전력 서지는 전기 장비 고장의 가장 일반적인 원인 중 하나입니다. 낙뢰로 인해 일부 서지가 발생하지만 대부분은 스위칭 작동, 모터 또는 그리드 자체 내의 교란으로 인해 발생합니다. Type 2 서지 보호기가 필요한 곳입니다.
유형 2 SPD(서지 보호 장치)는 주 배전반 또는 UPS 시스템의 업스트림에 설치됩니다. 그들의 임무는 일시적인 과전압을 억제하고 서지 전류를 접지로 안전하게 전환하여 민감한 장치를 안전하게 유지하는 것입니다.
이 가이드에서는 Type 2 서지 보호기를 설치하는 방법을 단계별로 설명합니다. 필요한 도구, 안전 점검, 배선 다이어그램 및 테스트 방법을 배우게 됩니다. 그리고 IEC 61643 표준 참조, 배선 모범 사례, 비용이 많이 드는 실수를 방지할 수 있는 실용적인 엔지니어링 팁 등 대부분의 초보 블로그보다 더 깊이 있는 내용을 다루겠습니다.
A 유형 2 SPD 간접 낙뢰 및 스위칭 작동으로 인한 서지 전류를 처리하도록 설계되었습니다.
사용 위치: 주 배전반(소비자 장치) 또는 UPS 시스템의 입력측에 설치됩니다.
보호 대상: 낙뢰 서지 유도, 과도 스위칭, 전력망 교란.
작동 방법: 서지 전압을 클램핑하고(Up) 에너지를 접지(PE)로 전환합니다.
IEC 61643에 의해 정의된 주요 매개변수:
Uc(최대 연속 작동 전압): SPD가 지속적으로 처리할 수 있는 최대 RMS 전압입니다.
Up(전압 보호 레벨): 보호되는 측에 유지되는 클램핑 레벨입니다.
In(공칭 방전 전류): SPD가 반복적으로 견딜 수 있는 서지 전류(8/20μs 파형).
Imax(최대 방전 전류): SPD가 견딜 수 있는 최대 단일 서지입니다.
예를 들어, 우리 회사의 SLP40-275/3S+1 유형 2 SPD 등급은 다음과 같습니다:
Uc = 275V AC
= 20kA
아이맥스 = 40kA
최대 1.5kV
따라서 주거용, 상업용, 산업용 배전반은 물론 UPS 보호에도 이상적입니다.
SPD를 설치한다는 것은 활선 배전반 내부에서 작업하는 것을 의미합니다. 안전은 협상할 수 없습니다.
주 차단기에서 전원을 완전히 분리하세요.
테스터를 사용하여 모든 도체의 전원이 차단되었는지 확인하십시오.
잠금/태그아웃(LOTO) 적용: 잠금 장치 및 태그를 사용하여 우발적인 재통전을 방지합니다.
PPE를 착용하십시오: 절연 장갑, 보호 안경, 안전화.
접지 시스템을 확인하십시오. PE 막대가 제대로 접착되어 있고 저항이 표준(대부분의 관할 구역에서 10Ω 이하)을 충족하는지 확인하십시오.
중요한: 지역 규정(IEC 60364, BS 7671, NEC 또는 해당 국가 규정)에 따라 자격을 갖춘 전기 기술자가 설치해야 할 수도 있습니다. 항상 현지 표준을 준수하십시오.
유형 2 SPD 모듈(예: SLP40-275/3S+1)
패널 내부 DIN 레일 장착 공간
구리 도체: 유형 2 SPD의 경우 ≥6mm²(IEC 권장 사항)
적절한 토크 드라이버 또는 절연 렌치
백업 보호 장치: MCB/퓨즈 또는 백업 퓨즈가 내장된 SPD 선택(예: BR-30FU 시리즈)
절연 시험기 및 멀티미터
접지 결합 스트랩
어디: 유형 2 SPD는 주 배전반 또는 UPS 시스템의 입력측에 설치되어야 합니다. 이 위치를 통해 스위칭 서지 및 유도된 번개 과도 현상이 민감한 부하에 도달하기 전에 차단할 수 있습니다.
왜: SPD를 너무 다운스트림에 설치하면 장비에서 나타나는 잔류 서지 전압(Up)이 증가합니다.
모범 사례:
총 도체 길이(위상 → SPD → 접지)를 0.5m 이하로 유지하십시오.
SPD 모듈을 버스바(L, N, PE)에 최대한 가깝게 배치합니다.
업스트림 유형 1과 이 유형 2 SPD 사이의 거리가 <10m인 경우 디커플링 인덕터를 추가하세요. (당 IEC 60364) 적절한 에너지 조정을 보장합니다.
배전반의 전원이 완전히 차단되었는지 확인하십시오. 들어오는 모든 위상과 중성점을 멀티미터나 전압 검출기로 확인하십시오.
DIN 레일이 단단히 고정되어 있고 깨끗하며 부식이 없는지 확인하십시오.
환기 및 향후 유지 관리를 위해 SPD 주변에 적절한 공간을 남겨두십시오.
현장 실습 팁: 가능하면 항상 모듈형 SPD를 수직으로 장착하십시오. 이는 자연적인 열 방출을 지원하고 표시기 창을 더 쉽게 검사할 수 있도록 해줍니다.
잘못된 연결로 인해 서지 보호가 완전히 손상될 수 있으므로 올바른 배선이 중요합니다.
지휘자 크기:
유형 2 SPD(주거용/상업용): ≥ 6mm² 구리.
유형 1 SPD(서비스 입구): ≥ 16mm² 구리.
연결 순서:
위상 도체(L1, L2, L3)를 SPD 입력 단자에 연결합니다.
SPD 유형(4P 또는 3+1)에 따라 필요한 경우 중성(N)을 연결합니다.
가능한 가장 짧은 도체를 사용하여 접지(PE)를 접지 막대에 직접 연결하십시오.
토크: 제조업체 데이터시트(일반적으로 6mm² Cu의 경우 2.5~3.5Nm)에 따라 단자를 조입니다. 느슨한 단자는 가열 및 아크 위험을 야기합니다.
짧은 리드가 중요한 이유: 와이어 길이 10cm마다 약 1kV의 잔류 서지 전압이 추가됩니다. 이는 길거나 코일형 리드가 장비 허용 오차 이상으로 상승할 수 있음을 의미합니다.
일반적인 실수: 장거리에 걸쳐 PE 와이어를 위상 와이어와 평행하게 연결합니다. 이는 유도 결합을 증가시키고 보호 기능을 약화시킵니다.
필요한 이유: SPD는 시스템에 병렬로 연결됩니다. 심각한 서지 노출로 인해 실패하면 단락될 수 있습니다. 전용 백업 보호 장치는 주 차단기를 트립하지 않고도 안전한 차단을 보장합니다.
옵션:
표준 SPD: SPD의 In 및 Imax에 따라 정격이 지정된 MCB(주거용 일반적으로 20~32A) 또는 퓨즈를 통해 연결합니다.
통합 솔루션: 백업 퓨즈가 내장된 SPD(예: BR-30FU 시리즈)를 사용하면 외부 보호 장치가 필요하지 않습니다.
표준: IEC 61643 및 BS 7671은 모두 불필요한 트립을 방지하기 위해 SPD와 업스트림 차단기 간의 선택적 조정을 권장합니다.
지구로 가는 직접적인 경로: SPD의 접지 단자는 PE 막대에 직접 결합되어야 합니다. 다른 장치를 통해 데이지 체인 방식으로 연결하지 마십시오.
지구 저항: IEC 60364에 따르면 접지 저항은 일반적으로 10Ω 이하이어야 하며 데이터 센터 및 통신 시설에서는 1Ω 이하가 선호됩니다.
등전위 본딩: 서지 발생 시 위험한 전위차를 방지하려면 모든 금속 엔클로저와 케이블 실드가 동일한 전위에 결합되어 있는지 확인하십시오.
팁: PE에는 가능하면 평면 도체나 편조 구리를 사용하십시오. 원형 도체에 비해 인덕턴스가 낮기 때문입니다.
시스템에 전원을 다시 공급하기 전에 설치 상태를 철저하게 확인하십시오.
육안 검사:
모든 연결이 올바른지 확인하십시오(L/N/PE).
도체 길이가 가능한 한 짧은지 확인하십시오.
각 단자의 토크를 확인하십시오.
절연 테스트:
배선 무결성을 보장하기 위해 L–N, L–PE, N–PE 사이의 절연 저항 테스트를 수행합니다.
전원 켜기 확인:
전원을 켜고 SPD의 상태 표시 창을 관찰합니다.
녹색 = 작동 중
빨간색 = 모듈에 오류가 발생하여 교체해야 함
원격 신호 테스트(사용 가능한 경우):
원격 접점이 있는 SPD의 경우 BMS/SCADA 시스템과 경보 통합을 확인하십시오.
선적 서류 비치:
향후 유지 관리를 위해 SPD 유형, 모델 번호, 정격 매개변수(Uc, In, Imax, Up), 설치 날짜 및 회로 위치를 기록합니다.
추천 스니펫 후보(요약 스타일):
유형 2 서지 보호기를 설치하려면 전원을 분리하고 배전반 내부의 DIN 레일에 장착하십시오. ≥6mm² 구리를 사용하고 총 길이가 0.5m 이하인 L/N/PE 도체를 연결하고, 백업 퓨즈 또는 MCB를 추가하고, PE 막대에 직접 접지되도록 합니다. 올바른 토크로 조인 후 절연 테스트를 수행하고 상태 표시기를 확인하고 설치를 문서화하십시오.
구성:
L과 N 사이, N과 PE 사이에 SPD를 연결합니다.
TT 시스템의 경우 지속적인 누설 전류를 방지하기 위해 N-PE 보호 경로가 스파크 갭 또는 MOV+GDT 조합을 사용하는지 확인하십시오.
백업 보호:
SPD 분기에 전원을 공급하는 위상 도체(L)에 전용 퓨즈 또는 MCB를 설치해야 합니다.
일반적인 주거용 설정: SPD의 In/Imax에 따라 정격이 20~32A MCB입니다.
중요한 이유: 적절한 백업 보호가 없으면 SPD 오류로 인해 영구적인 단락이 발생하여 주 차단기가 트립되고 전체 설비의 전력이 차단될 수 있습니다.
구성:
L1-PE, L2-PE, L3-PE, N-PE에 걸쳐 연결된 SPD입니다.
권장되는 3+1 구성: 각 위상의 MOV를 중립으로(L1-N, L2-N, L3-N) 추가하고 N과 PE 사이의 스파크 갭을 추가합니다.
3+1 구성의 장점:
중성선과 접지 사이의 잔류 전압을 줄입니다.
중립 변위가 발생할 수 있는 TT 및 TN-S 시스템에서 더 나은 조정을 제공합니다.
백업 보호:
일반적으로 산업/상업 시스템의 각 SPD 분기에는 32~63A MCB가 필요합니다.
전문가의 조언: 3상 UPS 또는 모터 부하를 보호할 때는 항상 SPD의 단락 전류 정격(Isc)이 배전 지점의 오류 수준과 일치하는지 확인하십시오(IEC 61643-11 요구 사항).
놓기: UPS 정류기의 업스트림에 Type 2 SPD를 설치합니다. 이렇게 하면 배전망의 서지가 UPS 전자 장치에 도달하기 전에 차단됩니다.
다운스트림이 아닌 업스트림인 이유:
UPS 인버터는 고조파와 빠른 스위칭 과도 현상을 생성할 수 있으므로 다운스트림 설치로 인해 성가신 트립이 발생할 수 있습니다.
업스트림 배치는 정류기, DC 커패시터 및 인버터 모듈을 보호하여 UPS 수명을 연장합니다.
당사 제품의 예:
이중 변환 UPS의 SLP40-275/3S+1 업스트림은 최대 40kA의 서지 전류를 안전하게 전환하여 인버터 IGBT 및 배터리에 대한 스트레스를 방지합니다.
엔지니어링 노트: 중요한 IT 또는 의료 시설에서는 낙뢰 + 스위칭 서지 보호를 위해 UPS 입력에 유형 1 + 유형 2 캐스케이드를 결합하는 것을 고려하십시오.
실수: 총 도체 길이가 0.5m보다 큰 SPD가 연결되었습니다.
왜 틀렸나요: 10cm마다 잔류 전압(Up)에 ~1kV가 추가됩니다. 민감한 전자 장치(1.5kV 정격)는 여전히 파손될 수 있습니다.
모범 사례: SPD를 부스바에 최대한 가깝게 유지하십시오. 직선 코스를 사용하고, 루프나 급커브를 피하십시오.
실수: 유형 2 SPD에는 <6 mm² Cu 와이어를 사용합니다.
결과: 과도한 가열, 대규모 서지 발생 시 절연 파괴 위험.
모범 사례:
유형 2 SPD → ≥6mm² Cu(IEC 60364).
유형 1 SPD → ≥16 mm² Cu.
인덕턴스가 낮은 도체(가능한 경우 편조 또는 편평 구리)를 사용하십시오.
실수: MCB/퓨즈 없이 SPD를 직접 연결합니다.
결과: SPD가 단락 모드에서 실패하면 주 차단기를 작동시켜 전체 시설을 차단할 수 있습니다.
모범 사례:
항상 전용 차단기/퓨즈를 설치하십시오.
간편한 설치를 위해 퓨즈가 내장된 SPD 모델(예: BR-30FU 시리즈)을 사용하세요.
실수: 고저항 접지(>30Ω) 또는 위상 도체를 사용한 긴 병렬 라우팅.
결과: 서지 전류를 안전하게 방전할 수 없어 접촉 전압이 상승하고 장비/사람이 위험해질 수 있습니다.
모범 사례:
접지 저항이 10Ω 이하인지 확인하십시오(IEC 60364).
데이터 센터/병원에서는 1Ω 이하를 목표로 합니다.
SPD 접지 단자를 도체가 가장 짧은 PE 막대에 직접 연결하십시오.
실수: 유형 1(직접 낙뢰용) 또는 유형 3(단말 장비용) 없이 유형 2 SPD만 설치합니다.
결과: 유형 2만으로는 고에너지 낙뢰 전류를 흡수하거나 민감한 최종 장치를 보호할 수 없습니다.
모범 사례: 캐스케이드 원리(유형 1 + 유형 2 + 유형 3)를 따르며 조정 거리 ≥10m를 보장하거나 <10m인 경우 디커플링 인덕터를 사용합니다.
서지 방지기는 “설치하고 잊어버리는” 것이 아닙니다. 지속적인 모니터링으로 신뢰성을 보장합니다.
대부분의 SPD에는 상태 창(녹색 = 작동 중, 빨간색 = 실패)이 있습니다.
매월 또는 알려진 낙뢰 발생 후에 검사하십시오.
원격 신호 접점(NO/NC)이 있는 SPD는 건물 관리 시스템(BMS)에 연결할 수 있습니다.
이를 통해 패널을 물리적으로 검사하지 않더라도 SPD에 장애가 발생하면 시설 관리자가 경보를 받을 수 있습니다.
BRSC-01과 같은 서지 카운터를 사용하여 각 서지 이벤트를 기록합니다.
기록은 예측 유지 관리에 도움이 됩니다. SPD가 여러 고에너지 이벤트를 처리한 경우 오류가 발생하기 전에 교체를 계획하세요.
모듈형 SPD(예: SLP 및 BR 시리즈)는 플러그인/플러그아웃 설계입니다.
베이스를 다시 배선하지 않고 카트리지를 교체하여 가동 중지 시간을 최소화합니다.
도체간 절연저항 시험을 실시합니다.
매년 접지 저항을 측정합니다(목표 ≤10Ω 또는 지역 규정에 따라).
규정 준수 감사 및 보증 기록을 위한 테스트 결과를 문서화합니다.
Type 2 서지 보호기를 설치하는 것은 복잡하지 않지만 올바르게 수행되어야 합니다. 짧은 배선, 올바른 도체 크기, 안정적인 접지, 백업 보호 등 적절한 설치 규칙을 따르면 SPD가 설계된 대로 정확하게 작동할 수 있습니다.
UPS만으로는 민감한 시스템을 보호하기에 충분하지 않습니다. 적절하게 설치된 Type 2 SPD와 결합하면 현대적인 시설 요구에 맞는 탄력성을 제공합니다.
당사의 SLP40-275/3S+1 및 BR-30FU 시리즈 SPD는 간편한 DIN 레일 설치, 내장된 안전 기능 및 IEC 61643 표준 준수를 위해 설계되었습니다. 주거용 보드, 상업용 사무실 또는 산업용 UPS 시스템을 보호하는 경우 이러한 솔루션은 장기적인 신뢰성과 마음의 평화를 보장합니다.
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