サージ・プロテクターの基礎

トランシエントおよびサージの理解のために トランシエント及びサージは、電気回路における電圧と電流の一時的な上昇のことです。 トランシエント及びサージの際、電圧範囲は2000 ボルト以上、そして電流範囲は100 アンペア以上にもなります。 その典型的な上昇の時間範囲は1 〜10 マイクロ秒ほどです。 トランシエントかサージは最もよく見られる電力の問題で、電気/電子機器の故障、頻繁な中断、データ消失、時間およびビジネスの中断等、重大な損害を与えます。 トランシエント及びサージの原因 トランシエントまたはサージには複数の原因が考えられます。 風雨、嵐、雷や地震等の自然な現象 商用電源の不調 大型電気モーターのスィッチの切替 ハイパワーの装置 電気的ノイズ その他

サージ・プロテクターとは サージ・プロテクターは、SPD(サージ防御装置)、SSE(サージ抑制装置）、TVSS（トランシエント電圧サージ抑制装置) 等とも呼ばれますが、それらはすべて同じ機器の事と考えてよいでしょう。 サージ・プロテクターはトランシエントやサージの際、不必要に高い電圧および電流を吸収し、転換する装置の事です。 これらの余分なエネルギーは電気/電子装置、プロセス制御機器にダメージを与えかねません サージ・プロテクターの2 つの機能は； 上昇した電圧及び電流に、地面と同等になるように低いインピーダンス・パスか場所を与えます。 不必要に高い電圧および電流を吸収し、転換する場所を提供する事により、トランシエントまたはサージの影響を抑えます。 サージ・プロテクターのタイプ サージ・プロテクターは以下の2 つのタイプに分類されます。 フィルターは、しばしばノイズを発生させる高周波電流にバリアとして作用しながら、低周波電流はそのまま通過させます。 トランシエントダイバーターは、ダイバーターを必要以上の電圧が通過する際、グラウンドへの低インピーダンス・パスへ迂回させ、精密機器に対しては電圧を調整し提供します。 サージ・プロテクターの一般的な機能 サージプロテクターは、不必要に高い電圧および電流を吸収し、グラウンドへの低インピーダンス・パスへ迂回させるように設計されています。 サージ・プロテクターの構成 接続機器により使用されるサージ・プロテクターのタイプや、構成部品はそれぞれ異なっていますが、サージ・プロテクターに共通する目的は、電圧や電流の一時的な上昇の際、いち早く、効率的かつ高い信頼性で、不要なエネルギーから保護する事に有ります。 サージ・プロテクターの共通の構成部品は、低いインピーダンス・パスを提供するためのもので、金属酸化物バリスター(MOV) 、ガス放電管(GDT) やシリコン・アバランチェ・ダイオード(SAD) などあり、またこれらの部品を組合せることもあります。 これらのサージ・プロテクターの部品には以下のような特徴があります。 MOV(金属酸化物バリスター) はトランシエントやサージに対し、非常に速い反応が可能(20 ナノ秒)ですが、MOVの寿命を短くする大電流(100 A)には問題があります。通常状態の下では、MOV自身が高いインピーダンス値を示しますが、電圧が範囲外になった際には、電流に低いインピーダンス・パスを提供するために、MOVの抵抗値は急速に下がります。 さらに、MOVは高電圧及び高電流でのハンドリング性の高さがあります。 ガス放電管(GDT)は、 非常に大きい電圧(20 kV） および高電流（2500 A）下での操作を可能としますが、トランシエント及びサージには反応が比較的遅い面もあります。 シリコン・アバランチェ・ダイオード(SAD)は反応が速く(5 ナノ秒) 、大電流を扱うことができる(1000 A)反面、dv/dt 及びピーク電圧故障モードに敏感です。 他の混合型機器びは、抵抗器やコンデンサーそして/または、サージプロテクターのその他の構成部品とのSCRｓが使用されます。 サージ・プロテクターの利点 サージ・プロテクターは接続された電気/電子機器、特にコンピュータをダメ−ジから保護する事が可能です。 下記ような例があります。 落雷などの自然現象 商用電源の不調 高感度な誘導機器 電気ノイズ サージ・プロテクターの取付 サージ・プロテクターは設備全体の中の複数のポイントで適用可能です。 この機器は3 つに分類される。 【タイプA】 装置はコンピュータのような特定の機器を個々に保護するため、個々の回路レベルで取り付けられます。 その他の例では、はかり、計測機器、プロセス制御装置およびDC電源等があります。 【タイプB】 スィッチングボードや配電盤に取り付けられます。 この位置での保護は、頻繁に起こる内部的に発生したトランシエント、絶えず変化する一時的なトランシエント状態の抑制に非常に効果的で、特に精密高感度な機器等のには有効で、サブステーションから作用します。 【タイプC】 電力引込口に取り付けられ、外的に引き起こされた電力の中断に対し、防御壁の役割をします。 この取 サージ・プロテクター使用がふさわしい機器類 サージ・プロテクターは、電気(商用電源や個別に発電された電源に関わらず、電話回線(モデム、ファクシミリ、データのコミュニケーション等) 、コンピュータデータ回線および通信回線など、電力を消費するあらゆる機器での使用に向いています。 これらの機器は有効で信頼性の高いサージ・プロテクターを必要とします。 プリンター、モニター、スピーカーおよびモデム等のようなコンピュータとその周辺機器 PABX(交換機) 及び通信設備、等 医療機器、外科装置および科学的装置等 はかりや計測機器等 電気機器 セキュリティシステム