内部雷保護とSPD｜雷保護ゾーン（LPZ）・引込口の等電位ボンディング・SPDのクラスと選び方

避雷設備（外部雷保護）で雷を受けて地面に流しても、それで建物の中が安全になるわけではありません。雷電流の一部は、電源線・通信線・金属管を通って建物の中に入ってきます。それを止めるのが内部雷保護です。この記事では、雷保護ゾーン（LPZ）の考え方、引込口の等電位ボンディング、SPDのクラスと選び方、施工のポイントを整理します。

外部と内部 ― 「受けて流す」と「電位差をつくらない」

雷保護システム（LPS）は、外部雷保護と内部雷保護の2つでできています。

雷電流が引下げ導線と接地極を流れると、接地極の電位は一時的に大きく上がります。このとき、建物に入ってくる電源線や通信線は遠くの大地の電位のままなので、両者の間に大きな電位差が生まれます。これが機器の故障や、配線と金属部の間の火花放電の原因です。内部雷保護は、この電位差をつながりで消す考え方です。

たとえるなら、大雨で川の水位が一気に上がり、つながった用水路を通って水が家の中へ逆流してくるようなものです。SPDは、その入口に付けた逆流防止の弁にあたります。

雷保護ゾーン（LPZ）― 境界で守りを一段ずつ

JIS Z 9290-4 では、雷の影響の大きさで建物の内外を雷保護ゾーン（LPZ）に分けます。

考え方はシンプルで、ゾーンの境界を通るものは、境界でボンディングすることです。金属管やケーブルのシールドは直接つなぎ、電線（充電部）はSPDを通してつなぎます。外側の境界ほど大きな雷電流が来るので、強いSPDを置きます。

引込口の等電位ボンディング ― 入ってくる金属を1か所に

内部雷保護でいちばん大事なのが、引込口（LPZ 0 と LPZ 1 の境界）での等電位ボンディングです。建物に入ってくる金属を、できるだけ地面に近い1か所で、主ボンディング用バーにつなぎます。

• 金属管（水道管・ガス管・金属製の配管）：直接ボンディング。ガス管の絶縁継手は、分離用スパークギャップで橋絡するなど、事業者と協議します
• 電源線：SPDを通してボンディング（クラスⅠ試験）
• 通信線：ケーブルのシールドは直接、心線はSPDを通してボンディング
• 建物の鉄骨・鉄筋、引下げ導線、接地極：主ボンディング用バーにつなぐ

引込口を1か所にまとめると、ボンディングの経路が短くなり、効果が上がります。電源と通信の引込位置が離れている建物では、それぞれの引込口でボンディングし、接地極どうしをつないでおきます。等電位ボンディングの基本は「【接地・雷保護の設計マニュアル④】等電位ボンディング ― つながっていれば、差は生まれない」でも解説しています。

SPDの選び方 ― クラス・耐量・電圧防護レベル

SPD（サージ防護デバイス）は、JIS C 5381-11 の試験方法でクラスⅠ・Ⅱ・Ⅲに分かれます。選ぶときに見るのは、次の3つです。

クラスⅠだけでは Up が高く、機器まで守りきれないことがあります。そこで、上流から Ⅰ → Ⅱ → Ⅲ と段階的に置き、エネルギーを分担させます（協調）。組み合わせと必要な距離はメーカーの資料で確認します。クラスⅠとⅡの両方の試験に合格した製品もあります。

SPDの施工 ― 付けただけでは効かない

• 接続線は短く：SPDの電源側 a と接地側 b の長さは、合計0.5m以下が目安です。長いと、接続線に生じる電圧が Up に上乗せされます。できるだけ太く、まっすぐに配線します
• 分離器（ブレーカ・ヒューズ）：SPDが寿命や故障で短絡したとき、回路から切り離すためのものです。メーカーが指定する定格のものを使います
• 接地側は主ボンディング用バーへ：SPDの接地線は、引込口のボンディング用バーに最短でつなぎます
• 劣化の確認：SPDは雷を受けるたびに劣化します。表示窓や警報接点で状態が分かる製品を選び、定期点検で確認します

ペン太

SPDって、盤に付けておけば安心なんですよね？

ハリタ

付け方しだいです。接続線が1mもあると、せっかくの Up が意味をなさなくなることもある。盤の設計の段階で、SPDを引込の近くに、接地バーのすぐそばに置けるよう配置を決めておくのがコツです。

この記事を書いた人：ハリタ

電気設備設計の実務者。内線規程・電気工事士資格・住宅の電気設備を「設計者の視点」で解説しています。プロフィール詳細