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PDCEの効力・有効性 - リスク・マネジメント・テクノロジー株式会社

PDCEについて

PDCEの効力

落雷の被害の種類は大きく2種類

直撃雷被害・・・落雷の衝撃や熱によって生じる直接的な被害
誘導雷被害・・・落雷によって発生した” 誘導電流” により周囲にある電子機器等に生じる被害

 

現在主流とされる避雷針

地面と空中との電位差を緩和し落雷の頻度を下げ、また落雷の際には避雷針に雷を呼び込み地面へと電流を逃がすことで建物などへの被害を防ぐ。そのため、「雷を避ける針」という表記ではあるが、実際には必ずしも雷をはねのけるものではなく、字義とは逆に避雷針へ雷を呼び寄せるいわば「導雷針」ともなる。(出典:Wikipedia)

 

PDCEは有効範囲に落雷を起こさない事のできる避雷針

PDCE は、スペイン語で Pararrayos Desionnizador Carge Electrostatica (極性反転型避雷針)の頭文字を取った略称で、日本語では消イオン容量型避雷針、電荷の極性を利用して、設置から一定の有効範囲への落雷を抑制することによる「避雷針」

 

PDCE 設置の意義

構築される社会インフラの変化によって、「お迎え放電」と呼ばれる落雷を誘発するタイプの避雷針ではその用途を満たせない現状で、設置必要性が世界中で高まっている。

例えば、医療施設、電波塔・発電所・サーバー施設・通信施設・船舶・空港など、誘導雷よる被害によって、社会への影響が大きい施設、設備への導入雷の電荷を誘導、逃がすことによる避雷と、落雷事態を避けなくてはならない施設をうまく区別し、絶対に落雷を避けなければならない施設を雷から守ることで、現代のインフラに起こりうる課題、そのニーズに応えてゆくことができる。

PDCEの効力

中規模PDCE の需要

誘導雷による被害著しい施設は、高層、大規模なものばかりでは無く、中小規模の施設もあり、PDCE 分散設置することによって、その効果を挙げる種類のものも少なくない。そこで、中規模の避雷を実現するため、現行機種の中間の効果を発揮できるといえる中型PDCE を製造・販売することで世の中に貢献を図る。

 

国土強靭化対象製品

従来のPDCEの普及が進まなかった要因の一つに、施工基準や販売価格のバラツキによる代理店問題があった。「落雷抑制システムPDCE-Mg(型番JDRL-0001)はそのような停滞状況を打破するために㈱日本減災研究所がOEM製品として開発した製品である。PDCEとして唯一、国土強靭化製品に選定された事実が高い信頼性を証明している。

国土強靭化対象製品の詳細はこちら

従来製品と比べ8項目で品質と耐久性が向上

海外の雷状況

世界で雷が多発している国

世界では年間14億回以上の落雷が発生・・・1秒間に40~50回の落雷が発生
世界でもっとも落雷数が多いのは南米大陸
一方、落雷の多いサイト(Hotspot)数ではアフリカ大陸が最多
1位 アフリカ:283箇所
2位 アジア:87箇所
3位 南米:67箇所
4位 北米:53箇所
5位 オセアニア:10箇所 <1998‐2013年の16年間データ>
直近では地球温暖化などを背景に世界の落雷数は増加傾向
2019年の世界の落雷数(雲パルス含む)は23.5億回<VAISALA調べ>

 

世界の避雷関連市場規模

世界の雷保護技術・製品市場は従来型の技術・製品需要が牽引
世界の市場は年率4.8%で成長し、2025年には8,774億ドル(92兆円)の規模に日本の市場は2025年には482億ドル(5.1兆円)に成長、中国は1,056億ドル(11.1兆円) と予測

 

世界の最新市場トレンド

◆ 商業施設での避雷技術導入増加により市場は拡大加速
◆ 誘導雷サージに対するサージ保護装置(SPD)需要の増加
◆ スマートホーム増加により避雷ソリューション需要が加速・・・PDCE必要性大
◆ 航空機用炭素複合材により高効率雷保護技術需要が加速
◆ 太陽光発電の普及で高まる雷保護技術需要
◆ 石油化学タンク火災の消防活動に欠かせない革新的な雷保護技術
◆ 無線アンテナ・通信産業において雷保護技術需要が増加
◆ 風力エネルギー需要増から恩恵を受ける雷保護技術プロバイダー

ホワイトハウス近くに落雷

2022年8月4日、米・ホワイトハウス北側のラファイエット広場に落雷があった。この落雷で3人が死亡、1人が入院。地元メディアによると4人は雨をよけるため、木の下に避難していたところ被害にあったとみられる。専門家は4日のワシントンの気温は平年より3℃高く、雷が発生しやすい状況であったと分析。

 

ホワイトハウス近くに落雷

現在、日本減災研究所からはある特別なルートの経由によりPDCE設置を米政府等に提案中である。

避雷針の有効性の検証

「試験」は、すればよいものではない
【裁判】国家が定めた法律の下で公正な裁判所で行う
【試験】確立された「知見」のもとで設備、方法、評価方法を定めて行うべき

工業規格に基づいた試験方法、評価方法
例えば、フランスの工業規格
NF C17【避雷針の性能評価】
電圧を印加し始めてからの放電に至る時間で評価
放電設備も徐々に電圧を高める方式であることが必要
勝手な「言式験」は、「リンチ」に等しい
日本のJiS規格には、このような試験方法は含まれていない

ポー大学高圧放電設備

ポー大学 高圧放電設備


NFC口17による避雷針の性能測定

 

NFC口17による避雷針の性能測定

ポー大学高圧放電試験全景

 

ポー大学高圧放電試験全景

実験1 口通常避雷針への放電

 

実験1口通常避雷針への放電

実験1 での放電波形

 

実験1での放電波形

実験2 PDCEでの放電実験

 

実験2PDCEでの放電実験

実験2 PDCEでの放電波形放電なし

 

実験2PDCEでの放電波形放電なし

実験3 通常避雷針と同じ高さでの実験

 

実験3通常避雷針と同じ高さでの実験

実験3 通常避雷針と同じ高さでの実験

 

実験3通常避雷針と同じ高さでの実験

実験4 通常避雷針を10cm下げる

 

実験4通常避雷針を10cm下げる

実験4 両方に落電が発生しない

 

実験4両方に落電が発生しない

まとめ 一日のうちに同じ環境条件で試験

 

まとめ 一日のうちに同じ環境条件で試験

NATO軍の認証を受け正式採用されました

 

PDCEが「雷や電磁シールドに対する保護システムとしてNATOから公式に認定され、28カ国で使用される装備品カタログにPDCEがOTANコード番号NAUTICALiSUM83として登録されました。
OTANとはフランス語のOrganにatton du Traたこde lttlanttque Nordの略で英語で言う、North Atttnttc Treaty Organセajon【NATO】】ヒ大西洋条約機構のことです。
現代戦においては、データリンクとコミュニケーションのネットワークは必須のものとなり、これらを落雷や電磁的な影響から保護することは重要な事となり、その手段の一つとしてPDCEが採用されました。