要点：雷で装置が止まるのを防げる設備は？
半導体工場で雷のときに装置が止まる最も多い原因は瞬低です。送電線への落雷で短絡故障が起き、付近の電力網全体の電圧が約 0.1 秒引き下げられ、装置の制御系がリセットします。避雷器やサージ保護デバイス（SPD）が防げるのは過電圧のサージだけで、瞬低は防げません。こうした停止を防ぐには、リセットする制御回路に瞬時電圧低下補償装置（瞬低保護装置）か常時インバータ UPS を追加し、不足電圧リレーなどの保護設定も調整します。サージ保護デバイスはサージによる設備の破損を防ぐもので、両者を組み合わせて使います。
雷のとき、工場の電気に何が起きているのか？
落雷が工場の電力に与える影響には、性質のまったく異なる 2 種類があります：
- 雷が直接または間接に工場内の配線に入る→サージ：電圧が瞬間的に跳ね上がり、設備を焼損する恐れ
- 雷が工場外の送電線に落ちる→瞬低：送電線の短絡で、付近の電力網の電圧が約 0.1 秒引き下げられる
2 つ目のほうがはるかに多く起きます。雷が自社工場に落ちる必要はなく、同じ地域の送配電網のどこかの送電線に落ちて短絡故障が起き、保護装置がごく短時間で故障を切り離すまでの間、付近のすべての需要家が瞬低を経験します。台電も落雷を瞬低の主な原因の 1 つに挙げています（台電 FAQ「瞬時電圧低下とは？」）。
サージと瞬低の違いは？
| 比較項目 | サージ（Surge） | 瞬低（Sag） |
|---|---|---|
| 電圧の変化 | 瞬間的に跳ね上がり、通常より高い | 瞬間的に通常の 10–90% に下がる |
| 継続時間 | ごく短い、マイクロ秒単位 | 台湾のパークでは約 0.1 秒が多い |
| よくある結果 | 部品や基板の焼損 | 装置の停止、制御系のリセット、再起動で通常は元に戻る |
| 影響範囲 | 通常は落雷地点の付近 | 同じ送配電網の地域全体 |
| 対応する設備 | 避雷器、サージ保護デバイス（SPD） | 瞬時電圧低下補償装置、常時インバータ UPS |
自社の停止がどちらか、どう見分けるか？
設備は壊れているか？
部品や基板が焼損していればサージの可能性が高く、装置が止まっても再起動で正常に戻るなら瞬低の可能性が高い。
照明は一瞬ちらついたか？
停止と同時に照明がちらついたり暗くなったりしたなら、工場全体の電圧が一瞬落ちたということで、瞬低の典型的な現象です。
同じ型式がまとめて止まったか？
同じ落雷で特定の機種だけが止まったなら、その機種の制御機器が瞬低に特に敏感だということです。
他の記録と時刻は合うか？
装置のアラーム、UPS の入力異常記録、設備管理の電力監視、気象機関の落雷データを突き合わせます。時刻が合えば、落雷による瞬低と確認できます。
雷による停止を防げる設備は？
| 設備・方法 | 解決する問題 | 保護に向く対象 | 注意点 |
|---|---|---|---|
| 瞬時電圧低下補償装置（瞬低保護装置） | 瞬低 | PLC・IPC・ロボット・制御電源・EMO 回路 | 制御回路だけにつなぐので容量は小さい。補償時間は秒単位 |
| 常時インバータ UPS | 瞬低と停電 | 停電時にも止められない負荷 | 約 3–6% の電力を常に消費、バッテリーは 3–5 年で交換 |
| 保護設定の調整 | 瞬低 | 不足電圧リレー、インバータ | 最も低コスト、装置メーカーとの確認が必要 |
| 避雷器、サージ保護デバイス（SPD） | サージ | 分電盤、敏感な電子機器 | 設備の焼損は防げるが、瞬低による停止は防げない |
最も多い誤解は「避雷器を付けたのに、なぜ雷で止まるのか」です。両者が防ぐ問題は別物で、サージ保護デバイスは設備を壊さないため、瞬時電圧低下補償装置は設備を止めないためのものです。雷雨の多い地域では通常どちらも必要です。瞬時電圧低下補償装置の選定は「容量の計算方法」、予防策の全体は「工場の瞬低はどう防ぐ」をご覧ください。
雷雨シーズン前に設備管理担当ができる 4 つのこと
昨年の雷雨シーズンの停止記録を整理する
どの日に、どの装置が、毎回どれだけ復旧にかかったか。まず一覧を作る。
最もよく止まる機種と部品を確認する
アラームの種類から、制御電源・接触器・インバータのどれが先に電源を失うかを特定する。
最もよく止まる 1 台から対処する
設定を調整するか、制御回路に補償装置を追加する。雷雨シーズンは最高の検証期間。
監視を整える
電力品質アナライザや補償装置自身のイベント記録が瞬低ごとの時刻・深さ・波形を残し、後で改善の効果を証明できる。
よくある質問
避雷器とサージ保護デバイスを付けたのに、なぜ雷のときに装置が止まるのですか？
避雷器とサージ保護デバイスが防ぐのは過電圧のサージですが、雷のときに装置が止まるのは多くが瞬低だからです。工場外の送電線への落雷で短絡が起き、電力網の電圧が約 0.1 秒引き下げられます。こうした停止を防ぐには、瞬時電圧低下補償装置か常時インバータ UPS が必要です。
雷が工場に落ちていないのに、なぜ装置が止まるのですか？
同じ地域の送配電網の送電線に雷が落ちて短絡故障が起きれば、付近のすべての需要家が瞬低を経験するからです。工場が直撃されなくても影響を受けます。
雷で止まったのが瞬低だと、どう証明しますか？
停止の時刻を、照明のちらつき、UPS の入力異常記録、設備管理の電力監視、気象機関の落雷データと突き合わせます。時刻が合い、再起動で正常に戻り、部品の焼損がなければ、瞬低の典型的な特徴です。台電の管轄営業所に当時の給電事故の有無を問い合わせることもできます。
半導体工場で雷のたびに装置が止まる場合、最も効果的な設備は？
リセットする制御回路に瞬時電圧低下補償装置を追加するのが、この問題に対する最も直接的な方法です。普段はバイパス経由で電力をほぼ使わず、瞬低時には約 1 ミリ秒で切り替えて数秒補償します。停電にも耐える必要がある負荷にだけ、常時インバータ UPS を使います。