パラメータ設定
システム電圧 Um
kV
中性点接地方式
接地係数 k（TOV 係数）が決まります
連続動作電圧 MCOV
kV
雷電流 I_l
kA
8/20μs 公称放電電流
線路伝搬遅延
μs
避雷器形式
変圧器 BIL 雷インパルス
kV
避雷器〜変圧器 距離 d
m
計算結果
—
相電圧 Um/√3 (kV)
—
避雷器定格 Ur (kV)
—
残留電圧 V_res (kV)
—
保護余裕 (kV)
—
エネルギー定格 (kJ)
—
故障モード
—
系統＋避雷器＋変圧器 — 雷サージ伝搬
送電線→避雷器（ZnO ディスク列）→変圧器の経路と、雷サージの波形がクリッピングされる様子を示します。
避雷器 V-I 特性（非線形）
接地方式別 定格電圧の比較
理論・主要公式
$$U_r = \frac{U_m}{\sqrt{3}}\cdot k,\qquad k = \begin{cases}1.4 & \text{(接地系)}\\ \sqrt{3} & \text{(非接地系)}\\ 1.5 & \text{(高Z接地)}\end{cases}$$
避雷器定格電圧 Ur と接地係数 k（IEC 60099-4）。Um は系統最高運転電圧。
$$V_{res} \approx 2.5\,U_r,\qquad \text{MCOV} \ge \frac{U_m}{\sqrt{3}}\cdot 1.05$$
残留電圧 Vres は概ね Ur の 2.5 倍（8/20μs 公称放電電流時）。MCOV は相電圧に 5% の余裕を確保。
$$E_{idx} \propto \tfrac{1}{2}\,I_l\,V_{res}\quad(\text{相対指標}),\qquad \Delta V = 2\,d\,S\quad[\text{kV}]$$
「エネルギー定格」は雷電流 I_l と残留電圧 V_res から求めた相対指標で、実機の吸収エネルギー(kJ/kV(Ur))の厳密値ではなく Class 選定の目安です。距離効果 ΔV は d：避雷器〜変圧器距離、S：波頭急峻度。BIL > 1.2·(V_res + ΔV) が絶縁協調条件。