서지 보호를 나이트 클럽의 경비원으로 생각하십시오. 그는 특정 사람들을 들여 보내고 문제를 일으키는 사람들을 빨리 던질 수 있습니다. 더 흥미로워지고 있습니까? 글쎄, 좋은 집 전체 서지 보호 장치는 본질적으로 같은 일을합니다. 이는 가정에 필요한 전기 만 허용하고 유틸리티의 과전압을 허용하지 않습니다. 그런 다음 집 내부의 서지로 인해 발생할 수있는 문제로부터 장치를 보호합니다. 집 전체 서지 보호 장치 (SPD)는 일반적으로 전기 서비스 상자에 연결되며 가정의 모든 가전 제품과 전기 시스템을 보호하기 위해 근처에 있습니다.

집에서 발생하는 급증의 80 %는 우리가 직접 생성합니다.

많은 서지 억제 스트립과 마찬가지로 우리는 집 전체의 서지 보호기가 MOV (금속 산화물 배리스터)를 사용하여 전력 서지를 분류하는 데 익숙합니다. MOV는 서지 스트립에서 하나의 서지가 MOV의 유용성을 효과적으로 종료 할 수 있기 때문에 나쁜 평가를받습니다. 그러나 대부분의 서지 스트립에 사용되는 것과 달리 전체 하우스 시스템의 시스템은 큰 서지를 분류하도록 제작되었으며 수년 동안 지속될 수 있습니다. 전문가들에 따르면, 오늘날 더 많은 주택 건설 업체는 특히 주택 건설 업체가 이러한 민감한 시스템 중 일부를 판매 할 수있는 경우 자신을 차별화하고 주택 소유자의 전자 시스템에 대한 투자를 보호하기 위해 표준 가산기로 집 전체 서지 보호를 제공하고 있습니다.

집 전체 서지 보호에 대해 알아야 할 5 가지 사항은 다음과 같습니다.

1. 오늘날 주택은 그 어느 때보 다 집 전체의 서지 보호가 더 많이 필요합니다.

"지난 몇 년 동안 가정에서 많은 변화가있었습니다."라고 전문가는 말합니다. “더 많은 전자 제품이 있으며 심지어 LED 조명에도 LED를 분해하면 작은 회로 기판이 있습니다. 오늘날 세탁기, 건조기, 가전 제품에도 회로 기판이 있습니다. 따라서 오늘날 가정에서 전력 서지로부터 보호해야 할 것이 훨씬 더 많습니다. 심지어 가정의 조명까지도 마찬가지입니다. "우리 집에 연결되는 많은 기술이 있습니다."

2. 번개는 가정의 전자 제품 및 기타 시스템에 가장 큰 위험이 아닙니다.

"대부분의 사람들은 서지를 번개로 생각하지만 서지의 80 %는 일시적이고 [짧고 강렬한 버스트] 우리가 직접 생성합니다."라고 전문가는 말합니다. "그들은 집 내부에 있습니다." 에어컨 장치 및 가전 제품과 같은 발전기 및 모터는 가정의 전기 라인에 작은 서지를 발생시킵니다. Pluemer는“한 번의 큰 서지가 가전 제품과 모든 것을 한 번에 제거하는 경우는 드뭅니다.”라고 설명합니다. 그러나 수년에 걸친 이러한 미니 서지는 합산되어 전자 제품의 성능을 저하시키고 유용한 수명을 단축 할 것입니다.

3. 집 전체의 서지 보호는 다른 전자 장치를 보호합니다.

"가정에서 발생하는 유해한 서지의 대부분이 AC 장치 및 가전 제품과 같은 기계에서 발생하는 경우 왜 차단기 패널에서 집 전체 서지 보호 기능을 사용해야합니까?"라고 질문 할 수 있습니다. 그 대답은 에어컨과 같은 전용 회로의 기기 나 시스템이 차단기 패널을 통해 서지를 다시 보내어 가정의 다른 모든 것을 보호하기 위해 차단 될 수 있다는 것입니다.

4. 집 전체의 서지 보호는 계층화되어야합니다.

기기 또는 장치가 다른 장치간에 공유되고 전용이 아닌 회로를 통해 서지를 보내는 경우 이러한 다른 콘센트는 서지에 취약 할 수 있으므로 전기 패널에서만 사용하지 않는 것이 좋습니다. 서지 보호는 집 전체를 보호하기 위해 전기 서비스와 민감한 전자 제품을 보호하기 위해 사용 지점 모두에서 집안에서 계층화되어야합니다. 오디오 / 비디오 장비에 필터링 된 전력을 제공하는 기능과 함께 서지 억제 기능이있는 파워 컨디셔너는 많은 홈 시어터 및 홈 엔터테인먼트 시스템에 권장됩니다.

5. 집 전체 서지 보호 장치에서 찾아야 할 사항.

120V 서비스를 제공하는 대부분의 가정은 80kA 정격 서지 보호기로 적절하게 보호 할 수 있습니다. 가정에서 50kA에서 100kA까지의 큰 스파이크를 보지 못할 가능성이 있습니다. 전력선을 통해 이동하는 근처의 낙뢰조차도 서지가 집에 도달 할 때까지 소멸됩니다. 가정은 10kA 이상의 급증을 결코 보지 못할 것입니다. 그러나 예를 들어 10kA 서지를 수신하는 10kA 정격 장치는 한 서지로 MOV 서지 션트 용량을 사용할 수 있으므로 80kA 정도의 어떤 것이 더 오래 지속되도록 보장합니다. 서브 패널이있는 주택은 본체의 kA 등급의 약 절반 정도의 추가 보호 기능을 제공해야합니다. 한 지역에 번개가 많이 내리거나 근처에 중장비를 사용하는 건물이있는 경우 80kA 등급을 찾으십시오.

부하 관리 시스템을 사용하면 산업 관리 및 시설 엔지니어가 전력 시스템에서 부하가 추가되거나 제거되는시기를 제어 할 수 있으므로 병렬 시스템을 더욱 견고하게 만들고 많은 발전 시스템에서 중요한 부하에 대한 전력 품질을 개선 할 수 있습니다. 가장 간단한 형태로 부하 추가 / 차단 또는 부하 제어라고도하는 부하 관리를 사용하면 전원 공급 장치의 용량이 감소하거나 전체 부하를 지원할 수 없을 때 중요하지 않은 부하를 제거 할 수 있습니다.

로드를 삭제하거나 다시 추가해야하는시기를 결정할 수 있습니다.

중요하지 않은 부하를 제거하면 과부하 상태로 인해 전력 품질이 저하되거나 전원의 보호 종료로 인해 전력이 손실 될 수있는 상황에서 중요 부하가 전력을 유지할 수 있습니다. 발전기 과부하 시나리오와 같은 특정 조건을 기반으로 발전 시스템에서 중요하지 않은 부하를 제거 할 수 있습니다.

부하 관리를 사용하면 발전기 부하, 출력 전압 또는 AC 주파수와 같은 특정 조건에 따라 부하의 우선 순위를 지정하고 제거하거나 추가 할 수 있습니다. 다중 발전기 시스템에서 한 발전기가 중단되거나 사용할 수없는 경우 부하 관리를 통해 우선 순위가 낮은 부하를 버스에서 분리 할 수 ​​있습니다.

전력 품질을 개선하고 모든 부하가 작동하는지 확인합니다.

이렇게하면 전체 용량이 원래 계획된 것보다 낮은 시스템에서도 중요한로드가 계속 작동 할 수 있습니다. 또한 부하 관리를 통해 차단되는 중요하지 않은 부하의 수와 부하를 제어함으로써 실제 시스템 용량을 기준으로 최대 수의 중요하지 않은 부하에 전력을 공급할 수 있습니다. 많은 시스템에서 부하 관리는 전력 품질도 향상시킬 수 있습니다.

예를 들어, 대형 모터가있는 시스템에서는 각 모터가 시작될 때 안정적인 시스템을 허용하기 위해 모터의 시작을 엇갈리게 할 수 있습니다. 부하 관리를 추가로 활용하여 부하 뱅크를 제어 할 수 있으므로 부하가 원하는 한계 미만일 때 부하 뱅크를 활성화하여 발전기의 적절한 작동을 보장 할 수 있습니다.

부하 관리는 또한 부하 완화 기능을 제공하여 단일 발전기가 즉시 과부하없이 버스에 연결할 수 있습니다. 각 부하 우선 순위를 추가하는 사이에 시간 지연을두고 부하를 점진적으로 추가 할 수 있으므로 발전기가 단계 사이의 전압과 주파수를 복구 할 수 있습니다.

부하 관리가 발전 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수있는 많은 경우가 있습니다. 부하 관리를 사용하는 몇 가지 응용 프로그램 아래에 강조 표시되어 있습니다.

• 표준 병렬 시스템
• 데드 필드 병렬 시스템
• 단일 발전기 시스템
• 특수 배출 요구 사항이있는 시스템

표준 병렬 시스템

대부분의 표준 병렬 시스템은 일부 유형의 부하 관리에 사용되었습니다. 다른 발전기가 동기화하고 발전 용량을 추가하기 전에 부하가 단일 발전기에 의해 전원을 공급 받아야하기 때문입니다. 또한 해당 단일 발전기는 전체 부하의 전력 요구 사항을 공급하지 못할 수도 있습니다.

표준 병렬 시스템은 모든 발전기를 동시에 시작하지만 그중 하나가 병렬 버스에 전원을 공급하지 않으면 서로 동기화 할 수 없습니다. 하나의 발전기가 버스에 전원을 공급하도록 선택되어 다른 발전기가 동기화 할 수 있습니다. 대부분의 발전기는 일반적으로 첫 번째 발전기가 닫히고 몇 초 이내에 병렬 버스에 동기화되고 연결되지만, 동기화 프로세스가 최대 XNUMX 분, 과부하로 인해 발전기가 셧다운 될 수있을만큼 긴 시간이 걸리는 것은 드문 일이 아닙니다. 자신을 보호하십시오.

다른 발전기는 해당 발전기가 종료 된 후 데드 버스에 가까워 질 수 있지만 다른 발전기에 과부하를 유발 한 동일한 부하를 가지므로 유사한 방식으로 작동 할 가능성이 있습니다 (생성기가 크기가 다르지 않은 경우). 또한 비정상적인 전압 및 주파수 레벨 또는 주파수 및 전압 변동으로 인해 발전기가 과부하 된 버스에 동기화하기 어려울 수 있으므로 부하 관리를 통합하면 추가 발전기를 더 빨리 온라인 상태로 만들 수 있습니다.

중요한 부하에 우수한 전력 품질 제공

적절하게 구성된 부하 관리 시스템은 일반적으로 동기화 프로세스가 예상보다 오래 걸리는 경우에도 온라인 발전기에 과부하가 걸리지 않도록하여 동기화 프로세스 중에 중요한 부하에 우수한 전력 품질을 제공합니다. 부하 관리는 다양한 방법으로 구현 될 수 있습니다. 표준 병렬 시스템은 병렬 스위치 기어에 의해 제어되는 경우가 많으며,이 병렬 스위치 기어에는 일반적으로 PLC (프로그래밍 가능 논리 제어) 또는 시스템의 작동 순서를 제어하는 ​​다른 논리 장치가 포함되어 있습니다. 병렬 스위치 기어의 논리 장치는 부하 관리도 수행 할 수 있습니다.

부하 관리는 별도의 부하 관리 시스템에 의해 수행 될 수 있습니다.이 시스템은 계량을 제공하거나 병렬 스위치 기어 제어 장치의 정보를 사용하여 발전기 부하 및 주파수를 결정할 수 있습니다. 건물 관리 시스템은 부하 관리를 수행하고 감독 제어를 통해 부하를 제어하고 스위치가 전력을 차단할 필요를 제거합니다.

데드 필드 병렬 시스템

데드 필드 병렬화는 전압 조정기가 활성화되고 교류 발전기 필드가 여기되기 전에 모든 발전기를 병렬화 할 수 있다는 점에서 표준 병렬화와 다릅니다.

데드 필드 병렬 시스템의 모든 발전기가 정상적으로 시작되면 전력 시스템은 부하에 공급할 수있는 최대 발전 용량으로 정격 전압 및 주파수에 도달합니다. 일반적인 데드 필드 병렬 시퀀스에서는 병렬 버스에 전원을 공급하기 위해 단일 발전기가 필요하지 않기 때문에 부하 관리는 정상적인 시스템 시작 중에 부하를 차단할 필요가 없습니다.

그러나 표준 병렬 시스템과 마찬가지로 데드 필드 병렬로 개별 발전기의 시작 및 중지가 가능합니다. 발전기가 서비스를 위해 다운되거나 다른 이유로 중지되는 경우 다른 발전기는 여전히 과부하 상태 일 수 있습니다. 따라서로드 관리는 표준 병렬 시스템과 유사하게 이러한 애플리케이션에서 여전히 유용 할 수 있습니다.

데드 필드 병렬은 일반적으로 병렬 가능 발전기 컨트롤러에 의해 수행되지만 병렬 스위치 기어 설치로도 수행 될 수 있습니다. 병렬 지원 발전기 컨트롤러는 종종 내장 부하 관리 기능을 제공하므로 컨트롤러가 부하 우선 순위를 직접 관리 할 수 ​​있고 스위치 기어 컨트롤러를 병렬 연결할 필요가 없습니다.

단일 발전기 시스템

단일 발전기 시스템은 일반적으로 병렬 시스템보다 덜 복잡합니다. 이러한 시스템은 발전기 컨트롤러의 부하 관리를 사용하여 간헐적 부하 또는 부하 변동이있을 때 부하를 제어 할 수 있습니다.

냉각기, 인덕션 오븐 및 엘리베이터와 같은 간헐적 부하는 지속적인 전력을 끌어 들이지 않지만 전력 요구 사항을 갑자기 크게 달라질 수 있습니다. 부하 관리는 발전기가 정상 부하를 처리 할 수있는 상황에서 유용 할 수 있지만 특정 상황에서 간헐적 부하로 인해 발전기의 최대 전력 용량 이상으로 시스템의 총 부하가 증가하여 잠재적으로 발전기 출력의 전력 품질이 손상 될 수 있습니다. 또는 보호 종료 유도. 부하 관리를 사용하여 발전기에 부하를 엇갈리게 적용하여 큰 모터 부하로의 돌입으로 인한 전압 및 주파수 변동을 최소화 할 수도 있습니다.

부하 관리는 정격 발전기 출력 전류가 인입구 전류 정격보다 낮은 시스템에 대한 부하 제어 모듈을 현지 규정에 요구하는 경우에도 유용 할 수 있습니다.

특수 방출 요구 사항이있는 시스템

일부 지역에서는 발전기가 작동 할 때마다 최소 부하 요구 사항이 있습니다. 이 경우 부하 관리를 사용하여 발전기의 부하를 유지하여 배출 요구 사항을 충족 할 수 있습니다. 이 애플리케이션을 위해 발전 시스템에는 제어 가능한로드 뱅크가 장착되어 있습니다. 부하 관리 시스템은 발전기 시스템 출력 전력을 임계 값 이상으로 유지하기 위해 부하 뱅크의 다양한 부하에 전원을 공급하도록 구성됩니다.

특정 발전기 시스템에는 일반적으로 재생해야하는 디젤 입자 필터 (DPF)가 포함됩니다. 어떤 경우에는 엔진이 DPF의 주차 재생 중에 정격 출력의 50 %로 감소하고 부하 관리 시스템을 활용하여 해당 조건에서 일부 부하를 제거 할 수 있습니다.

부하 관리는 모든 시스템의 중요 부하에 대한 전력 품질을 향상시킬 수 있지만 일부 부하가 전력을 받기 전에 지연을 추가하고 설치의 복잡성을 증가 시키며 상당한 양의 배선 노력과 계약자 또는 회로 차단기와 같은 부품 비용을 추가 할 수 있습니다. . 부하 관리가 불필요 할 수있는 일부 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

적절한 크기의 단일 발전기

일반적으로 적절한 크기의 단일 발전기에는 부하 관리 시스템이 필요하지 않습니다. 과부하 상태가 발생할 가능성이 적고 발전기 종료로 인해 우선 순위에 관계없이 모든 부하가 전력을 잃게됩니다.

중복성을위한 병렬 생성기

발전기가 병렬로 연결되어 있고 발전기 중 하나가 현장 전력 요구 사항을 지원할 수있는 상황에서는 부하 관리가 일반적으로 필요하지 않습니다. 발전기 고장으로 인해 일시적으로 부하가 중단되는 경우에만 다른 발전기가 시작되기 때문입니다.

모든 부하는 똑같이 중요합니다.

모든 부하가 똑같이 중요한 사이트에서는 다른 중요 부하에 계속 전력을 공급하기 위해 부하의 우선 순위를 지정하여 일부 중요 부하를 제거하는 것이 어렵습니다. 이 애플리케이션에서 발전기 (또는 이중화 시스템의 각 발전기)는 전체 중요 부하를 지원할 수 있도록 적절한 크기를 지정해야합니다.

전기 과도 상태 또는 서지로 인한 손상은 전기 장비 고장의 주요 원인 중 하나입니다. 전기 과도 현상은 전기 회로에 갑작스러운 변화가있을 때마다 정상 전력 시스템에 전달되는 단기간 고 에너지 임펄스입니다. 시설 내부 및 외부의 다양한 소스에서 발생할 수 있습니다.

번개뿐만 아니라

가장 명백한 소스는 번개에서 발생하지만 서지는 일반 유틸리티 스위칭 작동 또는 의도하지 않은 전기 전도체 접지 (예 : 가공 전력선이지면에 떨어질 때)에서도 발생할 수 있습니다. 서지는 팩스기, 복사기, 에어컨, 엘리베이터, 모터 / 펌프 또는 아크 용접기와 같은 건물이나 시설 내에서 발생할 수도 있습니다. 각각의 경우에 정상적인 전기 회로는 전원이 공급되는 장비에 악영향을 미칠 수있는 다량의 에너지에 갑자기 노출됩니다.

다음은 고 에너지 서지의 파괴적인 영향으로부터 전기 장비를 보호하는 방법에 대한 서지 보호 지침입니다. 적절한 크기와 설치된 서지 보호는 특히 오늘날 대부분의 장비에서 발견되는 민감한 전자 장비의 경우 장비 손상을 방지하는 데 매우 성공적입니다.

접지는 기본입니다

과도 전압 서지 억 제기 (TVSS)라고도하는 서지 보호 장치 (SPD)는 고전류 서지를 접지로 전환하고 장비를 우회하여 장비에 가해지는 전압을 제한하도록 설계되었습니다. 이러한 이유로 시설에는 모든 건물 시스템의 접지가 연결되는 단일 접지 기준점이있는 우수한 저 저항 접지 시스템이 있어야합니다.

적절한 접지 시스템이 없으면 서지로부터 보호 할 방법이 없습니다. 전기 분배 시스템이 미국 전기 규정 (NFPA 70)에 따라 접지되었는지 면허가있는 전기 기술자에게 문의하십시오.

보호 영역

고 에너지 전기 서지로부터 전기 장비를 보호하는 가장 좋은 방법은 시설 전체에 전략적으로 SPD를 설치하는 것입니다. 서지는 내부 및 외부 소스 모두에서 발생할 수 있다는 점을 고려할 때 소스 위치에 관계없이 최대 보호를 제공하기 위해 SPD를 설치해야합니다. 이러한 이유로 일반적으로 "Zone of Protection"접근 방식이 사용됩니다.

첫 번째 수준의 방어는 주 서비스 입구 장비 (즉, 시설로 전력이 들어오는 곳)에 SPD를 설치하여 달성됩니다. 이렇게하면 번개 또는 과도 전력과 같이 외부에서 들어오는 높은 에너지 서지로부터 보호 할 수 있습니다.

그러나 인입구에 설치된 SPD는 내부적으로 생성 된 서지로부터 보호되지 않습니다. 또한 외부 서지의 모든 에너지가 인입구 장치에 의해지면으로 소산되는 것은 아닙니다. 이러한 이유로 SPD는 중요 장비에 전원을 공급하는 시설 내의 모든 배전반에 설치해야합니다.

마찬가지로 세 번째 보호 영역은 컴퓨터 또는 컴퓨터 제어 장치와 같이 보호되는 각 장비에 대해 로컬로 SPD를 설치하여 달성됩니다. 각 보호 구역은 보호 장비에 노출되는 전압을 더욱 줄이는 데 도움이되므로 시설 전체를 보호합니다.

SPD 조정

서비스 입구 SPD는 고 에너지 외부 서지를 접지로 전환하여 시설의 전기 과도 현상에 대한 첫 번째 방어선을 제공합니다. 또한 시설에 유입되는 서지의 에너지 수준을 부하에 더 가까운 다운 스트림 장치에서 처리 할 수있는 수준으로 낮 춥니 다. 따라서 배전반이나 취약한 장비에 설치된 SPD의 손상을 방지하려면 SPD를 적절히 조정해야합니다.

조정이 이루어지지 않으면 서지 전파로 인한 과도한 에너지로 인해 Zone 2 및 Zone 3 SPD가 손상되고 보호하려는 장비가 파괴 될 수 있습니다.

적절한 서지 보호 장치 (SPD)를 선택하는 것은 오늘날 시장에 나와있는 모든 다양한 유형에서 어려운 작업처럼 보일 수 있습니다. SPD의 서지 등급 또는 kA 등급은 가장 오해받는 등급 중 하나입니다. 고객은 일반적으로 200Amp 패널을 보호하기 위해 SPD를 요청하고 패널이 클수록 보호를 위해 kA 장치 등급이 더 커야한다고 생각하는 경향이 있지만 이것은 일반적인 오해입니다.

패널에 서지가 들어가면 패널의 크기를 신경 쓰거나 알지 못합니다. 그렇다면 50kA, 100kA 또는 200kA SPD를 사용해야하는지 어떻게 알 수 있습니까? 현실적으로 IEEE C10 표준에 설명 된대로 건물의 배선에 들어갈 수있는 가장 큰 서지는 62.41kA입니다. 그렇다면 왜 200kA 등급의 SPD가 필요합니까? 간단히 말해서 – 장수를 위해.

그래서 사람은 생각할 수 있습니다 : 만약 200kA가 좋다면 600kA는 10 배 더 좋을 것입니다. 반드시 그런 것은 아닙니다. 어느 시점에서 등급은 수익을 감소시키고 추가 비용 만 추가하고 실질적인 혜택은 없습니다. 시중에 나와있는 대부분의 SPD는 금속 산화물 배리스터 (MOV)를 주요 제한 장치로 사용하므로 더 높은 kA 등급을 달성하는 방법 / 이유를 탐색 할 수 있습니다. MOV의 정격이 10kA이고 100kA 급증이 나타나면 용량의 100 %를 사용합니다. 이것은 서지가 MOV를 약간 저하시키는 가스 탱크처럼 보일 수 있습니다 (더 이상 10 % 가득 차지 않음). 이제 SPD에 20 개의 XNUMXkA MOV가 병렬로있는 경우 XNUMXkA로 평가됩니다.

이론적으로 MOV는 10kA 서지를 균등하게 분할하므로 각각 5kA를 사용합니다. 이 경우 각 MOV는 용량의 50 % 만 사용하여 MOV를 훨씬 적게 저하시킵니다 (향후 급증을 위해 탱크에 더 많이 남김).

특정 애플리케이션에 대한 SPD를 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 사항이 있습니다.

어플리케이션:

SPD가 사용될 보호 영역에 맞게 설계되었는지 확인하십시오. 예를 들어, 서비스 입구의 SPD는 번개 또는 유틸리티 스위칭으로 인한 더 큰 서지를 처리하도록 설계되어야합니다.

시스템 전압 및 구성

SPD는 특정 전압 레벨 및 회로 구성을 위해 설계되었습니다. 예를 들어, 서비스 입구 장비에는 480 선식 연결에서 277 / 120V의 XNUMX 상 전원이 공급 될 수 있지만 로컬 컴퓨터는 단상 XNUMXV 전원에 설치됩니다.

통과 전압

이것은 SPD가 보호 장비가 노출되도록 허용하는 전압입니다. 그러나 장비의 잠재적 인 손상은 장비 설계와 관련하여 장비가이 통과 전압에 노출되는 시간에 따라 달라집니다. 즉, 장비는 일반적으로 매우 짧은 시간 동안 고전압을 견디고 장기간 동안 낮은 전압 서지를 견디도록 설계됩니다.

FIPS (Federal Information Processing Standards) 간행물 "자동 데이터 처리 설치를위한 전력 지침"(FIPS Pub. DU294)은 클램핑 전압, 시스템 전압 및 서지 기간 간의 관계에 대한 세부 정보를 제공합니다.

예를 들어, 480 마이크로 초 동안 지속되는 20V 라인의 과도 전류는이 지침에 따라 설계된 장비를 손상시키지 않고 거의 3400V까지 상승 할 수 있습니다. 그러나 약 2300V의 서지는 손상없이 100 마이크로 초 동안 지속될 수 있습니다. 일반적으로 클램프 전압이 낮을수록 보호 기능이 향상됩니다.

서지 전류

SPD는 주어진 양의 서지 전류를 고장없이 안전하게 전환하는 것으로 평가됩니다. 이 등급은 수천 암페어에서 최대 400kA (킬로암페어) 이상입니다. 그러나 낙뢰의 평균 전류는 약 20kA에 불과하며 가장 높은 측정 전류는 200kA를 약간 넘습니다. 전력선을 치는 번개는 양방향으로 이동하므로 전류의 절반 만 시설로 이동합니다. 그 과정에서 일부 전류는 유틸리티 장비를 통해 접지로 소실 될 수 있습니다.

따라서 평균 낙뢰로 인한 인입구의 전위 전류는 약 10kA입니다. 또한, 국가의 특정 지역은 다른 지역보다 낙뢰에 더 취약합니다. 애플리케이션에 적합한 SPD 크기를 결정할 때 이러한 모든 요소를 ​​고려해야합니다.

그러나 20kA 등급의 SPD는 평균 낙뢰 및 대부분의 내부 생성 서지를 한 번 보호하기에 충분할 수 있지만 100kA 등급의 SPD는 교체 할 필요없이 추가 서지를 처리 ​​할 수 ​​있다는 점을 고려하는 것이 중요합니다. 피뢰기 또는 퓨즈.

표준 시편

모든 SPD는 ANSI / IEEE C62.41에 따라 테스트되어야하며 안전을 위해 UL 1449 (2nd Edition)에 등재되어야합니다.

UL (Underwriters Laboratories)에서는 UL 등재 또는 공인 SPD에 특정 표시가 있어야합니다. SPD를 선택할 때 중요하고 고려해야하는 몇 가지 매개 변수는 다음과 같습니다.

SPD 유형

시설의 주 과전류 보호 장치의 상류 또는 하류에서 SPD의 의도 된 적용 위치를 설명하는 데 사용됩니다. SPD 유형은 다음과 같습니다.

1에게 입력

서비스 변압기의 XNUMX 차측과 서비스 장비 과전류 장치의 라인 측, 그리고 전력량계 소켓 인클로저 및 몰드 케이스 SPD를 포함한 부하 측 사이에 설치하기위한 영구적으로 연결된 SPD. 외부 과전류 보호 장치.

2에게 입력

분기 패널에있는 SPD 및 몰드 케이스 SPD를 포함하여 서비스 장비 과전류 장치의 부하 측에 설치하기위한 영구적으로 연결된 SPD입니다.

3에게 입력

전기 서비스 패널에서 사용 지점까지 최소 10 미터 (30 피트)의 도체 길이에 설치된 사용 지점 SPD (예 : 보호되는 사용 장비에 설치된 코드 연결, 직접 플러그인, 리셉터클 유형 SPD) . 거리 (10 미터)는 SPD와 함께 제공되거나 SPD를 연결하는 데 사용되는 도체를 제외합니다.

4에게 입력

구성 요소 어셈블리-하나 이상의 유형 5 구성 요소와 함께 분리 (내부 또는 외부) 또는 제한된 전류 테스트를 준수하는 수단으로 구성된 구성 요소 어셈블리.

유형 1, 2, 3 구성 요소 어셈블리

내부 또는 외부 단락 보호 기능이있는 유형 4 구성 요소 어셈블리로 구성됩니다.

5에게 입력

PWB에 장착되거나 리드로 연결되거나 장착 수단 및 배선 종단이있는 인클로저 내에 제공되는 MOV와 같은 개별 구성 요소 서지 억 제기.

공칭 시스템 전압

장치를 설치할 유틸리티 시스템 전압과 일치해야합니다.

MCOV

최대 연속 작동 전압은 전도 (클램핑)가 시작되기 전에 장치가 견딜 수있는 최대 전압입니다. 일반적으로 공칭 시스템 전압보다 15-25 % 높습니다.

공칭 방전 전류 (I_n)

전류 파형이 8/20 인 SPD를 통과하는 전류의 피크 값입니다. 여기서 SPD는 15 회 서지 후에도 기능을 유지합니다. 피크 값은 UL이 설정 한 사전 정의 된 수준에서 제조업체가 선택합니다. I (n) 레벨에는 3kA, 5kA, 10kA 및 20kA가 포함되며 테스트중인 SPD 유형에 따라 제한 될 수도 있습니다.

VPR

전압 보호 등급. ANSI / UL 1449 최신 개정판에 따른 등급으로, SPD가 6kV, 3kA 8 / 20µs 조합 파형 발생기에 의해 생성 된 서지에 노출 될 때 SPD의 평균 측정 제한 전압을 "반올림"한 것을 나타냅니다. VPR은 표준화 된 값 표 중 하나로 반올림 된 클램핑 전압 측정입니다. 표준 VPR 등급에는 330, 400, 500, 600, 700 등이 포함됩니다. 표준화 된 등급 시스템 인 VPR은 유사한 SPD (즉, 동일한 유형 및 전압)를 직접 비교할 수 있습니다.

SCCR

단락 전류 정격. 단락 상태 동안 선언 된 전압에서 선언 된 RMS 대칭 전류 이하를 전달할 수있는 AC 전원 회로에서 사용하기위한 SPD의 적합성. SCCR은 AIC (Amp Interrupting Capacity)와 동일하지 않습니다. SCCR은 SPD가 단락 상태에서 전원에서 안전하게 분리 될 수있는 "사용 가능한"전류의 양입니다. SPD에 의해 "중단 된"전류의 양은 일반적으로 "사용 가능한"전류보다 훨씬 적습니다.

인클로저 등급

인클로저의 NEMA 등급이 장치가 설치 될 위치의 환경 조건과 일치하는지 확인합니다.

서지 산업에서 종종 별도의 용어로 사용되지만 과도 및 서지는 동일한 현상입니다. 과도 및 서지는 전류, 전압 또는 둘 다일 수 있으며 10kA 또는 10kV를 초과하는 피크 값을 가질 수 있습니다. 일반적으로 매우 짧은 기간 (일반적으로> 10 µs 및 <1 ms)이며, 파형은 피크까지 매우 빠르게 상승한 다음 훨씬 느린 속도로 떨어집니다.

과도 및 서지는 번개 또는 단락과 같은 외부 소스 또는 접촉기 스위칭, 가변 속도 드라이브, 커패시터 스위칭 등과 같은 내부 소스로 인해 발생할 수 있습니다.

일시적인 과전압 (TOV)은 진동합니다.

최소 몇 초 또는 몇 분 동안 지속될 수있는 상간 또는 상간 과전압. TOV의 소스에는 오류 재 폐로, 부하 스위칭, 접지 임피던스 이동, 단상 오류 및 철 공진 효과가 포함됩니다.

잠재적으로 높은 전압과 긴 지속 시간으로 인해 TOV는 MOV 기반 SPD에 매우 해로울 수 있습니다. 연장 된 TOV는 SPD에 영구적 인 손상을 일으키고 장치를 작동하지 못하게 할 수 있습니다. ANSI / UL 1449는 SPD가 이러한 조건에서 안전 위험을 생성하지 않도록 보장합니다. SPD는 일반적으로 TOV 이벤트로부터 다운 스트림 장비를 보호하도록 설계되지 않았습니다.

장비는 다른 모드보다 일부 모드에서 과도 상태에 더 민감합니다.

대부분의 공급 업체는 SPD 내에서 라인 대 중성 (LN), 라인 대 접지 (LG) 및 중성 대 접지 (NG) 보호 기능을 제공합니다. 그리고 일부는 이제 LL (Line-to-Line) 보호를 제공합니다. 주장은 과도 현상이 어디에서 발생하는지 모르기 때문에 모든 모드를 보호하면 손상이 발생하지 않는다는 것입니다. 그러나 장비는 다른 모드보다 일부 모드에서 과도 상태에 더 민감합니다.

LN 및 NG 모드 보호는 허용 가능한 최소값이며 LG 모드는 실제로 SPD가 과전압 장애에 더 취약하게 만들 수 있습니다. 다중 라인 전원 시스템에서 LN 연결 SPD 모드는 LL 과도 상태에 대한 보호도 제공합니다. 따라서보다 안정적이고 덜 복잡한 "감소 모드"SPD는 모든 모드를 보호합니다.

다중 모드 서지 보호 장치 (SPD)는 하나의 패키지 내에 여러 SPD 구성 요소를 포함하는 장치입니다. 이러한 보호 "모드"는 XNUMX 단계에 걸쳐 LN, LL, LG 및 NG에 연결될 수 있습니다. 각 모드에서 보호 기능을 사용하면 특히 접지가 선호되는 복귀 경로가 아닐 수있는 내부적으로 생성 된 과도 전류로부터 부하를 보호 할 수 있습니다.

중립 지점과 접지 지점이 모두 결합 된 서비스 입구에 SPD를 적용하는 것과 같은 일부 응용 프로그램에서는 별도의 LN 및 LG 모드의 이점이 없지만 배포로 더 나아가 해당 공통 NG 결합에서 분리됨에 따라 SPD NG 보호 모드가 유용합니다.

개념적으로 더 큰 에너지 등급을 가진 서지 보호 장치 (SPD)가 더 좋을 수 있지만 SPD 에너지 (줄) 등급을 비교하는 것은 잘못된 것일 수 있습니다. 더 평판이 좋은 제조업체는 더 이상 에너지 등급을 제공하지 않습니다. 에너지 등급은 서지 전류, 서지 기간 및 SPD 클램핑 전압의 합계입니다.

두 제품을 비교할 때 더 낮은 클램핑 전압의 결과라면 더 낮은 정격 장치가 더 좋을 것이고, 더 큰 서지 전류가 사용 된 결과라면 큰 에너지 장치가 더 좋을 것입니다. SPD 에너지 측정에 대한 명확한 표준은 없으며 제조업체는 최종 사용자를 오도하는 더 큰 결과를 제공하기 위해 롱테일 펄스를 사용하는 것으로 알려져 있습니다.

줄 등급은 쉽게 조작 할 수 있기 때문에 많은 산업 표준 (UL) 및 지침 (IEEE)은 줄 비교를 권장하지 않습니다. 대신 그들은 통과 전압을 반영하는 VPR 테스트와 함께 SPD의 내구성을 테스트하는 공칭 방전 전류 테스트와 같은 테스트를 통해 SPD의 실제 성능에 중점을 둡니다. 이러한 유형의 정보를 사용하면 한 SPD에서 다른 SPD로 더 나은 비교를 할 수 있습니다.