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落雷対策(3)・・・過渡過電圧に対する保護(1)

過渡過電圧に対する保護

過渡過電圧に対する保護の対象としては、次の3つがあります。
・開閉現象による過電圧
遮断性のよい開閉器による誘導回路の開閉により発生する
・誘導雷により過電圧
雷電流による磁束と電気回路が鎖交し、その磁束の変化によって発生する誘導電圧
・直撃雷による過電圧
直撃雷の分留分が電気回路に侵入することによる過電圧

(1)開閉現象による過電圧

開閉現象による過電圧は比較的エネルギーが小さいため、誘導雷による過電圧保護対策が講じられていれば、通常は開閉器による過電圧保護はカバーされます。 誘導負荷遮断による過電圧は、発生頻度が高い。 誘導負荷は一種のエネルギー蓄積装置で、そこに蓄えられているエネルギーは下記の「式1」であらわされる。 この誘導性エネルギー集積回路が電源から切り離されるときは、次の「式1」で表されるエネルギーは解放され、誘導負荷とその回路が持っている静電容量を充電するように作用する。 calc-001.gif

そのエネルギーは「式2」で表される。
calc-002.gif 閉じられた系では、エネルギーの総和は一定であるから、「式2」は「式3」に書き換えることができる。
calc-003.gif さらに「式3」を変形して、「式4」で充電電圧を求めることができる。
calc-004.gif 第1図の例で計算すると、回路遮断時の電圧波高値は8.5kV、発生異常電圧の周波数はMHzのオーダーとなる。
図1 gijutsu-001.jpg

記事提供:「(株)雷保護テック・タケタニ」
 

カテゴリ:落雷対策 , 雷から設備を守るには