서지보호장치 SPD (Surge Protection Device) 개념
SPD (Surge Protection Device) 개념
서지(SURGE)의 개념
서지(Surge)는 무엇일까요, 서지보호장치를 알기위해서는 먼저 Surge에 대해 자세히 알아야 할 것 같습니다. Surge는 쉽게 설명하면 번개나 차단기 개폐에 의한 규정된 전압을 초과한 상태를 나타냅니다. Sure는 크게 번개에 의한 뇌서지, 그리고 차단기 개폐에 의한 개폐서지로 구분할 수 있습니다.
뇌서지와 개폐서지의 차이점은 다음과 같습니다.
| 구 분 | 뇌서지 | 개폐서지 |
| 규정파형 | 1.2 × 50 ㎲ | 250 × 2500 ㎲ |
| 발생원인 | 뇌격 (직격뢰, 유도뢰) | 스위칭, 충전전류 차단, 유도성 소전류 차단 |
| 파 고 | 높음 | 낮음 |
| 지속시간 | 짧음 | 비교적 김 |
뇌서지와 개폐서지의 가장 큰 차이점은 지속시간 입니다. 뇌서지의 경우 지속시간은 짧고 파고는 높은 반면, 개폐서지의 경우 파고는 낮고, 지속시간은 비교적 깁니다. 개폐서지의 경우 뇌서지보다 지속시간이 길기 때문에 BIL (기준충격절연강도에서) BSIL이라는 개념을 도입하여 사용중입니다.
뇌서지 혹은 개폐서지는 규정된 전압을 초과하여 침입 하기 때문에 최근 증가하고 있는 컴퓨터, PLC, 생산기기등에 엄청난 악영향을 끼칩니다. 이런 Surge에 대응하기 위하여 SPD (Surge Protection Device)를 사용하고 있습니다.
서지보호장치(SPD)의 개념
서지보호장치(SPD)는 침입된 서지를 대지로 방전시켜 부하를 보호하는 역활을 합니다. 비교적 저렴하고 설치가 간편하기 때문에 최근에는 판넬에 설치되지 않은 곳을 찾기 어렵습니다. 서지보호장치(SPD)의 사항에 대해서 하나씩 설명드리겠습니다.
1) 서지보호장치(SPD)의 개요
SPD의 개요 : 전위차를 없애기 위한 본딩 도구 (본딩의 수단)
※ 기존 종별 접지에서 KEC 접지시스템으로 바뀌면서 "본딩 Bonding"의 개념 도입
계통의 도전성 부분 (가스관, 수도관, 전선, 통신선) 등은 서로 다른 전위를 가지고 들어옴
가스관, 수도관 등은 건물 인입구에서 본딩을 시킴, 그렇지 않을경우 외부 낙뢰 사고시에 수천 Kv가 발생시 관들과 관
들 사이에 전위차에 의해 스파크 발생
→ 그러나 전원선, 통신선등은 붙일 수 없음 , 지락이기 때문
![[SPD 본딩의 개념]](https://blog.kakaocdn.net/dn/bN6WlY/btr5ibjrlxi/2AMRdVMjcCjC3PKqwA8pak/img.png)
2) 설치위치
서지보호장치를 설명함에 있어서, 가장 중요한 것은 설치 위치 라고 생각합니다. 서지보호장치의 개념자체가 등전위로
만들어 주는 거라고 생각하면 편리합니다. 최근 접지의 트렌드는 "등전위화" 입니다. 각 도체, 수도관, 가스관, 통신선, 전력선 등의 전위차를 없애어 하부에 있는 중요 기기등을 보호 합니다.
등전위를 하겠다고 전력선과 접지를 붙여 버리면 어떻게 될까요, 바로 지락이 발생하게 될 것 입니다.
이럴 때 SPD를 사용하여 과전압을 감지하게 되면 SPD에 연결되어 있는 접지로 Surege전압을 방전 시 킬 수 있습니다.
2) 설치방법
SPD 설치 방법은 SPD의 연결도체의 길이가 길어지면 뇌서지 회로의 임피던스가 증가하여 과전압 보호의 효율성이 떨어지게 되므로 가급적이면 짧게한다. SPD의 연결도체의 길이는 0.5M를 초과하지 않게 한다.
SPD와 누전차단기와의 관계
TT계통에서 SPD를 누전차단기 후단에 설치하여 SPD가 고장이 나면,
○ 접지단자에 직접 전압이 인가 → 접촉전압에 의해 사고가 발생 가능
○ SPD가 동작할때마다 누전차단기가 동작 → 전원 차단
○ 누설전류가 계속적으로 흐름 → 절연저항의 측정이 곤란
따라서 SPD를 누전차단기 앞단에 설치해야함
관련글