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逆流雷についての基礎知識と対策まとめ

「逆流雷(ぎゃくりゅうらい)」は、通常の落雷とは反対に
地面(アース)から建物内に電気が流れ込んでくる」現象のこと。

通常の雷対策(避雷針など)だけでは防げないことが多く
現代のデジタル機器にとって大きな脅威となっている。

目次

逆流雷が発生する仕組み

図:雷の主な種類

上図の③のように、接地極の近くにある建物の避雷針や樹木などに落雷すると
雷の電流が接地に流入し建物の電位が上昇する。
高圧引込線や信号線などとの間に電位差が生じ、雷電流が電源側に逆流する。
これを「逆流雷」という。  
電位差により発生するため主な対策として
接地抵抗値を極力小さくするなどの対策が取られる。

逆流雷発生のプロセス

  1. 落雷による地電位の上昇
    建物やその付近(木や隣のビル)に雷が落ちると、膨大な電流が地面に流れ込む。
  2. 電位差の発生
    地面には電気の抵抗があるため
    落雷地点に近い場所の電圧(電位)が一時的に数万ボルトまで跳ね上がる。
  3. アースからの侵入
    機器を保護するために接続しているはずのアース線(接地線)を伝って
    逆に建物内の機器へと高電圧が流れ込んでくる。

主な被害例

逆流雷は、電源コンセントだけでなく
通信線を介して被害を広げる特徴がある。

  • 精密機器の全損
    PC、サーバー、録画機などの基板がアース側から焼損する。
  • 通信インフラの破壊
    ルーター、ONU、電話交換機などが
    電話線やLANケーブルを介して破壊される。
  • 火災報知器・エレベーターの故障
    建物全体の共用設備に一斉に被害が出ることがあり
    修理費が数千万単位になる事例もある。

効果的な対策:等電位化(ボンディング)

建物内のすべての電気的ルートの電圧を「同じ高さ」に揃えることで、電流が流れないようにする。

対策方法内容
SPD(サージ防護デバイス)電源線、電話線、アンテナ線すべてに設置し、異常な電圧をバイパスさせる。
統合接地(共通接地)避雷用、電源用、通信用のアースをバラバラにせず
1つに連結して電位差をなくす。
絶縁対策通信経路を光ファイバー化するなど、電気的な接続を物理的に断ち切る。
接地間SPDアース同士を直接つなげない場合、雷の時だけ自動でつなぐ専用のSPDを使用する。

主な対策方法(自己防衛)

専門的な工事以外でも、以下の対策でリスクを下げられる可能性がある。

  • 「雷ガード」付きタップの活用
    ただし、アース端子付きのものは「逆流雷」には弱いため
    電源・通信の両方をガードできるタイプを選ぶ必要がある。
  • 物理的な遮断
    雷が近づいたら、コンセントだけでなく
    LANケーブルやアンテナ線も抜くのが最も確実な方法。

参考資料

新電気2020年 6月号「現場の電気保安実務 第171回 高圧受電設備における雷事故と対策」より一部引用

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