Ⅰ. Surge Protector 개요
전력계통의 전원선, 통신선, 신호선 등의 도체를 통하여 발생, 침입되는 과도
이상 전압을 Surge라 하며 Surge의 침입으로 인하여 전기기기, 전자부품의
파손소프트웨어의 오작동 등 많은 피해가 초래되고 있으므로 이러한
장비들
을 보호하기 위하여 Surge Protector(과전압보호기)의 설치가 필요하다.
Ⅱ. Surge의 종류
. 자연에 의한 Surge
직격뢰: 낙뢰가 구조물, 장비, 전력선 등에 직접 뇌격하는 Surge
간접뢰: 전원선, 통신선을 통하여 전달되는 Surg
유도뢰: 매설된 전원선, 통신선을 통하여 유도되는 Surge
. 개폐 및 기동에 의한 Surge
개폐 Surge: 유동성 부하, 전기기기의 개폐로 발생하는 Surge
기동 Surge: Inverter 등 Power Switching 시 발생하는 Surge
Ⅲ. Surge Protector의 기준 및 적용
. Surge Protector 기준
서지보호 및 장치의 기준은 적용장비의 조건, 객관적 신뢰도의 확보필요성 및
시험장비의 가용성 제한등을 이유로 산업표준의 필요성에 따라 수립되었으며
적용되는 국제적 표준은 다음과 같다.
표준명 |
표준번호 |
적 용 범 위 |
ANSI/IEEE |
C 62 |
Guides and Standards on Surge Protection |
C 62.41-1991 |
IEEE Recommended Practice on Surge |
|
C 62.1 |
IEEE Standard for Surge Arresters for AC |
|
C 62.45-1992 |
Guide on Surge Testing for Equipment |
|
IEEE |
Green Book |
Grounding of Industrial and Commercial Power |
STD 142-1991 |
System |
|
C 74.199.6-1974 |
Monitoring of Computer Installation for
Power |
|
UL |
UL 1449 |
Transient Voltage Surge Suppressors |
표준명 |
표준번호 |
적 용 범 위 |
NEC |
Article 250 |
Grounding |
Article 280 |
Surge Arresters |
|
Article 645 |
Electronic Data Processing Equipment |
|
Article 800 |
Communications Circuits |
|
NEPA |
NFPA 75-1989 |
Protection of Electronic Data Processing |
NFPA 78-1989 |
Lightning Protection Code |
|
NFPA 20-1990 |
Centrifugal Fire Prmps |
|
MIL-STD |
MIL STD 220A |
50 Ohm Insertion Loss Test Method |
MIL H/B 419A/B |
Grounding, Bonding & Shielding for
Electronic |
|
FIPS |
FIPS PUB 94 |
Guideline for Electrical Power in ADP |
Installations (Chapter 7) |
IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers. 전기전자기술자협회) IEEE
에서 는TVSS(Transient Voltage Surge Supperession, Surge
Protector
보호기) 의시험에 필요한 시험파형 및 절차에 관한 기준만 설정하고 있으며
성능에 관해서는 규정하고 있지 않지만 많은 규격들이 IEEE의 규격을
원용하고 있다.
IEEE62.41 :IEEE Recommended Practice on Surge Voltage in Low-Voltage AC
Power Circuits 600V이하의 전원에 사용하는 Surge Protector에 관한
권고안이다.
Location Categories Defined in ANSI/IEEE C62.41 :
위치에 관한 규정으로 "A"와 "B"는 실내 "C"는 옥외에 설치되는 제품에
관하여 규정하고 있다.
Category |
Location |
A |
Outlets and Long Branch Circuits |
All outlets at more than 10m(30ft) from Category B |
|
All outlets at more than 20m(60ft) from Category C |
|
B |
Major Feeder and Short Branch Circuits |
Distribution panel devices |
|
Busses and feeder system in industrial plants |
|
Heavy appliance outlets with short connections |
|
Lightning systems in large buildings |
|
C |
Service drop from building entrance |
Run between meter and distribution panel |
|
Overhead line to detached buildin |
|
Underground lines to well pumps |
◆Outler :우리가 흔히 사용하는 '콘센트'를 말한다.◆
IEEE C62.41 - 1991 Location Category Exposure Levels
Category |
Level |
Voltage(㎸) |
.5x100㎑ |
1.2x50㎲(V), 8x20㎲(A) |
A1 |
Low |
2 |
0.07 |
N/A |
A2 |
Medium |
4 |
0.13 |
N/A |
A3 |
High |
6 |
0.20 |
N/A |
B1 |
Low |
2 |
17.00 |
1 |
B2 |
Medium |
4 |
0.33 |
2 |
B3 |
High |
6 |
0.50 |
3 |
C1 |
Low |
6 |
N/A |
3 |
C2 |
Medium |
10 |
N/A |
5 |
C3 |
High |
20 |
N/A |
10 |
.Low Exposure : 번개 활동이 적은 곳에 위치하거나 적은 횟수의 부하 Switching
활동이 적은 곳에 위치하고 있는 System
.Medium Exposure : 번개 활동이 많거나 중간 정도의 활동을 하는 곳에 위치하거
Switching Transient 가 현저히 많이 발생하는 곳에 있는
System
.Hihg Exposure : Low, Medium Exposure 보다 번개 활동이나 Switching Transient
등이심한 곳에 있는 System
. Surge Protector의 적용
전원시스템의 Surge Protector는 전원인입선, 전원 배/분전반회로,
전력 수구회로 및
각 기기 또는 장비의 전단에 적용설치되어 이하의 회로 또는 기기를 보호한다.
통신, 신호 및 정보통신 시스템의 Surge Protector는 전화ㆍ정보통신 및 신호시스템
의 선 로,컴퓨터시스템의 선로, LAN시스템 그리고 화재경보 또는 보안시스템의 선로에
적용설치되어 기기를 보호한다.
Ⅳ. Surge Protector 선정
. Surge Protector 선정기준
Surge Protector 용량 :보호장치의 정격최대전류용량
보호범주(Catagory)
A(수구 및 장구간 분기회로)
B(간선 및 단구간 분기회로)
C(인입구)
보호방식(Mode)
상-대지(L-G), 상-중성선(L-N)
중성선-대지(N-G) 및 상-상(L-L) 등
소요비용
피보호장비의 총교체비용을 보호장치의 비용에 대비하여 고려하여야 한다.
. Surge Protector 용도별 선정
1)전원용 Surge Protector: 1단계 보호 - 대용량의 주전원용
외부로부터 인입되는 전원선의 Surge를 억제하여 기기를 보호할 목적으로
주변압기의 2차측Main panel내에 Main Surge Protector를 설치하며
사용
전압 유입되는 Surge용량이 대용량 병렬접속형이다.
(MODEL: OH-TVSS 3Φ 380V/440V 120㎄ 이상)
2)전원용 Surge Protector: 2단계보호 중ㆍ대용량의 분전반, 전원장치용
Main Surge Protector를 통과한 잔여 Surge와 내부발생
Surge를 보호할 목적으로 분전반,AVR, UPS 등 전원장치의 입력단에
Surge Protector 를 설치하며 사용전압 유입되는 Surge용량이
중ㆍ대형으로 병렬접속형이다.
(MODEL: OH-TVSS 1Φ/3Φ 220V/380V 40㎄/80㎄)
3)전원용 Surge Protector: 3단계보호 소용량 전원기기, 정밀제어장비용
분전반, AVR, UPS 등 전원장치에 설치된 Surge Protector를 통과한 잔여 Surge
를 억제하여 기기를 보호할 목적으로 소용량 전원기기인ScaDa, DCS,
PLC 등의
정밀제어장비나 유량계,수위계와 같은 Surge에 매우 예민한 장비전단에 설치하여
사용전압 유입되는 Surge 용량이 소형으로 직렬접속형이다.
(MODEL: OH-I 1Φ 110V/220V 40㎄/80㎄)
4)통신/신호용 Surge Protector: 선로양단에 설치
통신선, 신호선, 데이터선으로부터 유입되는 Surge를 억제할 목적으로 선로양단에
설치하 며 통신기기, 신호시스템등의 종류, 사용전압 등을 고려하여
선정한다.
(MODEL: OH-P DC~48V 10㎄)
5)영상용 Surge Protector: PCS중계기, CCTV용
PCS 중계기, CCTV, Camera 등의 선로로 유입되는 Surge를 억제할
목적으로 장비전단에 설치하며 사용주파대, Surge 용량, Port
Connector
등을 고려하여 선정한다.
(MODEL: OH-P DC~2000㎒ 6㎸ 3㎄)
Ⅴ. Surge Protector의 설치
. 전원용 Surge Protector 설치
▒전원용 Surge Protector 설치시 주의사항▒
실제사용전압 규격과 Surge Protector의 전압규격을 확인한다.
Surge Protector 용량이상의 전류를 사용할때는 과전류로 인한 문제가 발생하므로
허용전류를 확인한다.
병렬접속형의 선의 길이는 60㎝이내에 설치하며 짧을수록 좋으며 길이가 길면 반응
속도가 느려진다.
직렬접속형의 경우에는 보호대상장비에 최대한 가까이 설치한다.
접지선의 접속이 완전하게 연결되었는지를 확인한다.
. 통신/신호용 Surge Protector 설치
▒통신/신호용 Surge Protector 설치시 주의사항▒
옥외통신의 경우는 선로양단에 Surge Protector를 설치하여야 한다.
통신/신호용 Surge Protector의 경우 송수신전압을 확인한다.
송수신전압이 맞지 않으면 전송기의 손상과 신호 및 통신의 에러를
발생시킨다.
통신용 Surge Protector는 전원용 Surge Protector 와 조합하여 사용한다.
통신용 Surge Protector와 전원용 Surge Protector의 접지는 공통접지를
사용하는 것이좋다.
[자료출처:오성]