C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
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目 次
ページ
序文 ··································································································································· 1
1 適用範囲························································································································· 1
2 引用規格························································································································· 1
3 用語及び定義，並びに図記号 ······························································································ 2
3.1 用語及び定義 ················································································································ 2
3.2 図記号 ························································································································· 6
4 使用条件························································································································· 6
4.1 低温 ···························································································································· 6
4.2 大気圧及び高度 ············································································································· 6
4.3 周囲温度 ······················································································································ 6
4.4 相対湿度 ······················································································································ 6
5 機械的要求事項及び材料 ···································································································· 6
5.1 端子強度 ······················································································································ 6
5.2 はんだ付け性 ················································································································ 7
5.3 放射線 ························································································································· 7
5.4 表示 ···························································································································· 7
6 一般······························································································································· 7
6.1 故障率 ························································································································· 7
6.2 標準大気状態 ················································································································ 7
7 電気的要求事項 ················································································································ 7
7.1 一般 ···························································································································· 7
7.2 初期値 ························································································································· 7
7.3 試験後の要求事項 ·········································································································· 9
8 試験測定手順及び試験回路 ································································································ 10
8.1 直流放電開始電圧 ········································································································· 10
8.2 インパルス放電開始電圧 ································································································ 11
8.3 絶縁抵抗 ····················································································································· 11
8.4 静電容量 ····················································································································· 12
8.5 グロー・アーク転移電流，グロー電圧及びアーク電圧 ·························································· 12
8.6 線間電圧 ····················································································································· 13
8.7 直流ホールドオーバ電圧 ································································································ 14
8.8 放電電流耐量の要求事項 ································································································ 16
8.9 フェールセーフ ············································································································ 19
参考文献 ···························································································································· 21
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
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まえがき
この規格は，工業標準化法第14条によって準用する第12条第1項の規定に基づき，一般社団法人電子
情報技術産業協会（JEITA）及び一般財団法人日本規格協会（JSA）から，工業標準原案を具して日本工業
規格を改正すべきとの申出があり，日本工業標準調査会の審議を経て，経済産業大臣が改正した日本工業
規格である。これによって，JIS C 5381-311:2004は改正され，この規格に置き換えられた。
この規格は，著作権法で保護対象となっている著作物である。
この規格の一部が，特許権，出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は，このような特許権，出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について，責任はもたない。
JIS C 5381の規格群には，次に示す部編成がある。
JIS C 5381-11 低圧サージ防護デバイス−第11部：低圧配電システムに接続する低圧サージ防護デバ
イスの要求性能及び試験方法
JIS C 5381-12 低圧サージ防護デバイス−第12部：低圧配電システムに接続する低圧サージ防護デバ
イスの選定及び適用基準
JIS C 5381-21 低圧サージ防護デバイス−第21部：通信及び信号回線に接続するサージ防護デバイス
（SPD）の要求性能及び試験方法
JIS C 5381-22 通信及び信号回線に接続するサージ防護デバイスの選定及び適用基準
JIS C 5381-311 低圧サージ防護デバイス用部品−第311部：ガス入り放電管（GDT）の要求事項及び
試験回路
JIS C 5381-312 低圧サージ防護デバイス用部品−第312部：ガス入り放電管（GDT）の選定及び適
用基準
JIS C 5381-321 低圧サージ防護デバイス用アバランシブレークダウンダイオード（ABD）の試験方
法
JIS C 5381-331 低圧サージ防護デバイス用金属酸化物バリスタ（MOV）の試験方法
JIS C 5381-341 低圧サージ防護デバイス用サージ防護サイリスタ（TSS）の試験方法
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日本工業規格 JIS
C 5381-311：2016
(IEC 61643-311：2013)
低圧サージ防護デバイス用部品−第311部：
ガス入り放電管（GDT）の要求事項及び試験回路
Components for low-voltage surge protective devices-
Part 311: Performance requirements and test circuits for gas discharge tubes
(GDT)
序文
この規格は，2013年に第2版として発行されたIEC 61643-311を基に，技術的内容及び構成を変更する
ことなく作成した日本工業規格である。
なお，この規格で点線の下線を施してある参考事項は，対応国際規格にない事項である。
1
適用範囲
この規格は，公称システム電圧が交流1 000 V（実効値）又は直流1 500 V以下の通信網，信号網及び低
圧配電システムの過電圧保護に用いる二つ又は三つの電極をもつガス入り放電管（以下，GDTという。）
の電気的特性を決定するための試験回路，試験方法及び試験の合否判定について規定する。この規格は，
完成品であるサージ防護デバイスについては規定しない。また，GDTの特性及びサージ防護デバイスの耐
量との正確な協調が非常に厳しい電子機器内に使用するGDT全体の要求事項も規定しない。
この規格は，次の事項には，適用しない。
− GDTの実装及び実装の特性に対する影響。規定する特性値は，試験に規定する実装方法のGDTだけ
に適用する。
− 機械的な寸法
− 品質保証要求
− 30 MHzを超える高周波に用いるGDTへは適用できない場合がある。
− 静電気
− ハイブリッド過電圧防護部品又は複合形GDTデバイス
注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を，次に示す。
IEC 61643-311:2013，Components for low-voltage surge protective devices−Part 311: Performance
requirements and test circuits for gas discharge tubes (GDT)（IDT）
なお，対応の程度を表す記号“IDT”は，ISO/IEC Guide 21-1に基づき，“一致している”こ
とを示す。
2
引用規格
次に掲げる規格は，この規格に引用されることによって，この規格の規定の一部を構成する。これらの
2
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
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引用規格は，その最新版（追補を含む。）を適用する。
JIS C 60068-2-1 環境試験方法−電気・電子−第2-1部：低温（耐寒性）試験方法（試験記号：A）
注記 対応国際規格：IEC 60068-2-1:2007，Environmental testing−Part 2-1: Tests−Test A: Cold
JIS C 60068-2-20 環境試験方法−電気・電子−第2-20部：試験−試験T−端子付部品のはんだ付け
性及びはんだ耐熱性試験方法
注記 対応国際規格：IEC 60068-2-20:2008，Environmental testing−Part 2-20: Tests−Test T: Test
methods for solderability and resistance to soldering heat of devices with leads
JIS C 60068-2-21 環境試験方法−電気・電子−第2-21部：試験−試験U：端子強度試験方法
注記 対応国際規格：IEC 60068-2-21:2006，Environmental testing−Part 2-21: Tests−Test U: Robustness
of terminations and integral mounting devices
JIS C 61000-4-5 電磁両立性−第4-5部：試験及び測定技術−サージイミュニティ試験
注記 対応国際規格：IEC 61000-4-5:2005，Electromagnetic compatibility (EMC) −Part 4-5: Testing and
measurement techniques−Surge immunity test
ITU-T Recommendation K.20，Resistibility of telecommunication equipment installed in a
telecommunications centre to overvoltages and overcurrents
3
用語及び定義，並びに図記号
3.1
用語及び定義
この規格で用いる主な用語及び定義は，次による。
3.1.1
アーク電流（arc current）
回路インピーダンスを通して，放電開始後グローモードからアークモードに転移する電流を超えて流れ
る電流。
3.1.2
アーク電圧［arc voltage (arc mode voltage)］
GDTにアーク電流が流れてGDTの印加電圧が降下し，一定で推移しているときの電圧。
注記 図1 a)の領域Aを参照。
3.1.3
アーク・グロー転移電流（arc-to-glow transition current）
GDTがアークモードからグローモードに転移するために必要な電流。
3.1.4
電流消弧時間（current turn-off time）
GDTが導通状態から非導通状態に回復するために必要な時間。
注記 GDTに直流電圧を連続的に印加した場合だけに適用する（直流ホールドオーバ参照）。
3.1.5
直流放電開始電圧（d.c.breakdown voltage，d.c. sparkover voltage）
GDTに上昇率2 kV/s以下で緩やかな立ち上がりの直流電圧を印加したとき，GDTが高インピーダンス
のオフ状態から導通状態に転移を開始するときの電圧。
注記 直流放電開始電圧を測定する場合の電圧上昇率は，通常2 kV/s以下である。
3.1.6
3
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
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直流ホールドオーバ（d.c. holdover）
GDTに放電を起こすために十分なインパルスを印加した後，GDTが導通を続ける状態。
注記 この用語は，直流電圧が線路に存在する場合に用いる。導通状態から復帰するために必要な時
間（電流消弧時間）に影響する要因には，直流電圧及び直流電流を含んでいる。
3.1.7
直流ホールドオーバ電圧（d.c. holdover voltage）
GDTに規定する回路条件で，サージが通過後に，GDTが高インピーダンス状態に復帰できるGDT端子
間の最大直流電圧。
3.1.8
放電電流（discharge current）
GDTに放電開始後に流れる電流。
注記 GDTに流れる電流が交流電流の場合，電流値は実効値である。GDTに流れる電流がインパル
ス電流の場合，電流値はピーク値である。
3.1.9
放電電圧（discharge voltage）
GDTに放電電流が流れているときに，GDTの端子間に現れる電圧のピーク値。
3.1.10
放電電圧−電流特性，V-I特性（discharge voltage current characteristic，V/I characteristic）
GDTの放電電流に対応する放電電圧の変化。
4
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
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VS： 直流放電開始電圧
Va： アーク電圧
G： グローモード範囲
Vgl： グロー電圧
Ve： 消弧電圧
A： アークモード範囲
図1−GDTの電圧及び電流特性
3.1.11
消弧電圧（extinction voltage）
放電（電流の流れ）が終了するときの電圧。
3.1.12
フェールセーフ（failsafe，fail-short）
熱的に動作する外部短絡機構。
3.1.13
続流（follow on current）
GDTが放電後に電源から流す電流。
注記 過熱を避けるためにGDTが消弧することを求めている。
3.1.14
ガス入り放電管，GDT（gas discharge tube）
高い過渡電圧から機器及び／又は人を防護するために，設計したガスの混合及び圧力をコントロールし
て封止した二つ又は三つの電極をもつ，一つ又は複数のギャップ。
a) GDTの正弦波電圧印加時における電圧時間特性
c) GDTの電圧及び電流波形を結合
したV-I特性
V
i
i
VS
t
t
Va
Ve
G
A
G
A
b) GDTの正弦波電圧印加時における電流時間特性
V
Vgl
5
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3.1.15
グロー電流（glow current，glow mode current）
適切な回路インピーダンスを用いて，電流を放電後グローモードからアークモードへの転移電流以下の
値に制限したときにGDTに流れる電流。
注記 図1 b)の領域Gを参照。
3.1.16
グロー・アーク転移電流（glow-to-arc transition current）
GDTがグローモードからアークモードに転移するのに必要な電流。
注記 図1 b)の領域Gを参照。
3.1.17
グロー電圧（glow voltage，glow mode voltage）
グロー電流が流れたときのGDTの電圧降下のピーク値。
注記 図1 a)の領域Gを参照。
3.1.18
インパルス放電開始電圧（impulse sparkover voltage）
GDTの端子間に，指定する電圧上昇率及び極性のインパルスによって放電電流が流れる前の電圧の最大
値。
3.1.19
インパルス波形（impulse waveshape）
波頭長を“x μs”とし，波尾長を“y μs”をもつサージ波形を“x/y”で表す波形。
3.1.20
公称交流放電電流（nominal alternating discharge current）
GDTが規定する時間に通電できる交流電流。
注記 この交流電流の周波数範囲は，15 Hz〜62 Hzである。
3.1.21
公称直流放電開始電圧（nominal d.c. sparkover voltage）
特定の形式の放電開始電圧の目標値を示すために製造業者が指定する直流電圧。
注記1 公称直流放電開始電圧は，一般的に75 V，90 V，150 V，200 V，230 V，250 V，300 V，350 V，
420 V，500 V，600 V，800 V，1 000 V，1 200 V，1 400 V，1 800 V，2 100 V，2 700 V，3 000 V，
3 600 V，4 000 V及び4 500 Vである。
注記2 製造業者と使用者との間で同意した値を用いることが望ましい。
3.1.22
公称インパルス放電電流（nominal impulse discharge current）
GDTの評価時に用いる規定する波形のインパルス電流のピーク値。
3.1.23
放電開始（sparkover，breakdown）
ほとんど無限大の値から比較的低い値への急激なギャップ抵抗の変移する瞬間。
3.1.24
線間電圧（transverse voltage）
放電電流が回路に流れているときに発生する二つのギャップの端子A−C間及び端子B−C間の放電電
6
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圧の差（図3参照）。
注記 線間電圧は，A−C間とB−C間とのインパルス放電開始電圧（縦サージ電圧）の動作不ぞろえ
で発生するため，3極GDTだけに適用する。
3.2
図記号
2極GDTの場合は図2，及び3極GDTの場合は図3に示す図記号を用いる。
図2−2極GDTの図記号
図3−3極GDTの図記号
4
使用条件
4.1
低温
GDTは，JIS C 60068-2-1の試験Abに規定する温度−40 ℃で2時間の低温試験に，損傷することなく
耐えなければならない。GDTは，温度−40 ℃で，表1に規定する直流及びインパルス放電開始電圧の要
求事項を満足しなければならない。
4.2
大気圧及び高度
大気圧は，80 kPa〜106 kPaとする。
これらの値は，海面からの高度＋2 000 m〜−500 mの大気圧に相当する。
4.3
周囲温度
周囲温度は，次の動作範囲及び保存範囲とする。この周囲温度は，試験対象の部品に近い周辺の空気又
はその他の媒質の温度である。
フェールセーフをもたないGDTの動作範囲：−40 ℃〜＋90 ℃
フェールセーフをもつGDTの動作範囲
：−40 ℃〜＋70 ℃
注記 この温度範囲は，JIS C 60721-3-3の分類3K7に対応している。
フェールセーフをもたないGDTの保存範囲：−40 ℃〜＋90 ℃
フェールセーフをもつGDTの保存範囲
：−40 ℃〜＋40 ℃
4.4
相対湿度
相対湿度は，4.3に規定する温度，及び4.2に規定する気圧による飽和水蒸気圧に対する実際の水蒸気圧
との比率を，パーセントで表す。
通常の相対湿度範囲は，5 %〜95 %とする。
注記 この湿度範囲は，JIS C 60364-5-51の等級AB4に対応している。
5
機械的要求事項及び材料
5.1
端子強度
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使用者は，端子強度試験の適用が可能な場合，JIS C 60068-2-21に規定する試験の中から適切な試験を
選定し試験する。
5.2
はんだ付け性
はんだ付け性は，JIS C 60068-2-20の試験Ta方法1に規定する試験を行い，その要求事項を満足しなけ
ればならない。
5.3
放射線
GDTは，放射性物質を含んではならない。
5.4
表示
GDTには，次の情報を明瞭で，かつ，永久的な方法で表示しなければならない。
a) 公称直流放電電圧
b) 製造年月日又は製造ロット番号
c) 製造業者名又は商標
d) 形式番号
e) （削除）
注記1 必要な情報は，製造業者と使用者との間の合意によってコード化してもよい。
注記2 これらの情報の表示に必要な十分な空間がない場合，製造業者と使用者との間の合意によっ
て技術的書類で提供することが望ましい。
6
一般
6.1
故障率
試験において，電気的特性，サンプルの寸法などによる故障率は，品質保証要求事項とし，この規格で
は規定しない。
6.2
標準大気状態
試験環境は，使用用途に応じてGDTに適用する。特に規定がない場合，次の周囲条件で試験を行う。
− 温度
：15 ℃〜35 ℃
− 相対湿度：25 %〜75 %
7
電気的要求事項
7.1
一般
この規格で規定する電気的要求事項は，最小の要求事項である。使用者は，異なる値を指定してもよい。
7.2
初期値
7.2.1
放電開始電圧
図2に示す2極GDTの電極A−C間，又は図3に示す3極GDTのライン電極A又はBと接地電極C
との間の放電開始電圧は，表1の限度内とする。
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表1−直流及びインパルス放電開始電圧の要求事項（初期値）
単位 V
公称直流放電開始電圧の推奨値
直流放電開始電圧
（初期値）
インパルス放電開始電圧
（初期値）
100 V/s〜2 kV/s
1 kV/μs
（測定数の99.7 %が含まれる範囲）
最小値
最大値
75
57
93
650未満
90/1 a)
72
108
600未満
90/2 a)
72
108
500未満
150
120
180
600未満
200/1 a)
160
240
700未満
200/2 a)
160
240
450未満
230/1 a)
184
280
700未満
230/2 a)
184
280
450未満
250
200
300
700未満
300
240
360
1 000未満
350/1 a)
280
420
1 000未満
350/2 a)
265
455
800未満
420/1 a)
360
520
1 100未満
420/2 a)
360
520
850未満
500/1 a)
400
600
1 200未満
500/2 a)
400
600
900未満
600/1 a)
480
720
1 400未満
600/2 a)
480
720
1 000未満
800
640
960
1 600未満
1 000
800
1 200
2 000未満
1 200
960
1 440
1 600未満
1 400
1 120
1 680
2 800未満
1 800
1 440
2 160
3 600未満
2 100
1 680
2 520
4 000未満
2 700
2 160
3 240
4 500未満
3 000
2 400
3 600
4 500未満
3 600
2 900
4 300
5 000未満
4 000
3 200
4 800
5 500未満
4 500
3 600
5 400
6 000未満
注記1 公称直流放電開始電圧は，2極GDTの場合にはA−C間，及び3極GDTの場合にはA
−C間及びB−C間の直流放電開始電圧を示す。
注記1A 100 V/s〜2 kV/s，1 kV/μsなどは，各放電開始電圧の測定に使用する波形の電圧上昇率
を示す。
注a) “90/1”及び“90/2”のように示した“/1”及び“/2”は，インパルス放電開始電圧の違
いを示す。
3極GDTにおけるライン電極A−B間の直流放電開始電圧は，ライン電極A又はBと接地電極Cとの
間の2倍以下で，表1の2列目にある直流放電開始電圧の最小値以上とする。
7.2.2
絶縁抵抗
絶縁抵抗値は，1 GΩ以上とする。
7.2.3
静電容量
静電容量値は，20 pF以下とする。
9
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
7.2.4
線間電圧
3極GDTの線間電圧において最初と2番目とのギャップの放電開始時間の差異は，200 ns以下とする。
7.2.5
直流ホールドオーバ
電流消弧時間は，試験回路条件及び直流放電開始電圧に依存する。その値は，150 ms未満とする。
7.3
試験後の要求事項
7.3.1
一般
表5に規定する各試験終了後，GDTの放電開始電圧及び絶縁抵抗は，7.3.2及び7.3.3に規定する値を満
足しなければならない。
7.3.2
放電開始電圧
表5に規定する放電電流耐量試験後の放電開始電圧は，表2による。
表2−表5に規定する試験終了後の放電開始電圧の値
単位 V
公称直流放電開始電圧の推奨値
直流放電開始電圧
（試験後）
インパルス放電開始電圧
（試験後）
100 V/s〜2 kV/s
1 kV/μs
（測定数の99.7 %が含まれる範囲）
最小値
最大値
75
57
100
750未満
90/1 a)
65
120
700未満
90/2 a)
65
120
600未満
150
110
195
700未満
200/1 a)
150
250
800未満
200/2 a)
150
250
550未満
230/1 a)
170
300
800未満
230/2 a)
170
300
550未満
250
180
325
800未満
300
225
375
1 300未満
350/1 a)
260
455
1 100未満
350/2 a)
265
600
900未満
420/1 a)
360
550
1 200未満
420/2 a)
360
650
1 000未満
500/1 a)
400
650
1 300未満
500/2 a)
400
700
1 050未満
600/1 a)
450
780
1 500未満
600/2 a)
450
800
1 200未満
800
600
1 000
2 000未満
1 000
750
1 250
2 500未満
1 200
900
1 680
2 500未満
1 400
1 050
1 750
3 500未満
1 800
1 350
2 250
4 500未満
2 100
1 550
2 650
5 000未満
2 700
2 150
3 350
5 500未満
3 000
2 450
3 700
5 500未満
3 600
2 550
4 700
6 000未満
4 000
2 800
5 200
6 500未満
4 500
3 150
5 850
7 000未満
10
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
表2−表5に規定する試験終了後の放電開始電圧の値（続き）
注記0A 公称直流放電開始電圧は，2極GDTの場合にはA−C間，及び3極GDTの場合には
A−C間及びB−C間の直流放電開始電圧を示す。
注記0B 100 V/s〜2 kV/s，1 kV/μsなどは，各放電開始電圧の測定に使用する波形の電圧上昇率
を示す。
注a) “90/1”及び“90/2”のように示した“/1”及び“/2”は，インパルス放電開始電圧の違
いを示す。
7.3.3
絶縁抵抗
絶縁抵抗値は，10 MΩ以上とする。
注記 対応国際規格の注記は，我が国以外の国を対象としているため，削除した。
7.3.4
交流続流
特別な要求がない場合，GDTは，最初の交流電流の波形の位相角が0°〜30°までの間に故障すること
なく消弧し，その後放電してはならない。
7.3.5
フェールセーフ（フェールショート）
この試験は，一体化したフェールセーフをもつGDTだけに適用する。
交流電流は，図18及び図19の回路でGDTに規定する電流を流す。
試験後のGDTの抵抗値は，2極GDTでは電極A−C間，3極GDTではライン電極A又はBと接地電極
Cとの間で，1 Ω未満とする。
8
試験測定手順及び試験回路
8.1
直流放電開始電圧
GDTは，電圧を印加しない状態で暗所に15分間以上放置する。この状態で図4に示す試験回路を用い
て，100 V/s〜2 kV/sまでの間，規定する電圧上昇率の直流電圧で直流放電開始電圧を測定する。直流電圧
（U）及び直流調整抵抗器（R1）の値は，電圧上昇率（du/dt）を100 V/s〜2 kV/sまでの間に調整するため
に用いる。例えば，直流放電開始電圧が230 Vの場合，Uが500 V及びR1が2 MΩである。GDTは，A−
C間の各極性における二つの測定値を記録する。測定間隔は，1秒間以上とする。
注記 GDTの24時間の暗所放置は，GDTの測定前にGDT内部が，事前にイオン化されていないこ
とを保証する。GDT内部が，事前にイオン化されていない場合，技術に依存する僅かな放電遅
れがある場合がある。放電遅れは，最初の動作で現れ，これは初回効果（明暗特性）とよぶ（最
初の動作の後，GDT内部はイオン化される。）。GDTの設計によっては，放電してから，又は
光にさらしてからの期間によってGDTのイオン化が持続する可能性がある。ほとんどの場合，
イオンの減衰期間は15分間未満である。
3極GDTのそれぞれの二つのライン電極は，残りのライン電極を接続しないで，それぞれの電圧を測定
する。全ての測定値は，表1に示す許容値を満足しなければならない。
11
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
CV ：
ピーク電圧計又はインピーダンスが10 MΩ以上のオシロスコープ
R1 ：
直流保護抵抗器
S
：
スイッチ
E ：
直流電圧源
注記1 振動を避けるように注意する。
注記2 その他の回路パラメータによって，電圧上昇率は2 kV/sまで変更することができる。これは，製造業
者と使用者との間の合意による。
図4−2極GDTの100 V/sの直流放電開始電圧試験回路
8.2
インパルス放電開始電圧
GDTは，電圧を印加しない状態で暗所に15分間以上放置し，この状態で図5に示す試験回路を用いて
インパルス放電開始電圧を測定する。図5に示す試験回路の直流電源，抵抗器及びコンデンサの値によっ
て電圧上昇率を1 000 V/μsに調整する。図5に示す値は，直流放電開始電圧が1 000 VまでのGDTに適用
する。試験は，1 000 V/μs±20 %の電圧上昇率で行う。2極GDTの電極A−C間の各極性における二つの
測定値を記録する。
測定間隔は，1秒間以上とする。
3極GDTの各々の対端子は，それぞれ，その他の端子を接続しない状態で別々に試験する。
全ての測定値は，表1に示す許容値を満足しなければならない。
CV：ピーク電圧計又はインピーダンスが10 MΩ以上のオシロスコープ
図5−2極GDTの1 000 V/μsのインパルス放電開始電圧試験回路
8.3
絶縁抵抗
絶縁抵抗は，GDTの各端子とその他の各端子との間で測定する。公称直流放電開始電圧が150 V以下の
GDTは，直流50 Vで測定する。公称直流放電開始電圧が150 Vを超えるGDTは，直流100 Vで測定する。
全ての測定値は，7.2.2に規定する要求値を満足しなければならない。3極GDTの場合で，測定してい
ない端子は開放する。
S
R1
51 kΩ
CV
2 μF
GDT
A
C
E
−
＋
10 MΩ
5 nF
1 kΩ
50 Ω
CV
GDT
A
C
5 kV
−
＋
0.1 μF
12
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2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
8.4
静電容量
静電容量は，特に規定がない場合，全ての端子間を周波数1 MHzで1回測定する。
全ての測定値は，7.2.3に規定する要求事項を満足しなければならない。3極GDTの場合で，測定して
いない端子は開放する。
8.5
グロー・アーク転移電流，グロー電圧及びアーク電圧
2極GDTの場合は，図6の試験回路に示す位置に接続する。
トランス（Tr）の2次側の電圧実効値は，公称直流放電開始電圧の2倍以上が望ましい。放電電流のピ
ーク値は，想定するグロー・アーク転移電流の約2倍となる。ただし，その値は2 A以下である。通電時
間は1秒以下とする。
図6の試験回路で正極の半サイクルで得た，代表的な2極GDTの電圧−電流特性を図7に示す。
G
： 50 Hz又は60 Hzの電源
OSC ： オシロスコープ
R1
： 調整抵抗器
R2
： 電流検出抵抗器
Tr
： トランス
図6−2極GDTのグロー・アーク転移電流，グロー電圧及びアーク電圧の試験回路
電圧−電流特性で，電圧uは電流iの関数となる（概略図）。
13
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
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U1 ：
直流放電開始電圧
U2 ：
グロー電圧
U3 ：
アーク電圧
I1 ：
グロー・アーク転移電流
I2 ：
ピーク電流
I3 ：
アーク・グロー転移電流
図7−代表的な2極GDTの電圧−電流特性
（グロー・アーク転移電流，グロー電圧及びアーク電圧の測定例）
8.6
線間電圧
3極GDTの線間電圧試験の時間及び振幅は，波頭長の仮想立上り峻度が1 kV/μsのインパルス電圧を両
方の放電ギャップに同時に印加して測定する。測定は，図8に示す試験回路を調整して行うことができる。
最初と2番目のギャップとの間の放電開始時間の差異は，両極性について各々の試験で決定する。最大時
間は，7.2.4の規定値以下とする。
OSC ： 2チャンネルオシロスコープ
S
： スイッチ
図8−3極GDTの線間電圧の試験回路
5 kV
1 kΩ
0.2 μF
OSC
GDT
A
C
B
10 MΩ
10 MΩ
1 kΩ
5 nF
5 nF
50 Ω
50 Ω
S
14
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2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
8.7
直流ホールドオーバ電圧
8.7.1
一般
GDTの直流ホールドオーバ電圧は，試験回路及び適用する仕様に依存する。製造業者及び使用者は，特
別な試験回路，試験回数，試験定数などについて合意することが望ましい。GDTの主な適用例は，通信機
器の防護である。図9及び図10の試験回路は，230 V以上の放電開始電圧のGDTに適応する例を示す。
試験は，図9（2極GDT）又は図10（3極GDT）の回路を用いて行う。試験回路の回路部品の値は，表3
（2極GDT）又は表4（3極GDT）の中から選択する。3極GDTのギャップに同時に通電する電流は，試
験するGDTを短絡して測定したとき，10/1 000又は5/320のインパルス波形で100 Aとする。GDTに流れ
るインパルス電流の極性は，PS1及びPS2からの電流と同じとする。
各々の試験条件として，電流消弧時間の測定は，インパルス電流の両極性について行う。同じ方向に3
回のインパルスを1分間以下の間隔で印加し，各々のインパルスに対しての電流消弧時間を測定する。
全ての測定値は，7.2.5に規定する要求事項を満足しなければならない。
C1
： コンデンサ（表3参照）
D1
： アイソレーションダイオード又はその他のアイソレーションデバイス
E1
： アイソレーションギャップ又は同等のデバイス
OSC
： オシロスコープ
PS1
： 定電圧直流電源又はバッテリー
R1
： インパルス電流制限抵抗器又は波形形成回路
R2，R3 ： 抵抗器（表3参照）
SG
： 100 A 10/1 000，5/320サージ発生器
図9−2極GDTの直流ホールドオーバ電圧試験回路
GDT
A
C
R3
R2
C1
−
＋
SG
E1
OSC
PS1
＋
−
D1
R1
15
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
C1，C2
：
コンデンサ（表4参照）
E1
：
アイソレーションギャップ又は同等のデバイス
OSC
：
2チャンネルオシロスコープ
PS1，PS2
：
定電圧直流電源又はバッテリー
R1
：
インパルス電流制限抵抗器又は波形形成回路
R2，R3，R4 ：
抵抗器（表4参照）
SG
：
100 A 10/1 000，5/320サージ発生器
注記 直流電源及びサージ発生器の極性が反対の場合には，D1〜D4のダイオードの極性を反対にする。
図10−3極GDTの直流ホールドオーバ電圧試験回路
8.7.2
直流ホールドオーバ電圧回路定数
電話回線に適用する2極GDTの試験回路定数の例を表3に，3極GDTの試験回路定数の例を表4に示
す（試験回路は，図9及び図10参照）。
表3−2極GDTに対する異なる直流ホールドオーバ電圧試験の回路定数
記号
試験1
試験2
試験3
試験4b)
PS1
52 V
80 V
135 V
135 V
R3
200 Ω
330 Ω
1 300 Ω
450 Ω
R2
a)
150 Ω
150 Ω
150 Ω
C1
a)
100 nF
100 nF
100 nF
注a) この部品は，試験では用いない。
b) ISDN用の推奨値
表4−3極GDTに対する異なる直流ホールドオーバ電圧試験の回路定数
記号
試験1
試験2
試験3
試験4d)
PS1
52 V
80 V
135 V
135 V
PS2
0 V
0 V
52 V
a)
R3
200 Ω
330 Ω
1 300 Ω
450 Ω
R2
a)
150 Ω
272 Ωb)
150 Ω
272 Ωb)
150 Ω
272 Ωb)
C1
a)
100 nF
43 nFb)
100 nF
43 nFb)
100 nF
43 nFb)
R4c)
136 Ω
136 Ω
136 Ω
136 Ω
C2c)
83 nF
83 nF
83 nF
83 nF
R1
SG
＋
E1
R1
D2
D1
D4
D3
＋
＋
−
−
−
C2
B
A
R2
C1
R4
C2
C
GDT
R4
R3
R3
PS1
PS2
OSC
16
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
表4−3極GDTに対する異なる直流ホールドオーバ電圧試験の回路定数（続き）
注a) この部品は，試験では用いない。
b) 選択
c) 図10に示したR2とC1との組合せ及びR4とC2との組合せは，いずれかを選択する。
d) ISDN用の推奨値
8.8
放電電流耐量の要求事項
8.8.1
一般
表5に，放電電流耐量のクラス分けを示す。
表5−放電電流耐量のクラス分け
クラス
交流放電電流
（1秒間，15 Hz〜62 Hz
10回）
A
インパルス放電電流
印加回数（n）での寿命試験
8/20
10回a)
kA
10/350
1回
kA
試験電流の
波高値
A
印加回数（n）
電流波形
10/1 000
電流波形
5/320 b)
1
0.05
0.5
−
1
300
−
2
0.1
1.0
−
5
−
3
1.0
1.0
−
10
100
−
4
2.5
2.5
0.5
50
300
500
5
5
5
1
100
6
10
10
2.5
100
7
20
10
4
100
8
20
20
4
200
9
30
10
4
100
10
40
20
4
100
詳細は，製造業者と使用者とで合意しなければならない。
注a) 印加回数は増やしてもよい（例 20回）。
b) JIS C 61000-4-5及びITU-T Recommendation K.20に従った開回路電圧波形 10/700に相当。
8.8.2
公称交流放電電流試験
未使用のGDTを用いて，そのGDTの公称放電電流に対して表5に規定する交流電流を，2極GDTの場
合には図11，及び3極GDTの場合には図12に規定する試験回路によって通電する。
通電間隔は，GDTに温度蓄積がないような時間にする。電流電源の交流電圧の実効値は，GDTの最大
直流放電開始電圧の150 %以上とする。
規定する交流放電電流及び時間は，GDTを短絡回路に置き換えて測定する。3極GDTは，表5に規定
する値のそれぞれの交流放電電流を，各々のライン電極から接地電極へ同時に通電する（図12参照）。
規定する電流印加回数を終了後，GDTを周囲温度になるまで冷却する。最後の電流を通電後1時間以内
に7.3.2及び7.3.3に規定する要求事項を試験する。必要な場合，最後の電流を通電した24時間後再試験
してもよい。
17
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
I ： 公称交流電流
I ： 公称交流電流
R ： 負荷抵抗器（U/I）
R ： 負荷抵抗器（U/I）
S ： スイッチ
S ： スイッチ
U ： 15 Hz〜62 Hzの交流電圧
U ： 15 Hz〜62 Hzの交流電圧
図11−2極GDTの公称交流放電電流試験回路 図12−3極GDTの公称交流放電電流試験回路
8.8.3
8/20波形の公称インパルス放電電流試験
未使用のGDTを用いて，表5に規定する8/20波形のインパルス放電電流を印加する。2極GDT用の8/20
の波形発生試験回路の例を図13に示す。印加間隔は，GDTの温度蓄積がないような時間とすることが望
ましい。規定するインパルス放電電流及び時間は，GDTを短絡回路に置き換えて測定する。3極GDTは，
表5に規定する値のそれぞれのインパルス放電電流を各々のライン電極から共通電極へ同時に通電する
（試験回路は図14参照）。
規定する電流印加回数を終了後，GDTを周囲温度になるまで冷却する。最後の電流を通電後1時間以内
に7.3.2及び7.3.3に規定する要求事項を試験する。必要な場合，最後の電流を通電した24時間後再試験
してもよい。
U ： 5kVの直流電圧
U ： 5kVの直流電圧
I ： ピーク値10 kAの8/20の波形
I ： ピーク値 各10 kAの8/20の波形
図13−2極GDTの公称インパルス
放電電流試験回路
図14−3極GDTの公称インパルス
放電電流試験回路
8.8.4
10/1 000波形のインパルス放電電流での寿命試験
未使用のGDTを用いて，GDTの公称電流に関連する表5に規定する値に従ってインパルス電流を印加
R
GDT
A
C
I
t=1 s
U
R
R
A
GDT
B
I
I
t=1 s
S
S
U
C
I
U
A
GDT
B
I
U
C
96 μF
1.5 μH
1.5 μH
GDT
A
C
48 μF
0.21 Ω
1.5 μH
0.21 Ω
0.21 Ω
I
18
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
する。規定した試験回数の半分を一つの極性で行い，引き続き反対極性で行う。その他の手段として，試
料の半分を一極性で試験し，残りの半分を反対極性で試験してもよい。サージ繰返し印加間隔は，GDTに
温度蓄積がない値にすることが望ましい。
電源電圧は，GDTの最大インパルス放電開始電圧の150 %以上とする。規定したインパルス放電電流及
び波形は，GDTを短絡回路に置き換えて測定する。3極GDTは，表5に規定する値のそれぞれのインパ
ルス放電電流を各々のライン電極から共通電極へ同時に通電する。
10/1 000波形で100 Aのピーク電流値の波形発生試験回路例を，2極GDTの場合は図15，及び3極GDT
の場合は図16に示す。
GDTは，インパルス電流を通電ごとに，又は製造業者と使用者とで合意した適切な通電回数ごとに7.3.2
及び7.3.3に規定する要求事項を試験する。
U ： 2 kVの直流電源又は必要な電源
I ： ピーク電流100 Aの10/1 000の波形
U ： 2 kVの直流電源又は必要な電源
I ： ピーク電流各100 Aの10/1 000の波形
図15−2極GDTのインパルス電流による
寿命試験回路
図16−3極GDTのインパルス電流による
寿命試験回路
規定するインパルス電流通電回数の終了後，GDTを周囲温度になるまで冷却する。最後の電流を通電後
1時間以内に7.3.2，7.3.3及び直流ホールドオーバ試験の要求事項を試験する。必要な場合，最後の電流を
通電した24時間後再試験してもよい。
8.8.5
交流続流試験
未使用の2極のGDTを用いて，図17に示す試験回路で50 Hz又は60 Hzの交流電源で通電する。交流
の開回路実効電圧は，適用領域に従って製造業者と使用者との合意による。推奨する電圧実効値は，25 V，
120 V，208 V，240 V又は480 Vである。交流電源の電流は，力率を1にするように抵抗器で制限する。
交流電源の位相角0°〜30°に通電するインパルス電流の二次電源によって，素子内部で導通が開始する
ときに，交流電源は，続流電流を供給できる能力を保有していなければならない。インパルス電流は，交
流電源の通電した半波と同じ極性及び単一な方向とする。インパルスは，GDTがアークモードの導通状態
となることを確保するために十分な波高値及び時間とする。GDTが故障なしで消弧する最大電流が最大交
流続流能力を決める。
U
A
GDT
B
C
約10 μH
GDT
A
C
80 μF
約20 Ω
I
U
I
I
160 μF
約10 μH
約10 μH
約20 Ω
約20 Ω
19
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
CP ： 電流プローブ
E1 ： アイソレーションギャップ又は同等の装置
G
： 50 Hz又は60 Hzの電源
OSC ： オシロスコープ
R1 ： 制限抵抗
R2 ： 分離抵抗
SG ： サージ発生器
TC ： 位相投入回路
注記1 50 Hz又は60 Hzの電源のリアクタンスは，R1よりもはるかに小さい。
注記2 R2は，アイソレーションギャップが速やかに消弧するために十分に大きい。
注記3 50 Hz又は60 Hzの電源のサージ防護が必要な場合がある。
図17−2極GDTの交流続流試験回路
8.9
フェールセーフ
この試験は，一体化したフェールセーフをもつGDTだけに適用する。
熱の過負荷（温度上昇）を引き起こす可能性がある未使用のGDTにフェールセーフが動作して素子を
短絡する交流電流を通電する。フェールセーフが動作するまでの時間に対する交流電流に関する性能は，
製造業者が指定する。詳細な試験手順及び試験に関する要求事項は，製造業者と使用者との間の合意によ
る。試験回路を2極GDTの場合は図18，及び3極GDTの場合は図19に示す。
FS ：
フェールセーフ
G
：
50 Hz又は60 Hzの電源
OSC ：
オシロスコープ
R
：
可変抵抗器
S
：
スイッチ
図18−2極GDTのフェールセーフ試験回路
〜
OSC
FS
A
C
GDT
R
S
G
GDT
R1
G
〜
R2
E1
SG
−
＋
A
C
TC
CP
OSC
20
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
FS ： フェールセーフ
G
： 50 Hz又は60 Hzの電源
OSC ： 2チャンネルオシロスコープ
R
： 可変抵抗器
S
： スイッチ
図19−3極GDTのフェールセーフ試験回路
〜
OSC
A
R
S
G
GDT
C
FS
R
FS
B
21
C 5381-311：2016 (IEC 61643-311：2013)
2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。
参考文献
JIS C 60364-5-51 低圧電気設備−第5-51部：電気機器の選定及び施工−一般事項
注記 対応国際規格：IEC 60364-5-51:2005，Electrical installations of buildings−Part 5-51: Selection and
erection of electrical equipment−Common rules
JIS C 5381-312 低圧サージ防護デバイス用部品−第312部：ガス入り放電管（GDT）の選定及び適用
基準
注記 対応国際規格：IEC 61643-312，Components for low-voltage surge protective devices−Part 312:
Selection and application principles for gas discharge tubes
IEC 61180-1:1992，High-voltage test techniques for low voltage equipment−Part 1: Definitions, test and
procedure requirements
IEEE C62.45，IEEE Guide on Surge Testing for Equipment Connected to Low-Voltage AC Power Circuits, 2002
DIN VDE 0845-1，Protection of telecommunication systems against lightning, electrostatic discharges and
overvoltages from electric power installations, 1987
環境試験
JIS C 60721-3-3 環境条件の分類 環境パラメータとその厳しさのグループ別分類 屋内固定使用の条
件
注記 対応国際規格：IEC 60721-3-3:2002，Classification of environmental conditions−Part 3-3:
Classification of groups of environmental parameters and their severities−Stationary use at
weatherprotected locations
IEC 61643-311以外のGDTデバイス試験
IEEE C62.31，IEEE Standard Test Methods for Low-Voltage Gas−Tube Surge−Protective Device Components,
2006
ITU-T Recommendation K.12 (05/2010)，Characteristics of gas discharge tubes for the protection of
telecommunications installations
RUS Specification for Gas Tube Surge Arresters (RUS Bulletin 345-83, PE 80, July 1979)
SPD試験
JIS C 5381-11 低圧サージ防護デバイス−第11部：低圧配電システムに接続する低圧サージ防護デバイ
スの要求性能及び試験方法
注記 対応国際規格：IEC 61643-11:2011，Low-voltage surge protective devices−Part 11: Surge protective
devices connected to low-voltage power systems−Requirements and test methods
JIS C 5381-21 低圧サージ防護デバイス−第21部：通信及び信号回線に接続するサージ防護デバイス
（SPD）の要求性能及び試験方法
注記 対応国際規格：IEC 61643-21:2009，Low voltage surge protective devices−Part 21: Surge protective
devices connected to telecommunications and signalling networks−Performance requirements and
testing methods