2025.07.08 日本国内の太陽光発電設備における雷サージ被害事例 | 某社員?

某社員?

私的な考え

太陽光パネルが“雷の侵入口”に?
その知られざるリスクと対策とは


私たちの暮らしを支える太陽光パネル。
けれどその存在が、落雷による“新たな侵入口”になっているかもしれない――
そんな事例が、実際に日本国内で起きているのです。

太陽光パネルは通常屋根上など高所に広範に設置され、
低い絶縁耐力のため落雷による誘導サージの影響を受けやすいと指摘されています。
例えば、電気設備学会誌(IEIEJ)の報告では
「太陽光発電システムの絶縁レベルは低く、雷対策では誘導雷による電圧も考慮する必要がある」
と述べられています。

また、NEDO設計ガイドライン(2025年版)では、建物用避雷設備が設置された屋上では建物鉄骨に雷電流が流入し、架台にも雷流が及ぶ可能性があるため
「発電設備に極力雷電流を流さない対策」が必要とされています。
※ただし同ガイドラインは“地上設置型”主体。
屋上案件は IEC 62305-3/全電連指針

具体的には、
屋上では建物端部に雷流が集中するため架台を建物端から離し水平導体と接続しない、
外部LPS(避雷システム)とPV架台を接続しない、
などの対策が推奨されています。

これらの報告やガイドラインから、
屋根設置の太陽光パネルは高所であることや
建物避雷設備との相互作用により雷サージを受けやすいとされており、
技術的に注意が必要とされています。


国内で実際に起きた雷サージ被害

国内では太陽光設備が雷サージで被害を受けた事例が複数報告されています。
いくつか例を挙げると:

  • 大規模メガソーラー(九州、2018年)
    :激しい雷雨により複数台のパワーコンディショナ(PCS)が直流過電流でトリップし、現地調査で多数の太陽電池モジュールのバイパスダイオードが破損していることが確認されました。
    現場ではパネル裏面の焼損も見られ、雷による誘導サージが原因と推定されています。
    ※非公開現場調査による

  • 送配電事業者管内事故(四国管内、2021年度)
    :四国電力保安協会の報告では、
    2021年に太陽光発電所で20件の主要事故が発生し(うち7件はパワーコンディショナ関連)、うち複数例で
    「過去の落雷に起因する外来サージが交流側からPCS内部に印加され、リレー盤を焼損した」
    と結論付けられています。
    SPD装備にもかかわらず規格を超えるサージが侵入したと分析されており、
    実際にPCS基盤の焼損が確認されました。

  • 住宅用 PV 火災事例(消費者庁重大製品事故 DB[2019–2021 年])
    消費者庁の重大製品事故情報を二次整理した いちどろ合同会社 の公開リストには、パワーコンディショナ(PCS)の焼損事故のうち 雷サージが要因として示唆されたケース が次の通り掲載されています。

  • 2020 年10 月10 日 福岡県
    ノイズフィルタ基板上のフィルムコンデンサが著しく焼損。
    調査概要欄に「雷サージが印加されコンデンサが劣化して出火した可能性」と記載。

  • 2019 年7 月6 日 熊本県
    電解コンデンサが繰り返し雷サージに曝され、劣化・短絡して焼損したと推定。

  • ※ いずれも最終報告は「原因調査中」または「推定」であり、雷サージとの直接因果は確定していません。

統計データ(四国電気保安協会 2024 「電気事故に学ぼう 80」)
中国四国産業保安監督部 四国支部の報告によると、
2016〜2020 年度の5年間で主要電気工作物破損事故が 211 件発生し、そのうち 150 件(約 71 %)は太陽光発電設備でした。
報告では、パワーコンディショナ破損の主因として雷サージが挙げられています

雷サージのAC系統伝播と屋内機器への影響例

雷サージが直流側だけでなく交流系統にも伝播し、
屋内機器に被害を及ぼす例も報告されています。

AIST や複数メーカーの技術資料によれば、
誘導雷サージの侵入経路として
「太陽光パネル(モジュール)→ 接続箱 → PCS の DC ライン → AC 低圧系統」
へ伝播する経路図が示されています。
すなわち、PVアレイに誘導雷が入ると、PCS内部のDC/ACコンバータだけでなく、
その一部が家庭用のAC配電線(分電盤や家電回路)へも波及する可能性があります。

実際に、前述の四国管内事故では外部雷サージがPCS交流入力側から侵入し、
インバータ冷却ファン駆動回路へ過電圧を印加してリレー基板を
故障させたと分析されています。
このように、屋外で発生した雷サージがPCSを介して家庭内交流配線に達し、
停電・機器故障を引き起こす危険性があることが実例からも示唆されます。

住宅用太陽光の雷対策とSPD推奨基準

太陽光設備や家庭用機器への雷サージは、
屋根の電力系統だけでなく、
アンテナやLAN/電話線など多様な経路で侵入します。

以上のような雷サージリスクに対し、
住宅用太陽光発電では適切な雷害対策が求められます。
設置ガイドラインや規格では、
SPD(サージ防護デバイス)による過電圧抑制が必須とされています。

例えば2025年NEDOガイドラインでは、
PV機器のSPD選定・設置は
「JIS C 5381-31:2020およびC 5381-32:2020を参考にする」ことが望ましい
と明示されています。
これらJIS規格は、太陽光発電設備の直流側および
交流側に接続するSPDの性能要求や試験方法を規定しており、
住宅用システムでもこの水準に従うことが推奨されています。

以上より、
住宅用太陽光発電設備では、誘導雷・直撃雷の双方に対応して
SPDや耐雷トランスを適切に配置することが強く推奨されており、
設置ガイドラインやJIS規格に基づく設備設計が必要です。
これにより、雷サージによる屋内外機器への被害リスクを
大幅に低減することが期待できます。

参考・引用文献

[1] NEDO「地上設置型太陽光発電システム 設計・施工ガイドライン 2025」  
[2] IEEJ電気設備学会誌 Vol.xx (2017)「誘導雷と太陽光システムの相関」  
[3] 消費者庁重大事故 DB:福岡 2020-10-10 /熊本 2019-07-06  
[4] 四国電気保安協会『電気事故に学ぼう 80』(2024) p.xx  
[5] JEITA技術資料「住宅機器保護のための SPD 選定ガイド」(2023)





で、上記の事実文章は調べれば出てきます。

が、
問題は、
実際にどういう対策が有効かつ簡単で、
すぐできるのか?
という話。

私は半導体素子のコヒーラ型SPDを搭載し
安全かつ強力に処理をする相間中和法を使った

電気サージ抑制装置の接続が有効だと思います。


理由は、
1. 雷サージを“1ナノ秒未満”で感知・応答する超高速動作(実測限界3ns)
太陽光パネルのDCラインや長い配線を走る雷サージに、
他方式より早く応答し、機器に届く前に吸収・中和できる

(DCライン保護はDCライン用を使用した場合。ACライン用では効果ありません。)

2. 相間中和方式により「アースなし」でも電位差を吸収

  • NEDOやJEITAでは「SPD接地が重要」とされていますが、

  • 多くの住宅や屋根上には追加アースを設けるのが困難です。

  • コヒーラ型SPDを活用した“相間電圧の中和”により、接地を使わずとも保護が可能

3. 「繰り返し耐性」に優れ、雷シーズンでも高寿命

  • コヒーラ型SPDは、サージ電流2 kA(8/20μs)を2000回以上の繰り返し耐性(UL/CE認証)

  • 自己復帰特性があり、動作後も性能が劣化しにくい構造

4. パワーコンディショナや家電への“伝播”を抑える制限電圧性能

  • 取扱説明書では、「最大電圧上昇を300V以下に抑制(2kA/8μs)」。

  • これは雷サージ(数千V)でも、
    パワコンや分電盤に到達する電圧を安全範囲に抑えることを意味する。

つまり、屋内AC系統への被害(冷蔵庫・Wi-Fi・PCなど)まで防げる信頼性
 
5. コンパクト設計・工事不要(または軽微な設置でOK)
  • 小型筐体にヒューズ、表示灯、安全回路、SPD素子を内蔵。

  • 住宅用にも対応し、プラグを付ければ“挿すだけ”でも使用可(電工不要)

  • 実際に「PSE対象外」「UL・CE認証済み」で、国内外でも使用可能

UL1449(米国)やEN61643-11(欧州)などの厳格な規格に適合しており、
第三者による安全性・繰返し性能・制限電圧の検証をクリアしています。
だからこそ、提案者自身の“責任分解点”としても安心して紹介できます。
 

「屋根の上にも、雷の入口がある。」
ちょっとでも気になったなら、
その直感、正しいかもしれません。

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よかったら、覗いてみてください。
きっと、問題解決のヒントになるはずです。


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