SPD(Surge Protector Device) 보호장치의 계통도 및 기타사항

SPD(Surge Protector Device) 보호장치의 계통도 및 기타사항

 

 

1. SPD 보호장치

SPD 보호장치를 회로에 설치하는 경우에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

① 전력공급을 우선하는 회로에서의 보호장치는 SPD가 설치되어 있는 회로안에 설치할 것.

② 기기를 과전압으로부터 보호하는 것을 공급보다 우선시킬 필요가 있는 회로에서의 보호장치는 SPD가 설치되어 있는 회로의 전원측 설비안에 설치할 것.

③ 상기 “①” 및 “②” 경우의 사용 목적을 동시에 확보하기 위해서는 SPD를 병렬로 설치하여 각각에 보호장치를 설치할 것.

 

PD : SPD보호장치

SPD : 서지 보호장치

E : 피보호 기기

 

< Fig01. SPD의 보호장치 위치 >

 

 

2. 기타사항

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① 간접접촉에 대한 감전보호는 SPD가 고장인 경우에도 보호된 설비에서 유효성을 확보하고 있을 것.

㈎ TN 계통에서 이 보호는 일반적으로 SPD의 전원측 과전류보호기로 실시한다.

㈏ TT 계통에서 이 보호는 누전차단기의 부하측에 SPD를 설치하여 실시한다.

* SPD를 누전차단기의 부하측에 설치하는 경우, 적어도 3 ㎄의 8/20 전류임펄스에 대해 3 ㎄의 내량을 갖는 S형 누전차단기를 사용할 필요가 있다. 또한, 8/20 전류임펄스로 3 ㎄보다 큰 서지인 경우에는 누전차단기가 전원을 차단할 가능성이 있다.

② 설비의 절연저항을 측정할 때에는 설비의 인입구 주변 또는 판넬안에 설치되어 있고 절연측정의 시험전압과 정격전압이 맞지 않는 경우의 SPD는 분리할 수 있다.

* 플러그인 타입의 저압 SPD인 경우에는 절연저항은 직류시험전압 500V에서 0.5㏁ 이상일 것(KS C IEC 60364-6-61의 표 61A 참조).

③ SPD가 과전압 보호를 실시하지 못하게 된 경우에는 SPD의 동작표시기 등으로 표시할 것.

 

 

3. 접촉 및 보폭전압에 의한 인축의 상해 방지대책

낙뢰시 접촉전압과 보폭전압에 의한 인축의 상해 방지를 위해서 피뢰설비의 노출도전성 부분에는 적절한 절연 및 메시접지시스템에 의한 등전위화를 실시하여야 한다.

 

1) 접촉전압에 대한 보호대책

① 피뢰설비의 인하도선 근방은 위험하므로 다음중 하나를 만족시킬 것.

㈎ 인하도선 가까이 건축물 외측에 사람이 접근할 확률을 낮게 할 것.

㈏ 구조체 인하도체는 여러개의 금속제 기둥과 골격을 서로 접속하여 전기적 연속성을 확보할 것.

㈐ 인하도선으로부터 3 m이내의 대지표면의 저항률은 5 ㏀․m 이상일 것.

* 일반적으로 5 ㎝의 두께(또는 15 ㎝ 두께의 자갈층)의 물질(예를 들면 아스팔트)를 절연하는 층은 안전조건이 만족됨.

② 상기 “①”의 조건 중 하나도 만족시키지 못하면 다음의 시설조건을 채용할 것.

㈎ 노출 인하도선은 100 ㎸, 1.2/50 ㎲ 임펄스 전압에 견디는 절연내력일 것.

(예를 들면 최소 3 ㎜ 굵기의 CV 전선)

㈏ 인하도선에 접촉할 확률이 최소화 되도록 접근금지 또는 경고 표시할 것.

 

2) 보폭전압에 대한 보호대책

접촉전압에 대한 보호대책과 거의 동일하며, 다만 메시접지시스템의 적용으로 등전위화를 이룩할 것.

 

 

4. 검토 결과

1) 접지시설

o 전기설비 접지시설은 전기설비기술기준(제305조 제외)에 의할 것.

다만, 전기설비, 정보․통신설비 및 피뢰설비 등의 접지시설을 동시에 분리형 또는 통합형 접지시스템으로 시설하고자 하는 경우에는 상기 “2”의 “사. 피뢰설비 관련 국제규격 및 KS”에 의하여야 할 것임.

 

2) 등전위본딩

o 건축물에 KS C IEC 61024 규격에 의한 내부 피뢰설비 적용시 저압 전기설비 및 정보․통신설비는 SPD를 사용하여 등전위 본딩바에 연결하거나, 차폐 또는 이격하여 시설할 것.

o 각종 배관 및 금속제 설비는 직접 등전위 본딩바에 연결할 것.

 

3) SPD 설치

o 저압 전기설비가 가공선로에 의해 전원을 공급받거나, 가공선로를 포함하고 해당 장소의 연간 뇌우일수가 25일/년(AQ2) 이상인 경우 또는 기기정격임펄스내전압이 상기표 1의 값 미만인 경우 등에는 SPD를 시설할 것.

o 특별고압 수용가의 변전설 저압측 모선, 급수설비 분전함 및 승강기 분전함 등에 그림(Fig02)와 같이 SPD를 적용(그 설치 환경기준은 IEEE C62.41 Category C3의 1.2/50 ㎲ - 8/20 ㎲, 20 ㎸/10 ㎄크기의 서지가 침입하는 것으로 하여 설치한 사례임).

< Fig02. 특별고압 수용가의 SPD 적용 위치 및 용량 시설예시 >

 

4) 접촉 및 보폭전압에 의한 인축의 상해 방지대책

o 낙뢰시 접촉전압과 보폭전압에 의한 인축의 상해 방지를 위해서 피뢰설비의 노출도전성 부분에는 적절한 절연 및 메시접지시스템에 의한 등전위화를 실시하여야 할 것임.

 

5) 현장적용 방법

o IEC 규격에 의한 피뢰설비 및 건축전기설비 등의 국내적용은 설계방법 및 시공기술 등에 대한 다양한 연구와 설계 사례들이 요구되며, 매우 광범위한 검토와 분석이 이루어져야 할 사항이므로 현장 적용은 권장 또는 장려적 사항으로 처리하여 실제 적용에 착오가 없도록 하기 바람.