近年、社会の高度情報化が進む中、重要な役割を担う電子機器、コンピュータシステムやネットワーク、快適な暮らしを営むために欠くことのできない重要な設備において、雷が及ぼす被害の影響は拡大しつつあります。
従来からある避雷針は、落雷を導き、建屋鉄骨などの避雷導線を通じて大地に大電流を流す仕組みになっています。その結果、電磁誘導が発生したり、地表にサージ電流が流れ、それらが電源や通信の配線から侵入するなどして、電子機器などに障害をもたらすことがあります。
右図は1954〜1963年までの10年間にわたって日本各地の「年間雷雨日数」を調査し、各地点の平均値に基づく等日数線を示したデータです（出典：気象庁）。このデータからも分かるように、特に北関東、北陸、近畿および九州地方は年間雷雨日数が多い地域と言われています。
年間雷雨日数データ
雷雲の発生するしくみは、多くの場合、強い日差しにより、地表近くの空気が熱せられ発生する上昇気流によるものです。この上昇気流によって運ばれた空気が冷却され、あられやひょうが生成される過程で電荷分離が発生し、発電作用の大きな雷雲に成長していきます。
雷雲は、一般的には上部にプラス、下部にマイナスの電荷が集まるため、地表付近にはプラスの電荷が誘導されて帯電します。これによって、雷雲と大地の間に高い電界が生じ、それが大気の絶縁耐力を超えると、落雷が発生します。
雷発生のメカニズム
避雷針に落雷すると、大きな雷電流が避雷導線や建物の鉄骨を通して大地に流れ込みます。
この過渡電流により磁界が発生し、電磁誘導でサージ電圧が配線や電子機器に誘導されます。また、大地に流れ込んだサージ電流により、接地線近くの機器および埋設電線に誘導電圧が発生します。
雷電流は1〜200kAと大きく、急峻な立ち上がり(9〜65kA/μs)のため大きなサージ電圧が発生し、近くのコンピュータシステムや電話交換機（PBX）などの電子機器に障害をもたらすことがあります。
近隣へ落雷すると、大地電位の上昇並びに中和現象のため、地表および建造物に帯電していた雷雲の誘導電荷が落雷地点に向かって移動し、大きな地電流によるサージ電流が発生します。
また、同時に地表近くの電界が、急激に変化することで、静電誘導サージも発生します。
電源線などから侵入する誘導雷サージ
落雷や雷雲の中の放電などにより、架空線などにバランスして帯電していた電荷が、バランスを崩され、サージ電流となって電源線や電話線などのラインから機器に入り込み、障害を起こす可能性があります。
注）雷サージとは、拘束を解かれた電荷が大地に流れ込むこと
