基本情報技術者 2013年 春期 午前(科目A) 問56
問題文
落雷によって発生する過電圧の被害から情報システムを守るための手段として、有効なものはどれか。
選択肢
ア:サージ保護デバイス(SPD)を介して通信ケーブルとコンピュータを接続する。(正解)
イ:自家発電装置を設置する。
ウ:通信線を経路の異なる2系統とする。
エ:電源設備の制御回路をディジタル化する。
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サージ保護装置(SPD)【午前解説】
正解の理由
正解は ア:サージ保護デバイス(SPD)を介して通信ケーブルとコンピュータを接続する。SPDは落雷などで発生する高エネルギーの瞬間的な過電圧(サージ)を、回路に到達する前に低減・遮断する専用装置です。通信ケーブルや機器の直近にSPDを配置することで、過電圧が機器に与えるダメージを効果的に減らせます。
具体的には、SPDは過電圧発生時に高い導通状態になり過電圧をアースへ流すか、吸収素子で電圧を抑えます。通信線用のSPDを使えば信号線の保護が可能で、データ機器の故障や誤動作を防げます。
解法ステップ
- 問題文で求められている被害種類を確認(落雷による過電圧=サージ)。
- 各選択肢がサージ(過電圧)に直接有効かどうかを判定する。
- サージ保護の代表的手段(SPD、接地、等電位化)に合致する選択肢を選ぶ。
- 残り選択肢は停電対策や冗長化、制御方式の変更であり、過電圧対策としては不適切と判断する。
選択肢別の誤答解説
- ア: サージ保護デバイス(SPD)を介して通信ケーブルとコンピュータを接続する。→ 正解。通信線用SPDは過電圧を吸収・アースに逃がし、機器保護に直接効果があります。設置は機器近傍や盤ごとに行い、適切な接地が必須です。
- イ: 自家発電装置を設置する。→ 誤り。自家発電は停電時に電源を供給するための対策で、落雷による瞬間的な過電圧(サージ)から機器を保護する機能ではありません。
- ウ: 通信線を経路の異なる2系統とする。→ 誤り。経路冗長は可用性や回線障害対策になり得ますが、雷サージは両系統に同時に影響を与えることがあり、サージ保護装置がなければ被害を防げません。
- エ: 電源設備の制御回路をディジタル化する。→ 誤り。制御方式のデジタル化は運用面の改善であり、過電圧・サージそのものを低減する対策にはなりません。むしろ電子部品はサージに敏感なので保護が重要です。
よくある誤解
- 「発電装置があれば落雷対策になる」:自家発電は停電対策であり、落雷による高電圧サージから機器を守る機能はありません。
- 「経路を2系統にすれば雷サージも防げる」:多経路化は冗長性向上だが、両系統ともサージで被害を受ける可能性があり、保護装置なしでは無意味です。
- 「制御回路のディジタル化で雷害が減る」:デジタル化は機能性の話であり、過電圧の物理的影響を低減する対策とは別です。
補足コラム
- SPDの種類:ガス放電管(GDT)、金属酸化物バリスタ(MOV)、トランジエント・ボルテージ・サプレッサ(TVS)などがあり、用途や応答速度・エネルギー耐量で使い分けます。
- 設置場所の考え方:サービス入口付近(屋内配電盤)に設置することで大きな雷サージを抑え、機器近傍にも第2段のSPDを置く多段防護が推奨されます。
- 接地と等電位化:SPDの性能を発揮させるには良好な接地(低インピーダンス)と、建物内での等電位化が不可欠です。接地が不十分だとサージは期待通り排出されません。
- 光ファイバーの活用:通信路を光ファイバーにすることで伝導性の雷サージからの影響を大幅に軽減できます(ただし、終端機器は保護が必要)。
FAQ
Q1: SPDを一度設置すればメンテナンスは不要ですか?
A1: いいえ。SPDは寿命や動作履歴により劣化します。定期点検・交換指標(内部ヒューズ切断や表示ランプ)を確認してください。
A1: いいえ。SPDは寿命や動作履歴により劣化します。定期点検・交換指標(内部ヒューズ切断や表示ランプ)を確認してください。
Q2: 屋外アンテナや通信線はどう守るべきですか?
A2: アンテナ基部や建物入口でのSPD、良好な接地、雷対策用避雷針や避雷設備との連携が有効です。また信号ラインはシールドと適切な接地処理が必要です。
A2: アンテナ基部や建物入口でのSPD、良好な接地、雷対策用避雷針や避雷設備との連携が有効です。また信号ラインはシールドと適切な接地処理が必要です。
Q3: 電源用SPDと通信線SPDは併用すべきですか?
A3: はい。電源線と信号線では発生する波形や結合経路が異なるため、それぞれに適したSPDを配置する多段防護が推奨されます。
A3: はい。電源線と信号線では発生する波形や結合経路が異なるため、それぞれに適したSPDを配置する多段防護が推奨されます。
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