【公開版】

提出年月日
令和 2 年 2 月 7 日
日本原燃株式会社

R3

Ｍ Ｏ Ｘ 燃 料 加 工 施 設 に お け る
新

規

制

基

準

に

安全審査

対

す

る

適

合

整理資料

第９条：外部からの衝撃による損傷の防止
（落雷）

性

目

１章

次

基準適合性

１．基本方針１．１

要求事項の整理

１．２

要求事項に対する適合性

１．３

規則への適合性

２．概要
３．環境等
３．１

落雷

３．１．１

日本における雷日数の地理的分布

３．１．２

ＭＯＸ燃料加工施設周辺における落雷の観測デー
タ

３．１．３

参考文献一覧

４．安全設計４．１

落雷に関する設計

４．１．１

落雷に関する設計方針

４．１．２

落雷防護対象施設

４．１．２．１

落雷の特徴

４．１．２．２

耐雷設計上考慮するＭＯＸ燃料加工施設の特徴

４．１．２．３

直撃雷に対する落雷防護対象施設

４．１．２．４

間接雷に対する落雷防護対象施設

４．１．３

耐雷設計

４．１．３．１

想定する落雷の規模

４．１．３．２

異種の自然現象の重畳及び設計基準事故と
の組合せ

２章

４．１．３．３

直撃雷の防止設計

４．１．３．４

間接雷による雷サージ抑制設計

補足説明資料令和 2 年 2 月 7 日

１章

基準適合性

R2

１．基本方針
１．１ 要求事項の整理
外部からの衝撃による損傷の防止について，加工施設の位置，構造及び設備の基準に関する規則（以下，「事業許可基準規則」という。）とウラン・プルトニウム混合酸化物燃料加工施設安全審査指針（以下，ＭＯＸ指針という。）の比較により，事業許可基準規則
第九条において追加された要求事項を整理する。（第１－１表）

1-1

第１－１表事業許可基準規則第九条とＭＯＸ指針

事業許可基準規則 第九条（外部からの衝撃による損傷の防止）
１

安全機能を有する施設は，想定される自然現象（地震及び津波を除く。次項において同じ。）が発生した場合においても安全機能を損なわないものでなければならない。

1-2

（解釈）
１ 第９条は，設計基準において想定される自然現象（地震及び津波を除く。）に対して，安全機能を有する施設が安全機能を損なわないために必要な措置を含む。
２ 第１項に規定する「想定される自然現象」とは，敷地の自然環境を基に，洪水，風（台風），竜巻，凍結，降水，積雪，落雷，地滑り，火山の影響，生物学的事象，森林火災等から適用されるものをいう。
３ 第１項に規定する「想定される自然現象（地震及び津波を除く。）が発生した場合においても安全機能を損なわないもの」とは，設計上の考慮を要する自然現象又はその組合せに遭遇した場合において，自然事象そのものがもたらす環境条件及びその結果として当該施設で生じ得る環境条件において，その設備が有する安全機能が達成されることをいう。

比較表（１／５）

ＭＯＸ指針
指針１.基本的条件
事故の誘因を排除し，災害の拡大を防止する観点から，ＭＯＸ燃料加工施設の立地地点及びその周辺における以下の事象を検討し，安全確保上支
障がないことを確認すること。
１. 自然環境(１)地震，津波，地すべり，陥没，台風，高潮，
洪水，異常寒波，豪雪等の自然現象(２)地盤，地耐力，断層等の地質及び地形等(３)風向，風速，降雨量等の気象(４)河川，地下水等の水象及び水理

備追加要求事項考第１－１表事業許可基準規則第九条とＭＯＸ指針

事業許可基準規則 第九条（外部からの衝撃による損傷の防止）

比較表（２／５）

ＭＯＸ指針
指針14．

地震以外の自然現象に対する考慮

１． ＭＯＸ燃料加工施設における安全上重要な施設は，ＭＯＸ燃料加工施設の立地地点及びその周辺における自然環境をもとに津波，地すべり，
陥没，台風，高潮，洪水，異常寒波，豪雪等のうち予想されるものを設計基礎とすること。

1-3

2． これらの設計基礎となる事象は，過去の記録の信頼性を十分考慮のうえ，少なくともこれを下回らない苛酷なものであって，妥当とみなされるものを選定すること。
3． 過去の記録，現地調査の結果等を参考にして必要のある場合には，異種の自然現象を重畳して設計基礎とすること。

備
前記のとおり考

第１－１表事業許可基準規則第九条とＭＯＸ指針

事業許可基準規則 第九条（外部からの衝撃による損傷の防止）
２ 安全上重要な施設は，当該安全上重要な施設に大きな影響を及ぼすおそれがあると想定される自然現象
により当該安全上重要な施設に作用する衝撃及び設計基準事故時に生ずる応力を適切に考慮したものでなければならない。

1-4

（解釈）
４ 第２項に規定する「大きな影響を及ぼすおそれがあると想定される自然現象」とは，対象となる自然現象に対応して，最新の科学的技術的知見を踏まえて適切に予想されるものをいう。なお，過去の記録，
現地調査の結果，最新知見等を参考にして，必要のある場合には，異種の自然現象を重畳させるものとする。
５ 第２項に規定する「適切に考慮したもの」とは，大きな影響を及ぼすおそれがあると想定される自然現象により安全上重要な施設に作用する衝撃及び設計
基準事故が発生した場合に生じる応力を単純に加算することを必ずしも要求するものではなく，それぞれの因果関係及び時間的変化を考慮して適切に組み合わせた場合をいう。

比較表（３／５）

ＭＯＸ指針
指針14．

地震以外の自然現象に対する考慮

１． ＭＯＸ燃料加工施設における安全上重要な施設は，ＭＯＸ燃料加工施設の立地地点及びその周辺における自然環境をもとに津波，地すべり，
陥没，台風，高潮，洪水，異常寒波，豪雪等のうち予想されるものを設計基礎とすること。
2． これらの設計基礎となる事象は，過去の記録の信頼性を十分考慮のうえ，少なくともこれを下回らない苛酷なものであって，妥当とみなされるものを選定すること。
3． 過去の記録，現地調査の結果等を参考にして必要のある場合には，異種の自然現象を重畳して設計基礎とすること。

備
追加要求事項考第１－１表事業許可基準規則第九条とＭＯＸ指針

事業許可基準規則 第九条（外部からの衝撃による損傷の防止）
３ 安全機能を有する施設は，工場等内又はその周辺において想定される加工施設の安全性を損なわせる原因となるおそれがある事象であって人為によるもの（故意によるものを除く。）に対して安全機能を損
なわないものでなければならない。

1-5

（解釈）
１ 第９条は，設計基準において想定される自然現象（地震及び津波を除く。）に対して，安全機能を有する施設が安全機能を損なわないために必要な措置を含む。
６ 第３項は，設計基準において想定される加工施設の安全性を損なわせる原因となるおそれがある事象であって人為によるもの（故意によるものを除く。）
に対して，安全機能を有する施設が安全機能を損なわないために必要な重大事故等対処設備への措置を含む。

比較表（４／５）

ＭＯＸ指針
指針１ 基本的条件
事故の誘因を排除し，災害の拡大を防止する観点から，ＭＯＸ燃料加工施設の立地地点及びその周辺における以下の事象を検討し，安全確保上支
障がないことを確認すること。
2． 社会環境(１) 近接工場における火災・爆発等(２) 航空機事故等による飛来物等(３) 農業，畜産業，漁業等食物に関する土地利用及び人口分布（解説）
2 社会環境に関する事象として注目すべき点
は，近接工場における事故及び航空機に係る事故である。
近接工場における事故については，事故の種類と施設までの距離との関連においてその影響を評価した上で，必要な場合，安全上重要な施設が適切に保護されていることを確認すること。
航空機に係る事故については，航空機に係る施設の事故防止対策として，航空機の施設上空の飛行制限等を勘案の上，その発生の可能性について評価した上で，必要な場合は，安全上重要な施設のうち特に重要と判断される施設が，適切に保護されていることを確認すること。

備
追加要求事項考第１－１表事業許可基準規則第九条とＭＯＸ指針

事業許可基準規則 第九条（外部からの衝撃による損傷の防止）

1-6

７ 第３項に規定する「加工施設の安全性を損なわせる
原因となるおそれがある事象であって人為によるもの（故意によるものを除く。）」とは，敷地及び敷地周辺の状況を基に選択されるものであり，飛来物（航空機落下等），ダムの崩壊，爆発，近隣工場等の火災，有毒ガス，船舶の衝突，電磁的障害等をいう。なお，上記の「航空機落下」については，「実用発電用原子炉施設への航空機落下確率の評価基準について」（平成14・07・29原院第４号（平成１４
年７月３０日原子力安全・保安院制定））等に基づ
き，防護設計の要否について確認する。

比較表（５／５）

ＭＯＸ指針

備
前記のとおり考１．２ 要求事項に対する適合性（ａ）外部からの衝撃による損傷の防止
安全機能を有する施設は，ＭＯＸ燃料加工施設敷地の自然環境を基に想定される洪水，風（台風），竜巻，凍結，降水，積雪，落雷，地滑り，
火山の影響，生物学的事象，森林火災等の自然現象（地震及び津波を除く。）又は地震及び津波を含む組合せに遭遇した場合において，自然現
象そのものがもたらす環境条件及びその結果としてＭＯＸ燃料加工施設で生じ得る環境条件においても安全機能を損なわない設計とする。
なお，ＭＯＸ燃料加工施設敷地で想定される自然現象のうち，洪水，
地滑りについては，立地的要因により設計上考慮する必要はない。
上記に加え，安全上重要な施設に対しては，最新の科学的技術的知見を踏まえ当該安全上重要な施設に大きな影響を及ぼすおそれがあると想定される自然現象により当該安全上重要な施設に作用する衝撃及び設計
基準事故時に生ずる応力を，それぞれの因果関係及び時間的変化を考慮して適切に組み合わせる。
また，安全機能を有する施設は，ＭＯＸ燃料加工施設敷地内又はその周辺の状況を基に想定される飛来物（航空機落下等），ダムの崩壊，爆発，近隣工場等の火災，有毒ガス，船舶の衝突，電磁的障害等のうちＭ
ＯＸ燃料加工施設の安全性を損なわせる原因となるおそれがある事象であって人為によるもの（故意によるものを除く。以下，「人為事象」という。）に対して安全機能を損なわない設計とする。
なお，ＭＯＸ燃料加工施設敷地又はその周辺において想定される人為事象のうち，ダムの崩壊，船舶の衝突については，立地的要因により設計上考慮する必要はない。
自然現象及び人為事象（故意によるものを除く。）の組合せについて
1-7

は，地震，津波，風（台風），竜巻，凍結，降水，積雪，火山の影響，
生物学的事象，森林火災等を考慮する。事象が単独で発生した場合の影響と比較して，複数の事象が重畳することで影響が増長される組合せを特定し，その組合せの影響に対しても安全機能を損なわない設計とする。
ここで，想定される自然現象及び人為事象（故意によるものを除く。）
に対して，安全機能を有する施設が安全機能を損なわないために必要な安全機能を有する施設以外の施設又は設備等への措置を含める。
また，ＭＯＸ燃料加工施設は，加工運転を停止することで施設として安定した状態となる特徴がある。そのため，自然現象及び人為事象（故意によるものを除く。）については，ＭＯＸ燃料加工施設の特徴を踏まえた運用上の措置を考慮した設計とする。

（ｂ）落雷
安全機能を有する施設は，想定される落雷に対して安全機能を損なわない方針とする。また，落雷によってもたらされる影響及びＭＯＸ燃料加工施設の特徴を考慮し，直撃雷に対する落雷防護対象施設及び間接雷に対する落雷防護対象施設を選定して耐雷設計を行う。
その上で，落雷によってその安全機能が損なわれないことを確認する
施設を，全ての安全機能を有する構築物及び設備・機器とする。落雷に対する落雷防護対象施設としては，安全評価上その機能を期待する構築
物及び設備・機器を漏れなく抽出する観点から，安全上重要な構築物及び設備・機器を抽出し，落雷により臨界防止及び閉じ込め等の安全機能を損なわない設計とする。
安全上重要な施設以外の落雷防護対象施設は，落雷に対して機能を維持すること若しくは落雷による損傷を考慮して代替設備により必要な機1-8

能を確保すること，安全上支障のない期間での修復を行うこと又はそれらを適切に組み合わせることにより，その安全機能を損なわない設計とする。

１） 落雷防護対象施設
直撃雷による安全機能を有する施設への影響及び間接雷による雷サージによる影響のそれぞれを考慮して，落雷防護対象施設を選定する。
直撃雷は外気にさらされた建屋及び屋外施設に影響を及ぼすことから，建築基準法又は消防法の適用を受ける施設又は建屋及び安全上重要な施設を直撃雷に対する落雷防護対象施設として選定する。 安全上重要な施設を収納する建屋としては，燃料加工建屋が該当し，建築基準法又は消防法の適用を受ける屋外施設としては，排気筒及び窒素ガ
ス発生装置が該当する。
間接雷は，雷サージによって建屋間に電位差を生じさせ，建屋間を取り合う設備に過電圧による影響を及ぼすことから，建屋間で計測制
御ケーブル又は電力ケーブルを取り合う設備を間接雷に対する落雷防護対象施設として選定する。
以上を踏まえ，直撃雷に対する落雷防護対象施設は，燃料加工建屋，排気筒及び窒素ガス発生装置とする。また，間接雷に対する落雷防護対象施設は，安全上重要な施設以外の安全機能を有する施設のうち，燃料加工建屋及びエネルギー管理建屋と再処理施設のウラン・プルト
ニウム混合酸化物貯蔵建屋等の建屋間で計測制御信号をケーブルで取り合う設備及び電力ケーブルを取り合う設備とする。

1-9

２） 想定する落雷の規模
ＭＯＸ燃料加工施設が立地する地域の気候並びに敷地及び敷地周辺
で過去に観測された落雷データを踏まえ，設計上考慮する最大の落雷規模を想定する。また，敷地及び敷地周辺で観測された過去最大の落雷規模は，全国雷観測ネットワーク（JLDN：Japanese Lightning
Detection Network）の観測記録によると 211kＡである。JLDN によって観測される雷撃電流値の精度については，夏季雷と冬季雷で違いがあること，ほぼ正確との見解がある一方で 15 から 20％程度低く算出されるとの見解もあること及び観測データは過去 15 年間のものであることを考慮し，観測値に安全余裕を見込んで，想定する落雷の規模を270kＡとする。

３） 異種の自然現象の重畳及び設計基準事故との組合せ
落雷と同時に発生することが想定される自然現象については，その衝撃の組合せを適切に考慮する。また，設計基準事故については，落雷の影響との因果関係及び時間的変化を考慮した上で，その応力を適切に組み合わせる。

４） 耐雷設計
直撃雷に対する防護設計として，落雷防護対象施設には，原子力発電所の耐雷指針（JEAG4608-2007），建築基準法及び消防法に基づき，
日本産業規格に準拠した避雷設備を設置するとともに，避雷設備を接地系と連接することで，接地抵抗の低減及び雷撃に伴う接地系の電位分布の平坦化を図る。

1-10

また，間接雷による雷サージを抑制する設計として，落雷防護対象施設のうち安全機能の重要度を踏まえ，安全上重要な施設に関しては，
270kＡの雷撃電流の落雷に対して，安全機能を損なわない設計とする。
具体的には，以下の対策を講ずる。
ⅰ） ＭＯＸ燃料加工施設は，安全上重要な施設を燃料加工建屋内に全て設置する設計とする。また，安全上重要な施設は，エネルギ
ー管理建屋，再処理施設のウラン・プルトニウム混合酸化物貯蔵
建屋等のその他の施設で，計測制御ケーブル及び電力ケーブルを取り合わない設計とすることから，安全上重要な施設は想定雷撃
電流 270kＡの落雷によって生ずる接地系の電位上昇による建屋間の電位差の影響を受けることはない。さらに，安全上重要な施設
はその他の施設からの電磁的障害を防止するため，電気的又は物
理的な独立性を持たせる設計であることから，間接雷による影響を受けることはない。
ⅱ） 安全上重要な施設のうち，燃料加工建屋内に設置する焼結炉等については，落雷により異常が発生した場合，焼結炉等のヒータ
電源を遮断する設計とすることで，熱的制限値（1800℃)を超えることのない設計とする。
ⅲ） 受電開閉設備及び受電変圧器には，避雷器を設置する設計とす
る。

1-11

１.３ 規則への適合性（外部からの衝撃による損傷の防止）
第九条 安全機能を有する施設は，想定される自然現象（地震及び津波を除く。次項において同じ。）が発生した場合においても安全機能を損なわないものでなければならない。
２ 安全上重要な施設は，当該安全上重要な施設に大きな影響を及ぼす
おそれがあると想定される自然現象により当該安全上重要な施設に作用する衝撃及び設計基準事故時に生ずる応力を適切に考慮したものでなければならない。
３ 安全機能を有する施設は，工場等内又はその周辺において想定される加工施設の安全性を損なわせる原因となるおそれがある事象であって人為によるもの（故意によるものを除く。）に対して安全機能を損
なわないものでなければならない。

＜適合のための設計方針＞
第１項及び第２項について
安全機能を有する施設は，設計基準において想定される自然現象（地震及び津波を除く。）に対してＭＯＸ燃料加工施設の安全性を損なわない設計とする。また，安全上重要な施設は，想定される自然現象により作用する衝撃及び設計基準事故時に生ずる応力を適切に考慮する。

1-12

(1) 落雷
ＭＯＸ燃料加工施設は，落雷によってもたらされる影響及びＭＯＸ

燃料加工施設の特徴を考慮し，直撃雷及び間接雷に対する落雷防護対象施設を選定して耐雷設計を行う。
安全機能を有する施設について，想定される落雷が発生した場合においても，臨界防止及び閉じ込め等の機能を維持するために必要な設備を，落雷防護対象施設として抽出する方針とし，当該設備が有する安全機能の重要度に応じて，落雷に対する防護設計を講ずる。
直撃雷に対する防護設計として，落雷防護対象施設には，原子力発電所の耐雷指針（JEAG4608-2007），建築基準法及び消防法に基づき，
日本産業規格に準拠した避雷設備を設置するとともに，避雷設備を接地系と連接することで，接地抵抗の低減及び雷撃に伴う接地系の電位分布の平坦化を図る。
また，間接雷による雷サージを抑制する設計として，落雷防護対象施設のうち安全機能の重要度を踏まえ，安全上重要な施設に関しては，
270kＡの雷撃電流の落雷に対して，安全機能を損なわない設計とする。
また、耐雷設計において想定する落雷の規模は，敷地における過去
15年間の観測データであることを考慮し，更なる安全性の向上のため，落雷に係る新たな知見の調査に継続的に取り組み，必要に応じて耐雷設計及び運用上の対策の強化を図る。

1-13

2. 概要(イ) 落雷原子力規制委員会の定める「加工施設の位置、構造及び設備の基準に関する規則（平成 25 年 12 月 28 日原子力規制委員会規則第十七号）」第九条において，外部からの衝撃による損傷防止として，安全機能を有する施設は，想定される自然現象（地震及び津波を除く。）が発生した場合においても安全機能を損
なわないものでなければならないとしており，敷地の自然環境を基に想定される自然現象の一つとして，落雷を挙げている。
したがって，ＭＯＸ燃料加工施設の設計においては，落雷によってもたらされる影響及びＭＯＸ燃料加工施設の特徴を考慮し，直撃雷に対する落雷防護対象施設及び間接雷に対する落雷防護
対象施設を選定して耐雷設計を行う。
安全機能を有する施設について，想定される落雷が発生した
場合においても，臨界防止及び閉じ込め等の機能を維持するために必要な設備を，落雷防護対象施設として抽出する方針とし，
当該設備が有する安全機能の重要度に応じて，落雷に対する防護設計を講ずる。

2-1

3. 環境等
3.1 落雷3.1.1 日本における雷日数の地理的分布
日本における雷日数の地理的分布については，全国の気象官署における雷日（雷鳴と電光を観測したか，ある程度以上の強度の雷鳴を観測した日）を基に平均年間雷日数について報告されているもの（ １ ）がある。これに示される全国96箇所の観測点における平均年間雷日数及び全国約1300箇所の観測点のデータを基にした年間雷日数の等値線を第３－１図に示す。
これによると，北関東，北陸，近畿及び九州北部・南部では落雷が多く，オホーツク沿岸，北海道東部・内陸部及び三陸沿岸では落雷が少ない。
一方，日本国内で全国規模の落雷の観測を行っているシステムに，
全国雷観測ネットワーク（JLDN：Japanese Lightning Detection
Network）がある。JLDNは文献でも精度が確かめられている落雷の観
（ ２ ）

（ ３ ）

測システムであり，本システムにて得られた雷統計データにおいても，日本における雷日数の地理的分布とよく一致していることが確認できる。
【補足説明資料3-1，3-2】

3-1

3.1.2 ＭＯＸ燃料加工施設周辺における落雷の観測データ
JLDNによって観測された落雷データに基づいて青森県周辺の落雷密度を調査した結果を第３－２図に示す。
ＭＯＸ燃料加工施設の立地地点周辺は，青森県の他の地域と比較しても落雷が少ない地域であることから，敷地及び敷地周辺において過去に観測された落雷のデータの調査を行い，落雷に対する設計の基礎とすることとした。
JLDNの観測記録において，敷地及び敷地周辺で観測された雷撃電流の順位を第３－１表に，雷撃電流の分布を第３－３図に示す。Ｍ
ＯＸ燃料加工施設の敷地周辺で過去に観測された落雷の雷撃電流の最大値は211kＡである。
なお，ＭＯＸ燃料加工施設の設計の基礎としては，ＭＯＸ燃料加工施設の立地地点が属する吉野の気候区分Ⅲbにおける落雷データを用いることも考えられるが，敷地及び敷地周辺において観測された大きな落雷が夏季雷である一方，気候区分Ⅲbで観測された大きな落
雷は冬季雷であること，一般的に夏季雷よりも冬季雷の方が雷撃のエネルギーが大きいこと，気候区分Ⅲbで観測された大きな落雷はＭ
ＯＸ燃料加工施設から離れた西側の地域で発生しており，冬季雷の多い日本海側の気候の影響を受けていると考えられることから，気候区分Ⅲbと敷地及び敷地周辺では，落雷現象の様相が大きく異なる。
したがって，ＭＯＸ燃料加工施設の設計の基礎として，ＭＯＸ燃料加工施設の敷地周辺の観測データを用いることは妥当と考えられる。
【補足説明資料3-1，3-2】

3-2

3.1.3 参考文献一覧(1)

吉田弘．“日本列島における雷日数の地理的分布とその長期的傾向”．日本気象学会，2002(2) 株式会社フランクリン・ジャパン．“ＪＬＤＮについて”．
株式会社フランクリン・ジャパンホームページ，
http://www.franklinjapan.jp/contents/observation/jldn/，（参照 2016-6-30）．
(3) 株式会社フランクリン・ジャパン．“雷統計データ”．
株式会社フランクリン・ジャパンホームページ，
http://www.franklinjapan.jp/contents/lightning/data/，(参照 2016-11-14)

3-3

第３－１表 敷地及び敷地周辺で観測された雷撃の順位
順位

雷撃電流
（kA）

観測年月日

観測時刻

観測場所（緯度／経度）

1

2112000 年 7 月 25 日

15 時 04 分

40.962141.3072－1962015 年 8 月 2 日

18 時 52 分

40.959141.333

3－183

2015 年 8 月 2 日

18 時 55 分

40.973141.3393-4

第３－１図 （ａ）平均年間雷日数（ｂ）平均年間雷日数等値線（吉田弘．“日本列島における雷日数の地理的分布とその長期的傾向”．
日本気象学会，2002.）

3-5

第３－２図 青森県周辺の落雷密度の調査結果

3-6

第３－３図 ＭＯＸ燃料加工施設の敷地周辺で観測された落雷の雷撃
電流の分布

3-7

4. 安全設計
4.1 落雷に関する設計
4.1.1 落雷に関する設計方針
安全機能を有する施設は，想定される落雷に対して安全機能を損なわない方針とする。また，落雷によってもたらされる影響及びＭ
ＯＸ燃料加工施設の特徴を考慮し，直撃雷に対する落雷防護対象施設及び間接雷に対する落雷防護対象施設を選定して耐雷設計を行う。
その上で，落雷によってその安全機能が損なわれないことを確認する施設を，全ての安全機能を有する構築物及び設備・機器とする。
落雷に対する落雷防護対象施設としては，安全評価上その機能を期待する構築物及び設備・機器を漏れなく抽出する観点から，安全上重要な構築物及び設備・機器を抽出し，落雷により臨界防止及び閉じ込め等の安全機能を損なわない設計とする。
安全上重要な施設以外の落雷防護対象施設は，落雷に対して機能を維持すること若しくは落雷による損傷を考慮して代替設備により必要な機能を確保すること，安全上支障のない期間での修復を行う
こと又はそれらを適切に組み合わせることにより，その安全機能を損なわない設計とする。

4.1.2 落雷防護対象施設
4.1.2.1 落雷の特徴
落雷による影響としては，直撃雷による影響及び間接雷による影響がある。
直撃雷は，外気にさらされた建屋及び屋外施設に対して影響を及ぼし，これらに設置する避雷設備及び送電線から侵入することが考4-1

えられる。一方，建屋内及び洞道内に設置されている設備は，影響を受けることはない。一般的に落雷は高い建物・構築物に対して発生しやすい。
間接雷は，建物及び屋外施設への落雷により，避雷設備を介して雷撃電流が大地へ拡散及び分流する過程で，雷サージとなって接地系統から侵入し，屋内に設置される設備に対して影響を及ぼし得る。
ただし，建屋内にのみ設置され，建屋外との取合いのない設備については，建屋と同一の接地系に接続されているため，接地電位の上昇の影響を受けない。

4.1.2.2 耐雷設計上考慮するＭＯＸ燃料加工施設の特徴
ＭＯＸ燃料加工施設は安全上重要な施設をすべて燃料加工建屋内に設置しており，工程の監視及び制御をすべて燃料加工建屋で行う。

4.1.2.3 直撃雷に対する落雷防護対象施設
直撃雷は，外気にさらされた建屋及び屋外施設に対して影響を及ぼし得る。一方，建築基準法，消防法では,建物,構築物及び所定の数量の危険物を貯蔵する施設に適切な避雷設備を設けることが要求されている。したがって，外気にさらされた建物及び屋外施設のうち建築基準法又は消防法の適用を受ける高さ20mを超える建物・構造物又は一定容量以上の危険物貯蔵タンクを有する建物・構築物については，直撃雷に対する落雷防護対象施設とするとともに，安全上重要な施設は，これらの適用を受けないものであっても，その機能の重要度の観点から，直撃雷に対する落雷防護対象施設とする。また，屋外の安全上重要な施設及び安全上重要な施設を収納する建屋
4-2

は，これらの適用を受けないものであっても，その機能の重要度の観点から，直撃雷に対する落雷防護対象施設とする。直撃雷に対す
る落雷防護対象施設の選定フローを第４－１図に，直撃雷に対する
落雷防護対象施設の一覧を第４－１表に示す。

4.1.2.4 間接雷に対する落雷防護対象施設
建屋間で計測制御信号をケーブルで取り合う設備及び電力ケーブ
ルを取り合う設備は，間接雷による雷サージの影響で各建屋に接地
電位上昇の差が生じ，過電圧の影響を受けるおそれがある。ただし，
燃料加工建屋内に設置された安全上重要な施設は，エネルギー管理
建屋，再処理施設のウラン・プルトニウム混合酸化物貯蔵建屋等のその他の施設で，計測制御ケーブル及び電力ケーブルを取り合あわない設計とすることから，間接雷に対する落雷防護対象施設に該当する施設はない。

4.1.3 耐雷設計
4.1.3.1 想定する落雷の規模
安全上重要な施設の耐雷設計においては，敷地及び敷地周辺で過去に観測された最大のものを参考として落雷の規模を想定する。
敷地及び敷地周辺で過去に観測された最大の落雷の雷撃電流は，
全国雷観測ネットワーク（JLDN：Japanese Lightning Detection
Network）の観測記録によると211kＡである。 JLDNによって観測される雷撃電流値の精度については，夏季雷と冬季雷で違いがあること，ほぼ正確との見解がある一方で15～20％程度低く算出されるとの見解もあること及び観測データは過去15年間のものであることを4-3

考慮し，観測値に安全余裕を見込んで，過去に観測された最大規模の落雷を270kＡとする。
【補足説明資料3-1，3-2】

4.1.3.2 異種の自然現象の重畳及び設計基準事故との組合せ
落雷と同時に発生することが想定される自然現象については，その衝撃の組合せを適切に考慮する。また，設計基準事故については，
落雷の影響との因果関係及び時間的変化を考慮した上で，その応力を適切に組み合わせる。
(1) 異種の自然現象の重畳
落雷と同時に発生する可能性がある自然現象としては，竜巻，
積雪，降雹及び降水が考えられる。これらの自然現象の組合せの考慮は，以下のとおりとする。
ａ．竜巻
落雷及び竜巻が同時に発生する場合においても，竜巻による影響は風圧力による荷重，飛来物の衝突荷重及び気圧差による荷重であり，落雷による雷撃とは影響が異なるため，落雷と竜巻の組合せは考慮しない。
ｂ．積雪
落雷と積雪の組合せを想定しても，積雪による影響は建屋及び屋外施設に対する堆積荷重であり，落雷による雷撃とは影響が異なるため，落雷と積雪の組合せは考慮しない。
ｃ．降雹
落雷と降雹の組合せを考慮しても，降雹の影響は建屋及び屋外施設に対する衝撃荷重であり，落雷による雷撃とは影響
4-4

が異なるため，落雷と降雹の組合せは考慮しない。
ｄ．降水
落雷と降水が同時に発生する場合においても，降水による
影響は浸水であり，落雷による雷撃とは影響が異なるため，
落雷と降水の組合せは考慮しない。
(2) 設計基準事故時荷重の組合せ
安全上重要な施設は，想定される落雷に対して安全機能を損なわない設計とすることから，落雷の影響との因果関係及び時間的変化を考慮しても設計基準事故への進展は考えられない。
また，設計基準事故時において落雷が発生したとしても，設計基準事故時に期待する影響緩和機能は落雷による影響を受けない設計とすることから，時間的変化による設計基準事故への影響はない。したがって，落雷と設計基準事故時荷重の組合せは考慮しない。

4.1.3.3 直撃雷の防止設計
直撃雷の影響により，臨界防止及び閉じ込め等の安全機能が損なわれないよう，安全機能の重要度に応じて，防護設計を講ずる。
直撃雷に対する落雷防護対象施設に対しては，「原子力発電所の耐雷指針」（JEAG4608-2007），建築基準法及び消防法に基づき，日
本産業規格に準拠した避雷設備を設置する設計とする。各々の落雷防護対象施設に設置する避雷設備は，ＭＯＸ燃料加工施設の接地系と連接することにより，接地抵抗の低減及び雷撃に伴う接地系の電位分布の平坦化を図る設計とする。
避雷設備の設置対象を第４－２表に示す。
4-5

【補足説明資料 3-1，4-1】

4.1.3.4 間接雷による雷サージ抑制設計
間接雷の影響により，臨界防止及び閉じ込め等の安全機能が損なわれないよう，安全機能の重要度に応じて，防護設計を講ずる。間接雷による雷サージ抑制設計としては，ＭＯＸ燃料加工施設の避雷設備への落雷を想定し，接地系の接地抵抗値に基づいて，落雷によって発生する接地電位の上昇を考慮する。
(1) 接地設計
接地系の接地抵抗値を，最大故障電流による最大接地電位上
昇値，歩幅電圧及び歩幅電圧の制限によって定められる所定の目標値（JIS A 4201 による標準設計値 10Ω）を下回る設計とし，
３Ω 以下とする。なお，燃料加工建屋及びエネルギー管理建屋の接地系を連接することで接地系の電位分布の平坦化を図る。
【補足説明資料3-1，4-1，4-2】

4-6

第４－１表 直撃雷に対する落雷防護対象施設一覧

対象

建物・構築物

安建

消燃料加工建屋○○－エネルギー管理建屋

－

－

－

排気筒

－

○

－

窒素ガス発生装置－○－＜凡例＞ 安：安全上重要な施設を収納するため対象となるもの
建：建築基準法の適用を受けるため対象となるもの
消：消防法の適用を受けるため対象となるもの○：対象施設に該当－：対象施設に該当しない

4-7

第４－２表 避雷設備の設置対象一覧
建屋・構築物

避雷設備（突針又は棟上導体）

接地系統

燃料加工建屋○○エネルギー管理建屋

×

○

排気筒

○※１

○※２

窒素ガス発生装置○※１○※２※１：構築物自体に避雷設備としての機能を有する設計とする。
※２：ＭＯＸ燃料加工施設の接地系統に接続する。
＜凡例＞○：避雷設備（突針又は棟上導体）若しくは接地系統を設置
×：避雷設備（突針又は棟上導体）若しくは接地系統の設置対象外

4-8

安全機能を有する施設

安全機能を有する施設を収容する建物Ｎｏ

建築基準法又は消防法

屋外に設置されているか？

Ｎｏの適用を受けるか？

Ｙｅｓ

Ｙｅｓ

安全上重要な施設をＮｏ収容するか？
建築基準法又は消防法Ｎｏの適用を受けるか？

Ｙｅｓ
Ｎｏ
Ｙｅｓ

安全上重要な施設か？

Ｙｅｓ

落雷防護対象施設
排気筒
窒素ガス発生装置

対象外

対象施設なし落雷防護対象施設
燃料加工建屋エネルギー
対象施設なし

第４－１図 直撃雷に対する落雷防護対象施設の選定フロー

4-9

対象外

管理建屋

２章

補足説明資料ＭＯＸ燃料加工施設 安全審査 整理資料 補足説明資料リスト

令和2年2月7日 R3

第９条：外部からの衝撃による損傷の防止（落雷）資料№

ＭＯＸ燃料加工施設 安全審査 整理資料 補足説明資料
名称

提出日

Rev

補足説明資料3-1

落雷影響評価について

2/72

補足説明資料3-2

再処理事業所 主排気筒への年超過率による雷撃電流評価

1/23

1

補足説明資料4-1

雷撃電流を150ｋAとしていた設計経緯について

1/23

1

補足説明資料4-2

過加熱防止回路の雷サージ対策について

2/7

0

(1/1)

備考

令和 2 年 2 月 7 日

補足説明資料３－１（９条

落雷）

R2

落雷影響評価について
(１ )

基本方針
予想される最も過酷と考えられる条件を設計基準として設定の上，安全機能を有する施設のうち落雷防護対象施設は，落雷による雷撃電流に対して安全機能を損なわない設計とす
る。

(２ )

基準雷撃電流値の設定
基準雷撃電流値の設定は，以下のａ．規格・基準類を参照
するとともに，参考としてｂ．観測記録による極値を評価・
確認のうえ設定する。

ａ．規格・基準類
原子力発電所における耐雷設計の規格・基準には電気技術
指 針 Ｊ Ｅ Ａ Ｇ 4608（ 2007） 「 原 子 力 発 電 所 の 耐 雷 指 針 」 （ 1 ）があり，以下のように規定している。ＭＯＸ燃料加工施設もこれに基づいている。
ａ）

電力設備の避雷設備の設計について，電力中央研究所

報 告 Ｔ 40（ 1996）「 発 変 電 所 お よ び 地 中 送 電 線 の 耐 雷 設 計
ガ イ ド ｣ （ ２ ） を 参 照 し て い る 。同 ガ イ ド で は ，500ｋ Ｖ 発 変
電 所 に お け る 送 電 線 及 び 電 力 設 備 に 対 し ，150kＡ を 想 定 雷撃電流として推奨している。
ｂ）

建 築 物 等 の 避 雷 設 備 に 関 し て ，日 本 産 業 規 格 Ｊ Ｉ Ｓ Ａ

4201（ 2003）「 建 築 物 等 の 雷 保 護 」 を 参 照 し て い る 。 Ｊ Ｉ
Ｓ Ａ 4201（ 2003） で は ， 保 護 レ ベ ル （ Ⅰ ～ Ⅳ ） に 応 じ て
補 3-1-1

雷 保 護 シ ス テ ム を 規 定 し て い る 。 Ｊ Ｅ Ａ Ｇ 4608（ 2007） では ，原 子 力 発 電 所 の 危 険 物 施 設 に 対 す る 保 護 レ ベ ル を Ｉ Ｅ
Ｃ /Ｔ Ｓ 61662（ 1995） 「 Assessment of the risk of damage
due to lightning」 （ ３ ） に 基 づ く 選 定 手 法 に よ り 保 護 レ ベ
ル Ⅳ と 評 価 し て い る 。一 方 ，消 防 庁 通 知 （ ４ ） に 基 づ き ，原
子力発電所の危険物施設では保護レベルⅡを採用すると
規 定 し て い る 。日 本 産 業 規 格 Ｊ Ｉ Ｓ Ｚ 9290-4（ 2009）「建
築 物 内 の 電 気 及 び 電 子 シ ス テ ム 」（ ５ ） に お い て は ，最 大 雷
撃 電 流 値 が 建 築 物 の 保 護 レ ベ ル（ Ⅰ ～ Ⅳ ）に 応 じ て 定 め られているが，保護レベルⅡの場合の最大雷撃電流値は，150kＡ と 規 定 さ れ て い る 。
ま た ，Ｊ Ｅ Ａ Ｇ 4608（ 2007）に お い て 参 照 し て い る Ｉ Ｅ
Ｃ /Ｔ Ｓ 61662（ 1995）「 Assessment of the risk of damage
due to lightning」 に お い て は ， 確 率 に よ り リ ス ク 評 価 を
行 っ て い る こ と を 踏 ま え ，Ｍ Ｏ Ｘ 燃 料 加 工 施 設 で は ，年 超
過 頻 度 が 10 - ４ /年 値 と な る 雷 撃 電 流 値 を 観 測 値 か ら 算 出 した 。雷 撃 電 流 の 観 測 記 録 と し て ，発 生 し た 雷 放 電 の 発 生 時
刻・位 置 を 標 定 し ，雷 撃 電 流 の 大 き さ を 推 定 で き る 株 式 会
社フランクリンジャパンの運用する全国雷観測ネットワ
ー ク（ Ｊ Ｌ Ｄ Ｎ ※ ）に よ り 観 測 さ れ た 落 雷 デ ー タ を 用 い た 。
補 足 説 明 資 料 ３ － ２ よ り ，雷 撃 頻 度 解 析 と し て ，Ｍ Ｏ Ｘ 燃
料 加 工 施 設 の 敷 地 周 辺 を 中 心 と し た 評 価 地 域 400km ２ に お
い て 2000年 1月 か ら 2015年 10月 に か け て 実 施 さ れ た 観 測 記
録 に よ り 求 め た 再 処 理 事 業 所 を 中 心 と し た 標 的 面 積 36km
２の 範 囲 の 雷 撃 密 度 は 0.53回 /年 ・ km ２ で あ る 。ま た ，観 測
補 3-1-2

記録により求めた雷撃電流値に対する累積頻度を使用し算 出 し た 結 果 ，再 処 理 事 業 所 に お い て 落 雷 の 可 能 性 が 最 も
高 い 主 排 気 筒 に 対 す る 年 超 過 頻 度 が 10 - ４ ／ 年 値 と な る 雷撃 電 流 値 は 約 210kＡ と な る 。
※ Ｊ Ｌ Ｄ Ｎ （ Japan Lightning Detection Network）
落雷時に放出される電磁波を全国に設置された落雷位置
標的システムを用いて落雷位置や雷撃電流の大きさを観測するネットワーク。全米雷観測ネットワーク（ＮＬＤＮ ： National Lightning Detection Network） と 同 様 の シ
ステム及びネットワーク方式を採用している。

ｂ．観測記録による極値
雷 撃 電 流 の 観 測 記 録 は 全 国 雷 観 測 ネ ッ ト ワ ー ク（ Ｊ Ｌ Ｄ Ｎ ）により観測された落雷データを用いた。ＭＯＸ燃料加工施設
敷 地 面 積 を 包 絡 す る 標 的 面 積 36km ２ の 範 囲 に お い て 2000年 １
月 か ら 2015年 10月 （ 約 15年 間 ） で 観 測 さ れ た ， 最 大 雷 撃 電 流
値 は 211kＡ で あ る 。

上記ａ，ｂを踏まえると，ＭＯＸ燃料加工施設に対して想定 さ れ る 雷 撃 電 流 が 最 も 大 き く な る の は ｂ の 2000年 １ 月 か ら
2015年 10月（ 約 15年 間 ）で 観 測 さ れ た ，最 大 雷 撃 電 流 値 は 211k
Ａであることから，安全上重要な施設の設計にあたってはこれ を 参 考 に ， 設 計 余 裕 を 考 慮 し ， 270kＡ の 雷 撃 電 流 を 想 定 とする。

補 3-1-3

(３ )評価対象施設等の健全性評価
評 価 対 象 施 設 等 が ， 設 計 基 準 の 雷 撃 電 流 値 （ 270kＡ の 雷 撃電流）によって安全機能を損なうことがない設計であることの評価・確認を実施した。

ａ．建屋
Ｍ Ｏ Ｘ 燃 料 加 工 施 設 の 建 築 基 準 法 に 定 め ら れ る 高 さ 20ｍ を超える建築物等には避雷設備を設けている。また，避雷設備の接地極を接地系と接続し接地抵抗を下げる等の対策を実施しており，影響を受けにくい設計としている。

ｂ．ＭＯＸ燃料加工施設に内包される設備
直撃雷に対しては，ａで記載した雷害対策によって防護される。雷サージに対しては，建屋に内包される電気・計装設
備が，大地電位上昇により接地系間に生じる電位差や，雷電流の拡散による誘導電流により計装・制御ケーブル等に生じる雷サージ電圧によって，機器が絶縁破壊に至る可能性が有るが，安全上重要な施設について，燃料加工建屋内に全て設置すること，また，エネルギー管理建屋，再処理施設のウラン・プルトニウム混合酸化物貯蔵建屋等のその他の施設で，計測制御ケーブル及び電力ケーブルを取り合わない設計とする こ と か ら ， 想 定 雷 撃 電 流 270kＡ の 落 雷 に よ っ て 生 じ た 接 地
系の電位上昇による建屋間の電位差の影響を受けることはな
い。さらに，安全上重要な施設はその他の施設からの電磁的補 3-1-4

障害を防止するため，電気的又は物理的な独立性を持たせる
設 計 で あ る こ と か ら ，間 接 雷 に よ る 影 響 を 受 け る こ と は な い 。
安全上重要な施設のうち，燃料加工建屋内に設置する焼結炉等については，落雷により異常が発生した場合，焼結炉等のヒータ電源を遮断する設計とすることで，熱的制限値(1800℃ )を 超 え る こ と の な い 設 計 と す る 。
ま た ， 安 全 上 重 要 な 施 設 は ， Ｊ Ｅ Ｃ 210（ 1981）「 低 圧 制 御回路絶縁試験法・試験電圧標準」（６）に基づいた耐力を有している。計器，制御装置，計算機等で適切な雷インパルス絶縁耐力を持たせることが，技術的に困難である場合には，当該設備への雷サージの侵入を阻止するため，フィルタ，サージ 吸 収 素 子 の 適 用 ，保 安 器 の 設 置 、光 伝 送 化 等 の 対 策 を 施 す 。

(４ )

参考文献
(１ )

日 本 電 気 協 会 （ 2007） ： 原 子 力 発 電 所 の 耐 雷 指 針 ， 電
気 技 術 指 針 ， Ｊ Ｅ Ａ Ｇ 4608（ 2007）(２ )電 力 中 央 研 究 所 （ 1996） ： 発 変 電 所 お よ び 地 中 送 電 線の 耐 雷 設 計 ガ イ ド ， 電 力 中 央 研 究 所 報 告 ， Ｔ 40

(３ )International Electrotechnical Commission（ 1995） ： Assessment of the risk of damage due tolightning， Ｉ Ｅ Ｃ /Ｔ Ｓ 61662（ 1995）(４ )

消 防 庁 （ 2005） ： 危 険 物 の 規 則 に 関 す る 規 則 の 一 部 を
改 正 す る 省 令 等 の 施 行 に つ い て ， 消 防 危 第 14号 ， 平 成
17年 1月 14日(５ )日 本 規 格 協 会 （ 2009） ： 建 築 物 内 の 電 気 及 び 電 子 シ ス
補 3-1-5

テ ム ， Ｊ Ｉ Ｓ Ｚ 9290-4， 雷 保 護 第 4部 ， 日 本 産 業 規 格(６ )電 気 学 会 （ 1981） ： 低 圧 制 御 回 路 絶 縁 試 験 法 ・ 試 験 電
圧 標 準 ， Ｊ Ｅ Ｃ 210， 電 気 規 格 調 査 会 標 準 規 格

補 3-1-6

令和 2 年 2 月 7 日

補足説明資料４－２（９条

落雷）

R0

過加熱防止回路の雷サージ対策について

１．過加熱防止回路の雷サージ影響阻止設計
MOX燃 料 加 工 施 設 の う ち ， 高 温 で 焼 結 処 理 を 行 う 焼 結
炉等は，使用温度が熱的制限値を超えるおそれのある場合には，過加熱防止回路によりヒータ電源を自動で遮断する設計とする。過加熱防止回路については多重化し，過加熱を検知すればヒータ電源を遮断する設計とすることに加え，電源が喪失した場合は，ヒータ電源を遮断する設計としている。
過加熱防止回路を含む安全上重要な施設については，燃料加工建屋内に全て設置すること，また，エネルギー管理
建屋，再処理施設のウラン・プルトニウム混合酸化物貯蔵
建屋等のその他の施設で，計測制御ケーブル及び電力ケーブルを取り合わない設計とすることから，想定雷撃電流270kＡ の 落 雷 に よ っ て 生 じ た 接 地 系 の 電 位 上 昇 に よ る 建屋間の電位差の影響を受けることはない。
しかし，万一，落雷により焼結炉等の温度制御部において温度が制御不能に陥る場合と，過加熱防止回路がヒータ
電源を遮断できない状態とが同時に発生した場合，炉内の温度が熱的制限値を超えて異常に上昇するおそれがあることから，過加熱防止回路については，確実に電源を遮断するために盤同士でケーブルを取り合う箇所にサージ対策を施す設計とする。

補 4-2-1

補 4-2-2
第４－２－１図 過加熱防止回路の対策イメージ