電圧保護器とサージ保護器:過電圧・低電圧保護とSPDの解説

Voltage Protector vs Surge Protector: Over/Under Voltage Protection vs SPD

クイックアンサー:電圧保護器とサージ保護器の違い

A 電圧保護装置サージプロテクタ それぞれ異なる電気的問題を解決します。.

A 電圧保護装置 入力電源電圧を監視し、電圧が保護対象機器にとって高すぎる、または低すぎる状態が続いた場合に負荷を遮断します。主に以下の用途に使用されます。 持続的な過電圧、低電圧、電圧低下(ブラウンアウト)、電圧変動、および再投入遅延保護.

A サージプロテクタ, 、より正確には サージ保護装置(SPD) 配電において、制限する 短時間過渡過電圧. 雷サージ、開閉サージ、その他の急峻な電圧スパイクによって発生するサージエネルギーをバイパスまたはクランプします。.

簡潔に言うと:

  • 5本のワイヤーを直接接続しないでください。それらを3本の2つのグループに分割し、ジャンパーワイヤー(ピッグテール)で接続し、それらをブリッジします。 電圧保護装置 電源電圧が不安定な場合。.
  • 5本のワイヤーを直接接続しないでください。それらを3本の2つのグループに分割し、ジャンパーワイヤー(ピッグテール)で接続し、それらをブリッジします。 サージ保護デバイス / SPD 急峻な過渡サージ電圧が問題となる場合。.
  • 長時間の電圧異常と短時間のサージ事象の両方から機器を保護する必要がある場合は、両方を使用してください。.

電圧保護器とサージ保護器の比較表

比較ポイント 電圧保護器 サージ保護デバイス / SPD
主な目的 持続的な高電圧または低電圧時に機器を遮断する 過渡過電圧を制限し、サージエネルギーを逃がす
主な脅威 過電圧、不足電圧、電圧低下(ブラウンアウト)、電圧変動 雷サージ、開閉サージ、過渡スパイク
一般的な動作 リレーまたはコンタクタを開放して電源を遮断する 電圧をクランプするか、電流をPE(保護接地)へ逃がす
対応可能な持続時間 より長時間の異常電圧状態 非常に短い過渡現象
低電圧保護 はい、不足電圧保護用に設計されている場合 No
再接続の遅延 一般的な機能 主機能ではない
確認すべき主要パラメータ 過電圧/不足電圧設定、遅延時間、定格電流、電源タイプ Uc/MCOV、Up、In、Imax、Iimp、SPDタイプ、保護モード
一般的な設置場所 プラグイン機器、家電用保護器、制御盤、配電ボックス 主盤、サブ盤、分電盤、機器パネル
最適 コンプレッサー、冷蔵庫、制御盤、不安定な電源供給エリア 配電、電子機器、太陽光発電システム、産業用パネル
代替できないもの SPD、RCD、MCB、電圧調整器 電圧保護器、RCD、MCB、電圧調整器

電圧保護器とは何か?

A 電圧保護装置 供給電圧を監視し、電圧が設定された動作範囲外になった際に負荷を遮断する電圧保護デバイスです。一般的に以下のように呼ばれます:

  • 過電圧・不足電圧保護器;
  • 高低電圧保護器;
  • 電圧ガード;
  • 電圧保護デバイス;
  • リレー出力付き電圧監視装置;
  • 自動電圧保護器;
  • 過不足電圧保護リレー.

その中核機能はサージエネルギーの吸収ではありません。その役割は 不安全な電源状態から負荷を切り離すことです.

一般的な機能は以下の通りです:

  • 過電圧トリップ;
  • 不足電圧トリップ;
  • 調整可能な電圧閾値;
  • 電圧復帰後の再接続遅延;
  • デジタル電圧表示またはLEDステータス表示;
  • 負荷遮断用リレー出力;
  • 一部の三相モデルにおける欠相または逆相保護.

この製品カテゴリーの詳細な説明については、VIOXのガイドをご覧ください: 過電圧・低電圧保護装置とは. 制御リレーの用途については、以下を参照してください 電圧監視リレーの説明.


電圧保護器の動作原理

Voltage protector working principle showing voltage monitoring, cutoff relay, delay timer, and automatic reconnection.
電圧保護器は供給電圧を継続的に測定し、電圧が設定された上限または下限を超えた場合に負荷を遮断します。その後、電圧が正常範囲に復帰し、設定された遅延時間が経過した後にのみ再接続を行います。.

電圧保護器は通常、以下の手順で動作します。

  1. 供給電圧を継続的に測定します。.
  2. 測定された電圧と、あらかじめ設定された上限および下限値を比較します。.
  3. 電圧が許容範囲外となった場合、デバイスはリレーまたは制御出力を遮断(トリップ)します。.
  4. 保護対象の負荷が切り離されます。.
  5. 電圧が正常範囲に戻ると、デバイスは設定された遅延時間だけ待機します。.
  6. 遅延後、電圧が安定していれば負荷を再接続します。.

再接続の遅延は、コンプレッサー、冷凍機器、ポンプ、モーターにとって重要です。電圧降下や停電の直後に再起動すると、機器の設計によっては機械的または電気的な負荷がかかる可能性があります。.


サージプロテクター(SPD)とは何か?

A サージプロテクタ 過渡過電圧から保護します。配電システムにおいて、より正確な用語は サージ保護装置(SPD).

SPDは、サージ電圧を低いレベルに制限し、サージ電流の放電経路を提供するように設計されています。設計に応じて、以下のようなコンポーネントが使用されます。

  • 酸化亜鉛バリスタ(MOV);
  • ガス放電管(GDT);
  • 放電ギャップ;
  • 一部の用途における過渡電圧サプレッサ(TVS)コンポーネント;
  • 熱遮断または状態表示メカニズム.

重要な点は、SPDは電圧保護器のように低電圧や長時間続く高電圧を監視するものではないということです。SPDは過渡的なサージイベントに応答します。.

SPD製品の評価については、VIOXを参照してください。 サージ防護デバイス(surge protective device)です。 製品ページ。データシートのパラメータについては、以下を参照してください。 SPDデータシートの読み方.


サージ保護器の仕組み

SPD surge protector working principle showing transient surge clamping and a discharge path to earth.
SPDは通常電圧下では非動作状態を維持し、過渡的な過電圧が発生した際にはそれをクランプし、短く低インピーダンスの経路を通じてサージ電流を保護接地またはボンディングシステムへ逃がします。.

サージ保護デバイス(SPD)は、通常電圧下では非動作状態を維持します。過渡サージが発生し、デバイスの動作閾値を超えると、SPDはサージ電流を導通させ、下流の機器にかかる電圧を制限します。.

簡潔に説明すると:

通常電圧 -> SPDは非導通状態を維持

これが、接地と施工品質が重要である理由です。リード線が長い、あるいは接続が不適切な状態でSPDを設置すると、SPD自体の定格が優れていても、保護対象機器に高い通過電圧がかかる可能性があります。.

SPDの性能を低下させる設置ミスについては、以下を参照してください。 SPD設置ミス修正ガイド.


各デバイスの保護対象

Voltage protector and surge protector protection scope comparison for sustained voltage abnormality and transient surge events.
電圧保護器は持続的な過電圧、不足電圧、および電圧低下(ブラウンアウト)状態に対応しますが、SPDは短時間の雷サージや開閉サージといった過渡現象に対応します。.
電気的イベント 電圧保護装置の応答 サージ保護装置(SPD)の応答
持続的な過電圧 しきい値を超えた場合に負荷を遮断する 持続的な過電圧に対する一次保護としては設計されていない
持続的な低電圧 しきい値を超えた場合に負荷を遮断する 低電圧保護機能なし
ブラウンアウト/電圧低下 設定に応じて遮断または再接続を遅延させる 電圧降下保護なし
高速過渡サージ 通常、主要な保護方法ではない サージ電流をクランプまたは分流する
雷誘起過渡現象 主なサージ保護層としては不十分 適切に選定されたSPDが使用されている
系統開閉サージ 主機能ではない SPDは過渡電圧を制限します
完全な停電 バックアップ電源を提供できません バックアップ電源を提供できません
漏れ電流 / 感電のリスク その機能ではありません その機能ではありません
過負荷または短絡 その機能ではありません その機能ではありません

SPDと電圧保護装置(ボルテージプロテクター)の比較

フレーズ SPDと電圧保護装置(ボルテージプロテクター)の比較 どちらの製品も「保護デバイス」と説明されるため、多くの検索結果に表示されます。しかし、両者は動作する時間スケールが異なります。.

SPDは以下を処理します 非常に高速な過渡過電圧. 。その重要なパラメータには以下が含まれます:

  • Uc / MCOV: 最大連続使用電圧;;
  • Up: 電圧防護レベル;;
  • In: 公称放電電流;
  • Imax: タイプ2 SPD試験における最大放電電流;
  • Iimp: タイプ1 SPD用途におけるインパルス電流;
  • タイプ1 / タイプ2 / タイプ3: 設置および試験カテゴリ;
  • 保護モード: システムに応じて、L-N、L-PE、N-PE、L-L、またはDC+/DC-の構成。.

電圧保護装置は以下を処理します: 許容動作範囲外の供給電圧. 。その重要なパラメータには以下が含まれます:

  • 過電圧遮断設定;
  • 低電圧遮断設定;
  • 定格電流;
  • 再接続遅延時間;
  • 単相または三相システム;
  • リレー出力タイプ;
  • 表示および警報表示;
  • メーカーが規定する電圧測定精度.

どちらが「優れているか」という問いで選択してはならない。脅威に基づいて選択すること。.


電圧保護器(ボルテージプロテクター)対 電圧調整器(ボルテージレギュレーター)

A 電圧保護装置 供給電圧が危険な状態になった際に負荷を切り離す。A 電圧調整器 負荷に電力を供給し続けながら、出力電圧を安定させることを試みる。.

装置 主な機能 異常電圧発生時の挙動
電圧保護器 不安全な電源の遮断 回路の開放またはリレー出力のトリップ
電圧調整器 出力電圧の安定化 規定の調整範囲内での電圧調整
UPS バックアップ電源の供給および出力電圧の調整機能 バッテリーからの限られた時間内での電力供給
SPD 過渡サージ電圧を制限する サージ電流を分流またはクランプする

中程度の電圧変動下でも機器を継続稼働させる必要がある場合は、電圧調整器またはUPSが必要です。供給電圧が許容範囲外となった際に機器を遮断すべき場合は、電圧保護器が適切なカテゴリーとなります。.


RCDとサージ保護器の比較

クエリ RCDとサージ保護器の比較 は一般的ですが、これらのデバイスはそれぞれ異なる危険から保護するものです。.

アン RCD または RCCB 充電導体とアース間の残留漏れ電流を検出します。主に感電および地絡保護に使用されます。サージ保護器は過渡過電圧から保護します。電圧保護器は、持続的な高電圧または低電圧の供給から保護します。.

装置 ~から保護する
RCD / RCCB(漏電遮断器) 残留電流、漏電、感電リスク
MCB 過負荷および短絡電流
SPD 過渡サージ過電圧
電圧保護器 持続的過電圧および不足電圧
電圧調整器 規定範囲内における出力電圧の不安定性

漏電遮断器については、VIOXの製品を参照してください RCCBの完全な形式ガイド そして MCB vs RCB vs RCD vs RCCB vs RCBO.


家庭用高低電圧保護装置

A 家庭用高低電圧保護装置 一般的に電圧保護器または過電圧・不足電圧保護器を指します。電力供給が不安定な場所や、主要な家電製品が長時間の電圧変動に対して敏感な場合に有効です。.

一般的な家庭での用途は以下の通りです:

  • エアコン;
  • 冷蔵庫および冷凍庫;
  • ポンプ;
  • 洗濯機;
  • 小型配電盤;
  • ホームオフィス機器;
  • 電圧低下や電圧変動が頻繁に発生する場所.

家庭用または小規模商業用の場合、以下を確認してください:

  • 現地の定格電圧;
  • 定格電流;
  • 低電圧遮断設定;
  • 高電圧遮断設定;
  • 再接続遅延時間;
  • プラグインまたはDINレール取り付け;
  • 表示および状態表示;
  • 対象市場で要求される安全認証.

電圧保護装置をSPD、遮断器、RCD、または適切な配線修正の代わりとして使用しないでください。.


電圧保護装置とサージ保護装置を併用できますか?

はい。多くのシステムにおいて、最善のアプローチは多層的な保護です。

  1. について SPD 配電レベルで高速過渡過電圧を制限します。.
  2. について 電圧保護装置 持続的な過電圧または不足電圧が発生した際に、精密機器を切り離します。.
  3. について 配線用遮断器(MCB)またはヒューズ 過電流および短絡から保護します。.
  4. について IEC市場は通常、 必要に応じて漏電保護を提供します。.

例えば、小型配電盤では以下を使用する場合があります:

  • 設置環境に応じて、上流側にタイプ1またはタイプ2のSPDを設置。;
  • 分岐回路保護用にMCBまたはRCBOを設置。;
  • 高電圧/低電圧遮断用に電圧保護装置を設置。;
  • 必要に応じて機器レベルでの保護を設置。.

正確な構成は、現地の法規、接地システム、利用可能な故障電流、機器の感度、およびメーカーの指示によって異なります。.


選択チェックリスト

電圧保護器について

点検項目 重要な理由
公称システム電圧 機器は現地の電源システムに適合している必要がある
単相または三相 保護ロジックと配線は異なる
高電圧遮断設定 機器の電圧許容範囲に適合させる必要がある
低電圧遮断設定 低電圧下での動作を防止する
再接続遅延 不安定な電圧発生後の急速な再起動を防止する
定格電流 保護対象の回路に適しているか、またはコンタクタを制御する必要がある
リレー/接点出力 制御盤への組み込みにおいて重要
表示および警報 保守およびトラブルシューティングに役立つ
規格およびドキュメント プロジェクトの承認および購入者の信頼を得るために必要

サージ保護デバイス(SPD)について

点検項目 重要な理由
SPDタイプ タイプ1、タイプ2、またはタイプ3は、設置場所およびサージ曝露状況に応じて選択する
Uc / MCOV(最大連続使用電圧) システム電圧に適したものであること
保護レベルが低いほど制限電圧を低減できるが、協調動作を考慮する必要がある
In / Imax / Iimp サージ曝露状況およびSPDクラスに適合していること
保護モード 配線システムおよび接地方式に適合していること
バックアップ保護 一部のSPDは、上流側のヒューズまたはブレーカーとの協調が必要である
ステータスインジケーター SPDモジュールが正常に機能しているかを表示する
遠隔信号 産業用パネルや無人サイトでの使用に有用
設置時のリード線長 短く直接的な配線が保護性能を向上させる

よくある選択ミス

間違い1:サージ保護機器(SPD)が低電圧問題を解決すると期待すること

SPDはブラウンアウトや電圧低下を修正しません。供給電圧が低い場合は、負荷を遮断すべきか、安定化させるべきか、あるいは継続運転させるべきかに応じて、電圧保護器、電圧調整器、またはUPSを使用してください。.

間違い2:電圧保護器がSPDの代わりになると期待すること

電圧保護器は異常電圧時に回路を遮断できますが、SPDのように雷サージ電流を放電するようには設計されていません。精密機器には依然としてサージ保護が必要な場合があります。.

間違い3:「ジュール数」のみでSPDを選択すること

産業用およびパネル取り付け型SPDにおいて、重要なデータシートの項目にはUc、Up、In、Imax、Iimp、SPDタイプ、および保護モードが含まれます。ジュール定格は民生用電源タップのマーケティングでよく見られますが、これのみを選定基準にすべきではありません。.

ミス4:再接続遅延の無視

コンプレッサーやモーターの場合、再接続時の挙動が重要です。電圧が復旧して負荷が即座に再起動すると、繰り返しのサイクルによって過度な負荷がかかる可能性があります。機器およびメーカーのガイダンスに従って遅延動作を選択してください。.

ミス5:RCD、SPD、MCB、および電圧保護器の混同

これらのデバイスは互換性があるものではなく、補完的な関係にあります。安全な配電システムには、それぞれが異なる故障や異常状態に対応するため、複数のデバイスが必要となる場合があります。.


現場メモ:デバイス名が問題になることが多い

調達依頼において、「電圧サージ保護器」という言葉は曖昧に使われることがよくあります。プラグイン式のサージタップを指すバイヤーもいれば、DINレール取り付け型SPDを指すバイヤーもいます。また、電源が不安定な際に冷蔵庫やエアコンを遮断する高低電圧保護器を求めている場合もあります。.

製品を選定する前に、以下の質問を確認してください:

問題は急激なスパイク、持続的な電圧異常、あるいは不安定な出力電圧のいずれでしょうか?

急激なスパイクであればSPD(サージ防護デバイス)を検討してください。供給電圧の過不足であれば電圧保護器を検討してください。機器を安定した出力で稼働させ続ける必要がある場合は、電圧調整器またはUPSを検討してください。.


よくあるご質問

電圧保護器とサージ防護デバイス(SPD)の違いは何ですか?

電圧保護器は、供給電圧が長時間にわたって高すぎる、または低すぎる場合に負荷を遮断します。サージ防護デバイス(SPD)は、雷、開閉サージ、その他のサージイベントによって引き起こされる短時間の過渡過電圧を制限します。.

SPDは電圧保護器と同じものですか?

いいえ。SPDは過渡的なサージ保護を目的として設計されています。電圧保護器は供給電圧を監視し、過電圧または低電圧時に負荷を遮断します。これらは併用可能ですが、同じデバイスではありません。.

サージ防護デバイスは低電圧から保護できますか?

いいえ。サージ防護デバイスは低電圧や電圧低下(ブラウンアウト)から保護することはできません。低電圧対策には、用途に応じて電圧保護器、電圧監視リレー、電圧調整器、またはUPSを使用してください。.

電圧保護器は雷サージに対して保護機能がありますか?

主な保護手段としては機能しません。雷による過渡現象には、適切に選定・設置されたSPD(サージ防護デバイス)が必要です。電圧保護器は異常電圧時に回路を遮断することはありますが、サージ保護の代わりにはなりません。.

電圧保護器と電圧調整器(レギュレーター)の違いは何ですか?

電圧保護器は、電圧が許容範囲外になった際に負荷を遮断します。一方、電圧調整器は負荷に電力を供給し続けながら、出力電圧を安定させることを目的としています。.

電圧保護器とサージ保護器を併用できますか?

はい、可能です。これらは異なる問題に対して保護を行います。SPDは過渡的なサージを処理し、電圧保護器は持続的な過電圧や低電圧を処理します。多くの精密機器は、両方の保護層を設けることで恩恵を受けます。.

高低電圧保護器とは何ですか?

高低電圧保護器とは、過電圧・低電圧保護デバイスの別称です。電圧が設定された上限または下限を超えた場合に負荷を遮断し、電圧が安定した後に再接続を行います。.

RCD保護とサージ保護は同じものですか?

いいえ。RCDまたはRCCBは残留電流(漏電)を検出し、感電を防ぐためのものです。電圧サージを保護するものではありません。サージ保護にはSPDが必要です。.

電圧保護器とUPSのどちらを選ぶべきですか?

不安全な電圧時に機器を遮断する必要がある場合は電圧保護器を選んでください。停電や瞬時電圧低下の間も機器を稼働させ続ける必要がある場合はUPSを選んでください。.

電圧保護器を購入する前に何を確認すべきですか?

公称電圧、単相または三相の設計、高電圧・低電圧の遮断設定、定格電流、再接続遅延時間、表示またはアラーム機能、設置方法、および市場で求められる認証書類を確認してください。.


販売代理店および盤メーカー向けの購入時の注意点

販売代理店、OEM、および盤メーカーにとって最も重要なステップは、以下の3つの製品カテゴリーを明確に区別することです:

  • 持続的な高電圧・低電圧に対する電圧保護器;
  • 過渡サージ保護のためのSPD(サージ防護デバイス);
  • 出力安定化またはバックアップ電源のための電圧調整器(AVR)またはUPS.

VIOX ELECTRICは、配電盤、制御盤、および機器保護プロジェクト向けのDINレール取り付け型保護コンポーネントの選定をサポートします。技術承認を得るには、最新のデータシートを請求し、電圧範囲、定格電流、SPDパラメータ、配線方法、および対象市場で要求される規格を確認してください。.


結論

電圧保護器とサージ保護器は、同じ製品の競合品ではありません。電圧保護器は、持続的な過電圧または低電圧が発生した際に機器を切り離します。サージ保護器(SPD)は、過渡的な電圧スパイクを制限し、サージ電流を逃がします。.

グリッド電圧が不安定な場合は、まず電圧保護器または電圧監視リレーを検討してください。落雷やスイッチングサージが問題の場合は、まずSPDを検討してください。機器を安定した電圧で稼働させ続ける必要がある場合は、電圧調整器またはUPSを評価してください。実際の設置現場の多くでは、単一のデバイスではなく、複数のデバイスを組み合わせた協調的な保護戦略をとることが適切な解決策となります。.

著者について
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こんにちは、私はジョー、専用のプロフェッショナルで12年以上の経験を電気産業です。 でVIOX電気、私は高品質の電気的ソリューションのニーズに応えております。 私の専門知識に及ぶ産業用オートメーション、住宅の配線は、商用電気システム。お問い合わせ[email protected] がることができます。

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