서지 보호 장치(SPD)

서지 보호 장치(SPD)는 과도 과전압으로 알려진 전력 서지로부터 소비자 장치, 배선 및 액세서리로 구성된 전기 설비를 보호하는 데 사용됩니다.

산업 환경에서 발견되는 모든 전자 장비는 배전망에서 생성된 전력 서지의 영향을 받으며 수신 전력선을 통해 장비로 전송됩니다. 사용자는 서지로부터 장비를 보호하기 위해 서지 보호 장치를 설치하고 있습니다.

서지 보호 장치에는 세 가지 유형이 있습니다.

1. 원점에 설치된 유형 1 SPD, 예: 메인 배전반.
2. 하위 배전반에 설치된 유형 2 SPD(결합된 유형 1 및 2 SPD를 사용할 수 있으며 일반적으로 소비자 장치에 설치됨).
3. 보호 부하 가까이에 설치된 유형 3 SPD. Type 2 SPD의 보완 장치로만 설치해야 합니다.

설비를 보호하기 위해 여러 장치가 필요한 경우 올바른 작동을 보장하기 위해 조정해야 합니다. 다양한 제조업체에서 제공하는 품목의 호환성을 확인해야 하며, 이에 대한 지침을 제공할 수 있는 가장 좋은 위치는 장치 설치업체와 제조업체입니다.

유형 1 SPD

SPD 유형 1은 전력 에너지 전달 지점에서 시스템 업스트림에 연결되어야 합니다. SPD는 직격뢰(화재 및 사망) 위험으로부터 건물과 사람을 보호하며 다음과 같은 특징이 있습니다.

Iimp 10/350 임펄스 전류: Iimp는 10/350μs 전류 임펄스 파형의 피크 값에 해당합니다.

유형 2 SPD

SPD 유형 2 장치는 번개에 직접 맞을 가능성이 없는 공급 회로에서 모든 과전압을 제거하도록 설계되었습니다. SPD Type 2는 하류에 SPD Type 1 또는 SPD Type 1+2(최소거리 1m)로 연결되어 지면에 연결된 기계, 공구를 보호하고 경제적 손실의 위험을 줄여줍니다.

SPD 유형 2의 특징은 다음과 같습니다.

8/20 공칭 방전 전류: 전기 공급 라인에 대한 낙뢰로 인한 서지 전류를 나타내기 위해 EN 62305에 규정된 조건 하에서 SPD를 통과하는 피크 전류(및 파형 형태)입니다.

Imax 8/20 최대 방전 전류: SPD가 중단 없이 한 번 이상 방전할 수 있는 8/20μs 파형의 최고 전류 피크 값입니다.

유형 3 SPD

SPD 유형 3 장치는 과전압으로부터 최종 사용자를 보호하는 데 사용됩니다. SDP 유형 1 및/또는 2가 이미 존재하는 공급망에 설치할 수 있습니다. 고정식 또는 이동식 소켓에 설치할 수 있으며 다음과 같은 특성 매개변수를 갖습니다.

Uoc: 테스트 전압. 이는 결합된 테스트 발생기의 무부하 전압의 피크 값입니다. 이는 1.2/50μs의 파형을 가지며 동시에 8/20μs 파형의 전류를 공급할 수 있습니다.

과도 과전압이란 무엇입니까?

과도 과전압은 이전에 저장했거나 다른 수단에 의해 유도된 에너지의 갑작스러운 방출로 인해 발생하는 짧은 기간의 전기 서지로 정의됩니다. 일시적인 과전압은 자연적으로 발생하거나 인공적으로 발생할 수 있습니다.

전력 서지의 원인은 외부일 수도 있고 내부일 수도 있습니다.

외부 과도 과전압은 다음과 같습니다.

번개(가장 피해가 큼)

커패시터 뱅크 전환

큰 전기 부하의 스위칭

전력선 단선 및 재연결

변압기 스위칭

정전기 방전

전력 전송 및 배전망 품질이 좋지 않음

내부 과도 과전압은 다음과 같습니다.

퓨즈 및 차단기(MCCB, ACB 등)

전기 모터 및 모터 스타터

HVAC 장치

가변 주파수 드라이브

전자레인지, 컴퓨터, 냉장고 등 가정용 기기

전자식 안정기

서지 보호 장치 기술

배리스터:

이는 공칭 전압에서 매우 높은 저항 값을 갖는 가변 저항으로 간주될 수 있습니다. 그러나 전압이 급등함에 따라 저항은 급격히 0에 가깝게 떨어집니다. 이러한 방식으로 배리스터는 서지 전압을 클램핑하는 단락에 가까운 회로를 적용합니다. 그러나 배리스터는 공칭 전압에서 발생하는 작은 누설 전류와 개입 횟수로 인해 점진적으로 성능이 저하될 수 있습니다. 과전압이 발생할 때마다 누설 전류가 증가하고 가속됩니다.장치의 수명 종료 – 이는 궁극적으로 신호 창에서 녹색에서 빨간색으로 변경되는 것으로 표시됩니다.

스파크 갭:

이는 공기 또는 가스로 분리된 두 개의 전극으로 구성됩니다. 서지 전압이 발생하면 전기 아크가 간격을 메우고 서지 전류 흐름을 통해 서지 전압을 낮고 일정한 수준으로 제한합니다. 아크는 서지 전류가 약 10암페어 아래로 떨어질 때만 꺼집니다. 보호된 환경에서 아크가 발생하기 때문에 가스는 일정한 수준의 항복 전압을 보장합니다. 공기 중에서 발생할 수 있는 압력이나 습도 변화 또는 불순물에 노출되지 않습니다. 있다,그러나 장치에 아크가 발생하고 서지 전류가 전환되기 전의 지연 시간은 원래 전압 서지의 크기와 상승 속도에 따라 달라집니다. 따라서 전압 보호 수준은 최대보다 낮더라도 다양할 수 있습니다.

SPD를 설치해야 합니까?

IET 배선 규정 최신판 BS 7671:2018에는 위험 평가를 수행하지 않는 한 과전압으로 인해 다음과 같은 결과가 발생할 수 있는 경우 일시적인 과전압에 대한 보호가 제공되어야 한다고 명시되어 있습니다.

• 인명에 심각한 부상 또는 손실을 초래하는 경우;
• 공공 서비스 중단 및/또는 문화유산 손상을 초래하는 경우;
• 상업 또는 산업 활동이 중단되는 결과를 초래합니다.;
• 같은 장소에 있는 다수의 개인에게 영향을 미칩니다.

이 규정은 가정, 상업, 산업을 포함한 모든 유형의 건물에 적용됩니다.

SPD 구매 여부에 대한 결정은 고객의 몫이지만, SPD 생략 여부에 대해 충분한 정보를 바탕으로 결정을 내릴 수 있도록 충분한 정보를 고객에게 제공해야 합니다.

적절한 물리적 공간을 사용할 수 있는 경우 서지 보호 장치를 기존 소비자 장치에 설치할 수 있으며, 충분한 공간을 사용할 수 없는 경우 기존 소비자 장치에 인접한 외부 인클로저에 설치할 수 있습니다.