等電位ボンディング

雷に等電位ボンディングが有効な理由

電流は電位の高いところから低いところへ流れていく性質があります。例えば避雷針に落雷があると避雷針を接続している接地極に雷電流が流れるために地電位上昇が発生します。この時にA種接地と別々に接地をしている場合には、A種接地に対して他の接地電位が低くなるため、建物内部の設備の絶縁を破壊(設備を壊して)して他の接地へと雷電流が流れることがあります。また、雷によって発生した電磁界や誘導雷の侵入によって、設備等の金属パネルに電位が発生します。この時に人がこの金属パネルを触れていると感電する危険性があります。このようなことが起こらないように金属パネル等も接地をとって等電位ボンディングすることは大変有効です。電源線路、通信線路及び信号線路のように直接接地をできない線路には、適切なSPDを設置します。SPDの接地も被保護機器の接地と等電位ボンディングします。

接地極を等電位化していないと・・・

避雷針に落雷した時、左図のように各接地がばらばらになっていると、上記のように雷電流が接地へと流れます。この時、この接地極は地電位上昇が起きます。一方で他の接地極との間には電位差が発生し、この電位差が機器内部等の絶縁破壊を起こして電流が流れて建物内の機器を破損させます。

接地極を等電位化すると

建物内の各接地極間を連接すると、避雷針に落雷した時、接地間で電位差が発生しません。ただし、接地の電位は上昇しますので、電源線路、通信線路及び信号線路などが他の建物などへ配線されている場合や遠方で接地されている場合には、下記のようにSPDが必要となります。

接地の等電位化とSPDの設置

建物内の接地を等電位化することにより、落雷時に生じる各接地間に生じる電位差を解消できます。 また、建物間に電源線・通信線が敷設されている場合、別建物との接地間電位差はSPDを設置することにより解消できます。更に建物間の接地を接続すると、より高い耐雷効果が得られます。

 

接地間用SPDによる等電位化

建物内の接地は、一般的にA、C、D種は同じですが、B種は別になっています。接地が別々になっていると、落雷時に接地間電位差が発生し、機器が被害を受ける可能性がありますので、雷対策上は、接地を統合することを推奨します。B種接地は、統合接地抵抗が低いと、電線地絡時に感電する危険性があるため、落雷時のみ等電位化が可能な接地間用SPD(アースバランサー)を用いて等電位化を行います。

また、ノイズ対策用接地の単独接地極についても同様に、各接地極を連接できない場合は、下図に示すように接地間に接地間用SPDを設置して、常時は接地間を絶縁状況に保ち、雷サージ電流が侵入した時だけ接地間用SPDが動作し、接地間の電位を等電位化します。

 金属パネルの等電位化

設備などを操作している人間が感電しないように、金属パネルなども相互に接続して接地することで等電位化します。

雷対策WEB相談室