アレスタとは
アレスタとは、雷などによる機器の損傷を防ぐための避雷器です。
雷が直撃すると、その周辺には大きな電流と電圧が爆発的に発生します。これらは雷サージと呼ばれ、電気機器にさまざまな悪影響を及ぼします。送配電機器だけでなく、電線を通して電気の需要設備も破壊する危険性もあります。
アレスタの設置目的は、この雷サージを放電させ、電気機器を雷から保護することです。
アレスタの使用用途
アレスタは雷によって発生する雷サージから電気機器を保護するために使用されます。具体的な使用用途は、以下の通りです。
- 発電所・変電所の受電盤・配電盤内部
- 電解用の大型直流通電装置内部
- 架空計装用配線の中腹
- 架空電話回線の中腹
- 低圧電源ライン中腹
アレスタは信号配線保護用と電力用送配電線保護用の2種類があり、それぞれ大きさや規模が違います。また、屋外の電気施設では落雷の影響を受ける可能性が高く、アレスタによって保護することが一般的です。
アレスタの原理
アレスタは放電方法によって、放電させるためのギャップ付アレスタとギャップレスアレスタの2つに大別されます。
1. ギャップ付アレスタ
ギャップ付アレスタとは、電線と接地極の間にギャップが存在する避雷器のことです。通常はギャップの性質で絶縁されていますが、雷などの異常高電圧が発生するとギャップの絶縁が破壊されて大地に電流を放電します。ただし、1度に複数回落雷を受けると絶縁が破壊されてしまう恐れがあります。また、小型化が困難である点もデメリットです。
2. ギャップレスアレスタ
ギャップレスアレスタとは、ギャップが存在しない避雷器のことです。ギャップを利用しない代わりに酸化亜鉛などの素子が用いられます。電流-電圧特性が落雷保護に理想的である点が特徴で、定常時に大地へ流れる電流が最小限で済みます。現在はこちらのアレスタが主流です。
アレスタのその他情報
1. アレスタの分類
アレスタは目的に応じて、電源用と通信用に分けることができます。電源用で使用する場合には、クラスⅠからクラスⅢに分類可能です。
通信用では、A1・A2・B1・B2・B3・C1・C2・C3・D1・D2のようにカテゴリが細分化されています。
2. アレスタの設置基準
アレスタは電気設備技術基準により、500kW以上の電力契約をしている需要家には設置することとなっています。PAS (気中負荷開閉器) 、UGS (地中線用負荷開閉器) などアレスタが内蔵された装置を選定した場合には、それを代替として使用可能です。
アレスタの設置目的は、電気・電子機器を雷サージ電圧から保護することであるため、サージ発生時に素早く大地へ放電することが重要です。したがって、避雷器の設置場所や接地抵抗の考慮が必要となります。設置場所については雷サージが侵入しやすい場所に設置するのが望ましいので、受電点に設置するのが一般的です。
また、異常電圧を抑制するには、避雷器の接地抵抗低減が効果的です。接地極をA種とする場合は、接地抵抗は10Ω以下と定められていますが、さらに低くすることで大きな効果が得られます。接地抵抗を抑えるには電線の太さを太くするまたは接地線の敷設距離を短くするなどの方法があります。また、埋設する金属を増やしたり、大きくしたりすることも効果的です。
よく似た言葉に避雷針がありますが、混同しないように注意が必要です。避雷針も設置に際し基準があるため、建築基準法などを確認して設置する必要があります。
3. アレスタの歴史
1960年代までは、ギャップ付アレスタが主流でした。しかし、ギャップ付アレスタはギャップ部分の汚損などにより地絡事故が発生することがありました。また、ギャップを確保するために小型・軽量化が困難であるという欠点もありました。
そのため、70年代になると、日本メーカーによって酸化亜鉛によるギャップレスアレスタが開発されました。小型・軽量化可能であり信頼性も高いため、現在はアレスタの主流はZnOを用いたギャップレス型です。
参考文献
https://www.otowadenki.co.jp/basic2/
https://electric-facilities.jp/denki8/la.html
https://www.m-system.co.jp/mstoday/plan/mame/2010-2011/1101/index.html
https://electric-facilities.jp/denki8/la.html