工場自動化に向けて考えたい雷対策
雷（雷サージ）が工場に与える影響
雷は短時間に非常に大きな電流が流れます。そのため大きな電磁界が発生することになり、金属線路に雷サージが誘導されます。この雷サージは、金属線路に接続されている機器まで伝わることによって影響を及ぼすため、工場においては、雷への対策が必要です。
近年自動化され、ネットワークで構築されている工場も増えてきています。このような工場の場合、配線は非常に長い状態になっていることから、雷の影響を受けやすくなっているといえます。工場に導入されている産業用ロボットも遠隔制御されているケースがあり、雷の影響によって誤作動・破損などが発生する可能性も。その際には修繕コストに加えて出荷遅延や一時的な操業停止による機会損失など、さまざまな影響が考えられます。
雷サージへの対策方法
外部LPS
外部LPS（外部雷保護システム）とは、落雷による建物の損傷や火災の発生防止を目的としています。このシステムは「避雷針を含む受雷部システム」「引下げ導体システム」「接地極システム」から構成されており、避雷針によって雷を受けることで、雷電流を地面までスムーズに流します。
すなわち、あらかじめ雷（電流）の通り道を作っておいて建物や人への影響を減らす、という考え方をもとにしたシステムです。
ただし、雷による被害は逆流雷や誘導雷（雷サージ）によるものもあります。外部LPSは直撃雷を対象としているため、雷への対策と考えると、これだけでは不十分であるといえます。建物内部の設備・人への対策を検討する上では、内部雷保護システムの導入が大切です。
内部LPS
建物に落雷が発生した場合、外部LPSを介して雷電流が地面に流れます。この時、接地システムの地電位が上昇して周囲との間に電位差が発生するケースがあり、周囲の構造物や設備に対して危険をもたらすことがあります。
内部LPSは、このような危険な電位差を防ぐ目的で設計されています。具体的には、設置や金属パネルなど人が触れる可能性がある金属筐体を共通の設置に接続する「等電位ボンディング」を採用し、異なる金属部品間での電位差を解消して火花放電のリスクを軽減します（JIS規格においては、等電位ボンディングは「雷等電位ボンディング」と呼ばれています）。
SPD
SPD（サージ防護デバイス）とは、雷サージによる過電圧から機器を保護することを目的としている装置です。このSPDに雷サージが侵入した場合には、機器の耐電圧以下に電圧を抑制して過剰な電流を接地に流し、誘導雷の機器への侵入を防げます。この時、機器とSPDとの接地を共通化することによって、等電位ボンディングを実現します。このような仕組みを持つSPDは、内部LPSの一部として雷対策に活用されています。
工場における雷サージ対策のポイント
工場には多彩な配線が張り巡らされていることから、雷による被害を発生させないためにもしっかりと対策を行っておくことが大切です。例えば、生産設備の監視のため工場と本社をシリアル通信によって遠隔監視していたり、工場の敷地の外でもITVカメラや通信、ポンプ制御などを行うための配線が工場と別棟との間で繋がっていたりするケースもありますが、屋外の配線により設置電位差が発生することで、雷サージの影響がより大きくなります。このような点から、それぞれの引き込み口に対してSPDを設置することによって電位差を抑制し、雷サージへの対策を行います。
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