめな500アンペアのサージ電流を使用して評価されていました。これにより、比較の指標が得られましたが、現実世界の激しいサージイベントをシミュレートしたものではありませんでした。.
設置は本質的に制限されていました。TVSSユニットは、 負荷側 主幹遮断器の（下流側）でのみ認められており、雷によるサージが建物に侵入する可能性のあるサービスエントランス保護からは除外されていました。.
多くの施設では、2009年より前に設置されたTVSSデバイスがまだ稼働しています。機能的には問題ありませんが、最新の熱保護、より高い電流サージ耐久性（3,000A試験）、現在のNECコンプライアンス、および壊滅的な故障モードを防ぐフェイルセーフ機能がありません。この歴史的背景は、SPDという用語への移行が、安全性の考え方と性能の期待における根本的なアップグレードを表している理由を説明しています。.
最新の移行：UL 1449第3版以降
解放 2009年のUL 1449第3版 のリリースは、サージ保護におけるパラダイムシフトを示しました。この規格は、以前は別々のカテゴリ（TVSSおよび二次サージアレスタ）を、統一された用語 サージ保護装置（SPD）. の下に統合しました。これは単なるリブランディングではなく、UL規格をIEC用語および米国電気工事規程（NEC）と整合させる国際的な調和努力を反映したものでした。.
第3版で導入された主な変更点
| 変更点 | 従来（TVSS / 第2版） | 最新（SPD / 第3版） | インパクト |
|---|---|---|---|
| 用語 | TVSS | SPD | グローバル規格（IEC 61643-11）に準拠 |
| 試験電流 | 500A | 3,000A （6倍高い） | より現実的なサージ状態をシミュレート |
| 定格電圧 | SVR（抑制電圧定格） | VPR （電圧保護定格） | 数値が高いほど性能が悪いという意味ではない |
| 耐久性指標 | 指定なし | 公称放電電流（Iₙ） | デバイスは定格電流で15回の連続サージに耐える必要がある |
| 設置範囲 | 負荷側のみ | タイプ1〜5 場所に基づく | サービスエントランス（ライン側）保護が可能 |
第4版および第5版による進化
その後の版では、新しいテクノロジーの安全要件が洗練されました。
第4版（2014/2017）では、熱保護と故障モードの試験が強化され、SPDが火災の危険を生じさせることなく安全に故障することが保証されました。第5版（2021年、2025年まで更新）では、最大1500V DCのDCおよび太陽光発電（PV）システム、タイプ3 SPDに統合されたUSB充電回路、多層プリント配線基板上のトレース間の絶縁、およびタイプ5コンポーネントの湿気の多い場所への適合性に関する特定の要件が追加されました。.
SPD分類システム
最新のUL 1449では、サージ保護装置を設置場所と構造に基づいて5つの「タイプ」に分類しています。
- タイプ1：ライン側（サービスエントランス）設置用の恒久的なSPD
- タイプ2：負荷側（配電盤）設置用の恒久的なSPD—TVSSデバイスの直接の後継
- タイプ3：使用場所のSPD（プラグインストリップ、レセプタクルタイプ）
- タイプ4：他の機器への統合用のコンポーネントアセンブリ
- タイプ5：回路基板実装用のディスクリートコンポーネント（MOV、GDT）
このフレームワークは、仕様作成者と設置者に明確さを提供し、あいまいなTVSSラベルを正確なアプリケーションガイダンスに置き換えます。.
主な技術的違い：SVR対VPR、試験規格、安全機能
TVSSからSPDへの移行には、性能、安全性、および仕様に影響を与える大幅な技術的アップグレードが含まれていました。これらの違いを理解することは、適切なデバイスの選択とシステム設計に不可欠です。.
電圧定格の進化：SVRからVPRへ
エンジニアにとって最も顕著な変更は、電圧定格の用語と試験方法です。.
| パラメータ | SVR（抑制電圧定格） | VPR（電圧保護定格） | 実際的な意味 |
|---|---|---|---|
| 試験電流 | 500A | 3,000A （6倍高い） | VPR値は高く表示されますが、より現実的なサージ状態を表しています |
| 測定 | 単一サージ中のピークスルー電圧 | 3,000Aの繰り返しサージ下での最大電圧 | VPRは、過酷で反復的なイベント下での性能を示します。 |
| 代表値 | 120Vシステムの場合、330V、400V、500V | 330V、400V、500V、, 600V 同じシステムの場合 | 600VのVPRデバイスは、試験の厳しさにより、500VのSVRデバイスよりも優れた保護を提供する可能性があります。 |
| ラベリング | “「SVR：500V」” | “「VPR：600V」” | SVRとVPR間の直接的な数値比較は誤解を招く可能性があります。 |
重要な洞察：600VのVPRを備えた最新のSPDは、500VのSVR定格を備えた従来のTVSSよりも優れた保護を提供する可能性があります。より高い試験電流（3,000A対500A）は、VPRの数値がより厳しい条件下での性能を反映していることを意味します。.
強化された耐久性試験：公称放電電流（Iₙ）
従来のTVSS規格には、正式な耐久性指標がありませんでした。最新のUL 1449では、SPDが次のことを通じて生存を実証する必要があります。 15回の連続サージ 定格公称放電電流で。.
| 現在の評価 | 典型的なアプリケーション | 従来のTVSSアプローチ | 最新のSPD要件 |
|---|---|---|---|
| 10kA Iₙ | 商業ビル | 特定のライフサイクル試験なし | 15 × 10kAのサージに耐える必要があります |
| 20kA Iₙ | 産業施設 | 可変性能 | 複数のイベントを通じて一貫した保護 |
| 40kA Iₙ | サービス・エントランス | TVSSでは利用できません | 雷保護用のタイプ1 SPD |
この試験により、SPDが最初の数回のサージイベント後に大幅に劣化しないことが保証されます。これは、古いTVSSユニットで一般的な故障モードです。.
安全機能の進歩
最新のSPDには、TVSSデバイスには存在しなかった、または不十分であった複数の保護層が組み込まれています。
- サーマルディスコネクト：危険な温度に達する前に、故障したコンポーネントを切断することにより、過熱および熱暴走を防ぎます。.
- 短絡電流定格 (SCCR)：故障電流に対する明確に定義された耐電圧定格。上流の保護デバイスとの連携を保証します。.
- フェイルセーフ設計：SPDは、「安全な」状態（通常は開回路）で故障するように設計されており、火災や感電の危険を引き起こしません。.
- 絶縁要件：第5版では、内部アークを防ぐために、多層基板上の導電性トレース間の特定の距離が義務付けられています。.
試験体制の比較
以下の表は、TVSS規格とSPD規格の間で試験要件がどのように進化したかをまとめたものです。
| 試験カテゴリ | UL 1449第2版（TVSS） | UL 1449第5版（SPD） | 改善 |
|---|---|---|---|
| サージ電流 | 500Aの単一サージ | 3,000Aの繰り返しサージ | 6倍以上リアル |
| 耐久性 | デューティサイクルのみ | Iₙ定格で15回のサージ | 定量化された寿命 |
| 熱 | 基本的な温度上昇 | 熱遮断検証 | 火災の危険を防ぎます |
| ショートサーキット | 限定的な試験 | 完全なSCCR検証 | 連携を保証します |
| DC/PV | 対象外 | 特定の1500V DC試験 | 再生可能エネルギーをサポート |
これらの技術的なアップグレードは、機器の寿命の延長、火災リスクの軽減、および最新の電気環境での信頼性の高い保護という具体的なメリットにつながります。.
SPDタイプ分類：タイプ1〜5の説明
最新のUL 1449では、あいまいな「TVSS」ラベルを、設置場所、構造、およびアプリケーションに基づく正確な5タイプ分類システムに置き換えました。このフレームワークにより、特定の要件に合わせた正確な仕様のマッチング保護が可能になります。.
| タイプ | 設置場所 | 主要機能 | 主な特徴 | 代表的な用途 |
|---|---|---|---|---|
| タイプ1 | ライン側（サービスエントランス） | 直接雷撃およびユーティリティスイッチングサージ保護 | 高サージ電流定格（100〜200kA）、自己保護、外部OCPDは不要 | 工業施設、商業ビル、病院、データセンター |
| タイプ2 | 負荷側（配電盤） | 残留雷および内部発生の過渡現象保護 | TVSSの直接の後継、外部OCPDが必要な場合あり、一般的な定格は10〜40kA | 商業ビル、住宅用主配電盤、産業用制御盤 |
| タイプ3 | 使用場所（配電盤から≥10m） | 敏感な電子機器のローカル保護 | プラグインストリップおよびレセプタクル型SPD、ステータスインジケーター、USB充電ポートを含む | オフィス機器、医療機器、家庭用エンターテインメントシステム、ITラック |
| タイプ4 | 認定サブアセンブリ | より大きなシステムに統合されたサージ保護 | スタンドアロンの現場設置用ではなく、OEMによって配電盤およびスイッチギアで使用される | 電気機器、制御システムに工場で設置された保護 |
| タイプ5 | 個別コンポーネント | プリント回路基板上の回路レベル保護 | タイプ1〜4の構築に使用される生のコンポーネント（MOV、GDT、TVSダイオード）、湿気の多い場所の要件 | PCB実装保護、電子デバイス内部回路 |
この分類システムは、仕様作成者および設置者に対して明確なガイダンスを提供し、すべてに対応するTVSSアプローチよりも大幅な進歩を表しています。.
実用的な意味合い：レガシーシステムのアップグレード、コンプライアンスに関する考慮事項
TVSSからSPDへの進化を理解することは学術的に興味深いことですが、実際の価値は、この知識を実際の電気システムに適用することから生まれます。レガシー設備を維持する場合でも、新しい施設を設計する場合でも、いくつかの実際的な考慮事項が浮かび上がります。.
レガシーTVSS設備をアップグレードする時期
すべての古いTVSSデバイスをすぐに交換する必要はありません。次の場合にアップグレードを検討してください。
- 機器に劣化の兆候が見られる場合：デバイスが複数のサージを経験したことがわかっている場合に、ステータスインジケーターが「保護」を示している。.
- システムの変更が発生した場合：より高い保護レベルを必要とする敏感な電子機器を追加する。.
- コンプライアンス要件が変更された場合：保険、規制、または認証基準が現在のUL 1449コンプライアンスを義務付けている。.
- 予防メンテナンスのスケジュール：10〜15年の使用後の予防的な交換（一般的なSPDの寿命）。.
- 廃止の問題：レガシーTVSSユニットの交換モジュールまたは部品を見つけるのが難しい。.
コンプライアンスの状況：NEC、UL、およびIEC
最新のサージ保護には、重複する規格が含まれます。NEC（第285条）では、SPDがUL 1449にリストされている必要があり、リストされていないTVSSデバイスは除外されます。UL 1449第5版は、現在の安全性と性能要件を定義します。IEC 61643-11は、UL 1449第3版以降と整合するグローバルスタンダードを提供します。.
仕様のベストプラクティス
新しい設備またはアップグレード用にSPDを指定する場合：
- 最新の用語を使用する：すべてのドキュメントおよび調達資料で「TVSS」ではなく「SPD」を指定します。.
- UL 1449第5版のリストを要求する：デバイスが最新の安全基準を満たしていることを確認します。.
- タイプをアプリケーションに合わせる：適切なアプリケーションのマッチングのために、タイプ1〜5の分類に従います。.
- 階層化された保護を検討する：重要な施設の場合は、包括的な保護のために、タイプ1（サービスエントランス）+タイプ2（配電）+タイプ3（使用場所）を指定します。.
- 連携を確認する：SPDの短絡定格が、上流の過電流保護デバイスと連携していることを確認します。.
費用便益分析フレームワーク
TVSSから最新のSPDへのアップグレードには、直接的なコスト（機器、設置、設計、メンテナンス）がかかりますが、通常、長期的なメリットによって相殺されます。高価な機器の交換を防ぎ、ダウンタイムを削減し、保険料を削減し、コンプライアンスを確保できる可能性があります。.
一般的なアップグレードシナリオ
- 商業オフィスビル（1995年）：負荷側のTVSSをタイプ2 SPDに交換します。雷保護のためにサービスエントランスにタイプ1を追加することを検討してください。.
- 製造施設：階層化された保護を実装します。タイプ1（サービス）、タイプ2（配電）、タイプ3（PLCキャビネット）。.
- データセンターの拡張：UPS入力のレガシーTVSSを高電流タイプ2 SPDに交換します。サーバーラックにタイプ3を追加します。.
Q1：TVSSとSPDの主な違いは何ですか？
A：違いは主に用語と規制にあります。. TVSS （過渡電圧サージ抑制装置）は、UL 1449第1版および第2版（2009年以前）で使用されていたレガシー用語でした。. SPD （サージ保護デバイス）は、UL 1449第3版で導入され、現在の第5版まで継続されている最新の標準化された用語です。名称の変更に加えて、SPD規格には、より厳格なテスト（3,000A対500Aのサージ電流）、強化された安全機能、および包括的なタイプ1〜5の分類システムが含まれています。.
Q2：古いTVSSデバイスをまだ使用できますか？
A：レガシーTVSSデバイスは引き続き機能する可能性がありますが、最新の安全機能がなく、現在のNEC要件に準拠していない可能性があります。次の場合にアップグレードを検討してください。（1）機器に劣化インジケーターが表示されている、（2）敏感な電子機器を追加している、（3）コンプライアンス基準で現在のUL 1449リストが必要である、または（4）10〜15年の予防メンテナンススケジュールの一部として。.
Q3：VPR定格は古いSVR定格とどのように比較されますか？
A：直接的な数値比較は誤解を招きます。. VPR （電圧保護定格）は3,000Aのテスト電流を使用しますが、 SVR （抑制電圧定格）は500Aのみを使用しました。600V VPRの最新のSPDは、VPRテストがより深刻なサージ状態をシミュレートするため、500V SVR定格のレガシーTVSSよりも優れた保護を提供する可能性があります。.
Q4: 新しい商業ビルには、どのSPDタイプを指定すべきですか？
A: 包括的な保護のためには、階層的なアプローチを検討してください。
- タイプ1 雷保護のためのサービスエントランス（雷リスクが高い場合）
- タイプ2 残留サージ保護のための主配電盤
- タイプ3 重要な機器の設置場所（サーバー室、制御盤）
常に上流の過電流保護との協調を確認し、デバイスがUL 1449第5版にリストされていることを確認してください。.
結論：将来のトレンドとVIOXの役割
TVSSからSPDへの進化は、単なる用語の変化以上の意味を持ちます。それは、安全科学の進歩、電気環境の変化、そしてサージ保護が不可欠なインフラであるという認識の高まりを反映しています。規格が進化し続けるにつれて、いくつかのトレンドがサージ保護の未来を形作っています。
新興規格の方向性
- スマートグリッドとの統合: リモート監視および予知保全のための通信機能を備えたSPD
- 強化されたDC保護: 電気自動車の充電、バッテリーストレージ、および高電圧ソーラーアレイに対する洗練された要件
- サイバーセキュリティの考慮事項: 産業用IoT環境におけるデジタル脅威に対する接続されたSPDの保護
- サステナビリティ重視: サージ保護コンポーネントの材料選択および寿命終了時のリサイクル要件
VIOXの規格リーダーシップへのコミットメント
電気保護機器の大手メーカーとして、VIOX Electricは規格開発組織への積極的な参加を維持しています。当社のSPD製品ラインは、UL 1449第5版の要件に完全に準拠しており、以下を組み込んでいます。
- 高度な熱保護メカニズム
- 高電流サージ耐久性試験
- 明確なType 1-5分類ラベル
- 適切な仕様と設置のための包括的なドキュメント
自信を持って前進する
レガシーTVSS設備を維持する場合でも、新しいSPDシステムを指定する場合でも、この規格の進化を理解することで、情報に基づいた意思決定が可能になります。最新のSPDテクノロジーと現在のUL 1449要件を採用することで、電気専門家は、ますます複雑化する電気環境において、システムの安全性、機器の寿命、および規制遵守を確保できます。.
VIOXサージ保護デバイスの技術仕様、アプリケーションガイダンス、または製品選択のサポートについては、当社のエンジニアリングサポートチームにお問い合わせいただくか、VIOX.comのSPD製品セクションをご覧ください。.
