特集：
被害のメカニズムから守り方まで
ネットワークの落雷対策
Part3：建物全体で守る

文／阿蘇和人（日経NETWORK）
2006年9月5日

Part1はこちら >>
Part2はこちら >>

共用接地で電圧そろえ電位差なくして侵入を防ぐ

　Part2では，一般ユーザーがとれる対策を見てきた。しかし，これらの対策を完璧に施すのは意外と面倒。いちいち雷ガードを導入するのは手間がかかるし，アースで電圧をそろえようとしても，どこでもアースが取れるとは限らないからだ。

建物全体で雷サージ電流から守る

　実は，この難しさを解消する根本的な対策がある。個別の機器単位で導入していた「雷ガード」や「アース」といった方法を，住宅やビル全体で導入するのだ。こうすれば，雷サージ電流は，建物全体でバイパスしたり，アースに逃がしたりしてくれる。

　建物全体で対策すれば，電力線や通信ケーブルから雷サージ電流が侵入してくる心配をしなくてもよい。アース端子につなげば，そこは建物共通のアースにつながっているので，ほかの機器のアースとの間で電圧が食い違うこともない。

　日本国内で雷対策が盛り込まれたビルや住宅は，現実にはまだあまりない※1。しかし，法制度の整備が進められており※2，近い将来には増えそうだ。NTTのビルを例に考え方を探り，住宅向けの動きを確認しておこう。

※1　まだあまりない
背景には，日本国内の建築基準は雷サージ電流の侵入を考慮しないものだったことがある。独自に雷対策を盛り込もうとすると，余計な設備が必要になるといった問題があった。
※2　法制度の整備が進められており
2003年に日本規格協会（JIS）が「JISA4201-2003（建築物等の雷保護）」としてすでに定めている。2005年に改正された建築基準法では，この規格に基づいたビルの建築が認められるようになった。

　通信設備を多数収容するNTTのビルでは，雷サージ電流による被害をゼロにしたい。NTTは雷サージ電流対策として，1996年からビルの改修を順次始めた。アースによる雷サージ電流対策の考え方をビル全体に取り込んだものだ（図3-1）。

図3-1　NTTは1996年から接地を一本化している
ビル内の電圧を同じにすることで，雷サージ電流が流れ込むのを防いでいる。接地を一本化したことで，落雷被害はほとんどなくなったという。【クリックで拡大】

　NTTのビルの接地は，通信用，機器用，電源用，避雷針用でばらばらだった（図3-1のA）。ビルのすぐそばに落雷すると（同A-1），異なる接地の間で電位の差が生じる（同A-2）。その結果，アース線を通って逆流雷の雷サージ電流が入り込んでしまっていた（同A-3）。雷サージ電流対策の基本である等電位化ができていなかった。

　そこでNTTは，ビルを上下に貫く形で接地用の幹線を引き通し，フロアごとに1カ所でアースを取るように改修した（同B）。幹線の接地と，電源の接地は別に取るが，電気的に連結している。

鉄骨と接続して電圧を安定させる

　さらに，接地用幹線をフロアごとに建物の鉄骨とつないだ。ビルに落雷すると，建物の外を走る雷の電流の影響で，鉄骨の電圧が変動する。接地している機器の電圧との間に大きな差ができると雷サージ電流が流れてしまう。これを防ぐために連結した。

　これで，建物内の電圧がほぼ同一になり，鉄骨とアース両方の電圧も同じになる。落雷があっても（同B-1），電圧が食い違ってくるのは共用接地と電源用接地の間だけ（B-2）。そこに雷サージ電流が逆流しても，電気的に連結している部分を通過する（B-3）。電圧が一定になっている内部には，入り込めない。また，ビルに雷が直撃して外壁を雷の電流が流れるときに，内部に発生する誘導雷サージにも強くなった。結果として，「雷サージ電流による被害は桁違いに少なくなった」（NTT東日本の多田さん）という。

1 2 3 次のページ