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산업 및 상업용 시스템을 위한 3상 SPD 선정 방법

3상 SPD 선정 방법: 산업용 선정 가이드

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3상 서징 보호 장치(SPD)는 패널 전류(A)에 따라 크기를 결정하지 않으며, 단순히 가장 큰 kA 수치를 선택해서는 안 됩니다. 올바른 사양 결정은 각 연결된 보호 모드에서의 전압, 접지 시스템 및 설치 경계로부터 시작됩니다. 그 이후에야 SPD Type, 토폴로지, Uc, Up, Iimp/In/Imax 및 단락 보호를 선택할 수 있습니다.

아래의 9가지 관문을 순서대로 사용하십시오. 각 관문은 제품을 부적합으로 판정할 수 있으며, 단순히 전류 정격 관문만 통과하는 것으로는 충분하지 않습니다.

3상 SPD 크기 결정: 필요한 입력 항목

모델을 비교하기 전에 다음 정보를 수집하십시오:

입력 프로젝트 기록
공급 공칭 및 최대 L-L 전압, L-N 전압(해당 시), 주파수
도체 3선식 또는 4선식; L1/L2/L3, N, PE 또는 PEN
: 배터리에 직접 연결된 어레이의 경우, 절연 모니터링 또는 잔류 전류 감지를 포함한 추가 보호 조치 TN-S, TN-C-S, TN-C, TT, IT 또는 해당 패널에서의 프로젝트 지정 구성
위치 인입점, 주 배전반, 분전반 또는 최종 장비 근처
노출 외부 피뢰 시스템, 가공 급전선, 낙뢰 위험 및 상단 SPD
장비 필요한 임펄스 내전압/보호 목표 및 중요도
고장 의무 예상 단락 전류 및 상단 퓨즈/차단기
설치 공간, 환경, 리드 경로, 상태 및 원격 경보 요구사항
표준 IEC/EN, UL 또는 기타 프로젝트 기준; 등급을 혼용하지 마십시오

결과물은 단순한 “40 kA SPD”가 아닌 상세 사양이어야 합니다.”

시스템 전압 및 접지부터 결함 보호, 최종 RFQ까지의 9단계 3상 SPD 사이징 순서.
동등한 수준의 3상 SPD 사양은 9가지 관문을 모두 통과해야 하며, 단순히 높은 방전 전류 수치만으로 선정해서는 안 됩니다.

관문 1: 보호 모드별 전압 정의

선간 전압과 상간 중성선 전압을 모두 기록하십시오. 400/230 V 시스템과 480 V 시스템 모두 “3상'이라 불릴 수 있으나, SPD 소자에 지속적으로 인가되는 전압은 해당 소자가 L-N, L-PE, L-L 또는 N-PE 중 어디에 연결되는지에 따라 달라집니다.

또한 설치 지점에서 예상되는 최대 상용 주파수 전압을 확인하십시오. 이를 서지와 혼동하지 마십시오. 전압 허용 오차, 변압기 조정률, 발전 모드 및 시스템 결함은 보호 모드에 가해지는 스트레스를 변화시킬 수 있습니다.

사양 출력: 공칭 시스템 전압, 최대 상용 전압 및 제안된 모든 보호 모드에서의 전압.

관문 2: 해당 패널의 접지 시스템 확인

건물의 일반적인 설명만으로 토폴로지를 선택하지 마십시오. 실제 SPD 설치 위치에서 중성선과 PE가 분리되어 있는지 혹은 결합되어 있는지, 그리고 PEN 분리나 N-PE 본딩이 어디에서 이루어지는지 확인하십시오.

  • 분리 지점 하단의 TN-S/TN-C-S: 패널에서 L, N, PE는 별도로 구분되며, L-N 및 N-PE 조정이 일반적으로 관련됩니다.
  • TN-C: 도체 구성에는 PEN이 포함됩니다. 해당 지점에 승인된 토폴로지만 사용하고 인위적인 중성선-접지 분리를 생성하지 마십시오.
  • TT: N-PE 동작 및 일시적 과전압 스트레스에 대한 명시적인 고려가 필요합니다. IEC 기반 설계에서는 3+1 배치가 일반적으로 사용되지만, 정확한 선택은 프로젝트 및 제품에 따라 다릅니다.
  • IT: 1차 고장 상태에서는 건전 도체의 대지 전압이 상승할 수 있습니다. Uc 및 토폴로지는 실제 IT 구성 및 고장 상태에 맞춰 검증되어야 합니다.

다음을 사용하십시오. TN, TT 및 IT 접지 가이드 시스템 정의를 위함입니다.

사양 출력: 접지 시스템, N/PE/PEN 구성 및 본딩 위치.

게이트 3: 위치 및 노출 정도에 따른 SPD 유형 선택

IEC 프레임워크에서 Type은 극 수가 아닌 표준화된 서지 부하를 식별합니다:

유형 주요 부하 매개변수 일반적인 설계 역할
1형 임프, 일반적으로 10/350 µs 테스트와 관련됨 위험 설계상 요구되는 인입점 또는 LPZ 경계에서의 낙뢰 전류 처리
2형 In 그리고 명시된 경우, 아이맥스, 일반적으로 8/20 µs 전류 사용 유도 및 개폐 서지의 배전 수준 제한
3형 복합 파형/단자 장비 조정 상위 SPD와 조정된 민감 장비 근처의 정밀 보호
1+2형 두 가지 작업에 대해 명시된 성능 두 가지 요구 사항 세트를 모두 만족하는 복합 적용

외부 피뢰 시스템, 뇌전류 위험 평가, 가공 인입선 및 설치 경계에 따라 Type 1 요구 사항이 발생할 수 있습니다. 하위 배전반이라고 해서 단순히 산업용이라는 이유만으로 자동으로 Type 1이 필요한 것은 아닙니다.

IEC Type 1/2/3과 UL 1449 SPD 타입은 서로 호환되는 라벨이 아닙니다. 프로젝트가 UL 기준인 경우, 해당 프레임워크에 따라 UL 카테고리, 공칭 시스템 구성, MCOV, VPR, SCCR 및 설치 위치를 명시하십시오. 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. Type 1 대 Type 2 대 Type 3 가이드.

사양 출력: 표준 프레임워크, SPD 타입 및 설치 경계.

게이트 4: 토폴로지 및 보호 모드 선택

토폴로지는 도체 및 접지 시스템에 맞아야 합니다:

  • 3+0: 3개의 보호 경로, 제품 다이어그램에 정의된 정확한 연결 모드 사용.
  • 4+0: 일반적인 시장 용어로는 4개의 전압 제한 경로; 공급업체 표기 및 모드를 확인해야 합니다.
  • 3+1: 일반적으로 3개의 상-중성선 전압 제한 경로와 조정된 N-PE 스위칭 경로.

4개의 물리적 모듈을 범용 “4극” 회로와 동일시하지 마십시오. 내부 회로도를 읽고 필요한 모드인 L-N, L-PE, L-L 및/또는 N-PE를 선언하십시오. SPD 토폴로지 가이드가 그리고 3극 대 4극 가이드 이 결정 사항을 심층적으로 다룹니다.

사양 출력: 도체 수, 토폴로지 및 필수 보호 모드.

단계 5: Uc 또는 MCOV를 선택하고 TOV 동작을 확인하십시오

유씨 은(는) 선언된 조건 하에서 SPD에 인가될 수 있는 최대 연속 작동 전압입니다. 선간 시스템 레이블만 보고 선택하지 말고 각 모드에 걸리는 전압을 기준으로 선택하십시오.

Uc는 정상 전압 조건에서 작동하거나 노후화가 가속되지 않도록 충분히 높아야 하지만, 불필요하게 높은 Uc를 선택하면 보호 수준이 낮아질 수 있습니다. 특정 접지 시스템에 대한 제조업체 표를 사용하십시오.

또한 임시 전원 주파수 과전압(TOV) 하에서의 SPD 동작을 확인하십시오. TOV는 단순히 일반적인 장기 공급 편차가 아닙니다. 그 중요성은 크기, 지속 시간, 접지 시스템 및 고장, 장비 내성, SPD 응답 및 현지 설치 규칙에 따라 달라집니다. 범용 전압 보호기는 선언된 SPD TOV 동작 확인을 대체할 수 없습니다.

더 자세한 차이점을 보려면 다음을 읽어보십시오 서지 보호 장치(SPD)의 Uc 대 Up.

사양 출력: 각 보호 모드에 대한 Uc/MCOV 및 필수 TOV 동작.

단계 6: 보호 대상 장비와 Up 조정

위로 은 지정된 테스트 하에서 선언된 전압 보호 레벨입니다. 이는 장비의 임펄스 내전압 및 상위/하위 보호 계획과의 조정을 지원해야 합니다.

카탈로그 페이지에 있는 가장 낮은 수치를 단순히 선택하지 마십시오:

  • 동일한 표준 및 보호 모드를 기준으로만 Up을 비교하십시오.
  • 실제 설치 시 연결 리드 인덕턴스로 인해 추가되는 전압을 고려하십시오.
  • 필요한 경우 케이블 거리와 조정된 하위 SPD를 고려하십시오.
  • Uc와 TOV 적합성이 올바른지 확인하십시오. 낮은 Up은 잘못된 연속 전압 정격을 보상할 수 없습니다.

사양 출력: 모드별 최대 허용 선언 Up, 장비 내성 기준 및 설치 조정 참고 사항.

게이트 7: Iimp, In 및 Imax를 올바르게 명시

이 값들은 상호 교환 가능한 kA 정격이 아님:

평가 선정 용도 비교 규칙
임프 Type 1 낙뢰 전류 내량 동일한 10/350 µs 시험 기준 및 전하/에너지 맥락으로 극/모드별 비교
In 공칭 방전 전류 듀티 동일한 8/20 µs 기준, 모드 및 표준으로 비교
아이맥스 해당 값을 명시하는 제품의 최대 방전 전류 반복적인 동작이나 Type 1 성능에 대한 증명이 아닌, 최대 시험값으로 취급해야 함

필요한 동작 부하는 위험 평가, 피뢰 설비 설계, 설치 레벨, 협조 및 적용 규정에 따라 결정됩니다. 모든 상업용 또는 산업용 패널에 대해 보편적으로 적용 가능한 방어적 kA 값은 존재하지 않습니다. 해당 In 대 Imax 가이드 는 잘못된 선정 지름길로 빠지지 않도록 정격에 대해 설명합니다.

사양 출력: Type 1 동작에 필요한 Iimp 및/또는 관련 시 In과 Imax를 파형, 모드 및 극당/전체 기준별로 명시.

게이트 8: 단락 및 백업 보호 확인

SPD는 비정상적인 시스템 조건에서 수명이 다하거나 고장날 수 있습니다. 분기 회로는 가용한 고장 전류 레벨에서 안전하게 차단될 수 있어야 합니다.

기록 및 비교:

  1. 설치 지점에서의 예상 단락 전류.
  2. SPD SCCR 또는 다음과 같은 적용 가능한 단락 내력/전류 선언 Isccr.
  3. 최대 허용 상단 퓨즈 또는 회로 차단기.
  4. 필요한 경우, 제조업체에서 지정한 외부 백업 퓨즈/회로 차단기.
  5. 상단 배전 시스템에 대한 조정 및 선택성 기대치.
  6. SPD 기술과 관련이 있는 경우의 후속 전류 소거 기능.

내부 열 분리 장치와 외부 단락 보호 장치는 서로 다른 기능을 수행합니다. 패널 전류만으로 백업 장치를 선택하거나 제조업체의 조정 데이터 없이 더 큰 정격의 장치로 교체하지 마십시오.

사양 출력: 가용 고장 전류, 적용 가능한 단락 선언, 상단 장치 및 전용 백업 장치.

게이트 9: 산업 사양 완료

전기 정격은 사용 가능한 RFQ의 일부일 뿐입니다. 다음을 추가하십시오:

  • DIN 레일 또는 패널 장착 형식 및 사용 가능한 모듈
  • 플러그형 또는 고정형 카트리지
  • 시각적 상태 표시 및 원격 전환 접점
  • 작동 온도, 고도 및 디레이팅 요구 사항
  • 인클로저/오염/환경 조건
  • 단자 범위, 도체 요구 사항 및 토크 데이터
  • 필수 인증 및 시험 문서
  • 교체형 모듈 코딩 및 유지보수 접근성
  • 상위/하위 SPD와의 협조
  • 최대 실용 연결 경로 목표

실무 예제: 400/230 V TN-S 분전반

서비스 인입구 하위에 400/230 V, 50 Hz, 3상 4선식 TN-S 분전반이 기록된 프로젝트를 가정합니다. 인입 지점에는 상위 Type 1 SPD가 설치되어 있고, 해당 분전반에는 별도의 직격뢰 전류 경계가 없으며, 하위에는 민감한 PLC 및 드라이브 장비가 공급되고 있습니다.

정확한 결과는 임의로 만들어낸 카탈로그 모델이 아닙니다. 이는 요구사항 세트입니다:

  • 프로젝트 위험 평가에 따른, 이 분전반 수준에서의 IEC 지향 Type 2 의무 사항.
  • 3P+N TN-S에 대해 승인된 토폴로지로, 정확한 L-N/N-PE 또는 기타 필요한 모드가 선언됨.
  • 각 모드의 실제 전압 및 최대 정상 상태에 따라 제조업체의 TN-S 표에서 Uc를 선택함.
  • 시스템 및 현지 규정과 호환되는 TOV 동작.
  • 하류측 장비의 내성과 조정되고 의도된 리드 배열에 맞춰 보정된 Up.
  • In 및 Imax는 선언된 경우, 프로젝트의 서지 부하 요구사항에 따라 일치하는 8/20 µs 기준으로 선택됨.
  • SCCR/Isccr 및 제조업체의 백업 보호 표를 기준으로 확인된 가용 고장 전류.
  • 보드가 중앙에서 관리되므로 원격 표시 기능이 포함됨.

이러한 진술이 모두 완료된 후에만 모델을 선택해야 함.

인입점 하단 400/230 V TN-S 배전반을 위한 3상 SPD 사양 프레임워크 작업.
이 작업 예시는 검증된 프로젝트 입력을 보편적인 Uc, Up 또는 방전 전류 값을 임의로 생성하지 않고 요구사항 세트로 변환합니다.

복사 및 사용 가능한 3상 SPD RFQ 워크시트

적용 분야 / 패널:
표준 프레임워크 및 시장:
공칭 전압: ____ V L-L / ____ V L-N
최대 상용 전압 및 주파수:
도체: L1 / L2 / L3 / N / PE 또는 PEN
접지 시스템 및 본딩/PEN 분리 위치:
설치 경계 및 상단 SPD:
외부 LPS / 낙뢰 위험 결과:
필수 SPD 유형:
필수 토폴로지 및 보호 모드:
모드별 Uc / MCOV:
필수 TOV 동작:
모드별 최대 허용 Up:
파형 및 극당/전체 기준 Iimp 요구사항:
파형 및 모드별 In 요구사항:
사용 시 파형 및 모드별 Imax 요구사항:
예상 단락 전류:
필수 SCCR 또는 Isccr과 같은 해당 선언:
상단 보호 장치:
필수 외부 예비 퓨즈/회로 차단기:
장착, 환경 및 모듈 수:
시각적 / 원격 상태 요구사항:
배선 경로 제한 및 조정 참고 사항:
필수 인증서 및 문서:

다음을 사용하십시오. SPD 데이터시트 가이드 공급업체의 응답을 항목별로 검증하기 위함입니다. 이후 물리적 설치가 이어집니다. SPD 배선 가이드.

최종 선택 규칙

방어 가능한 3상 SPD 사양은 다음의 모든 단계를 통과해야 합니다:

시스템 전압 → 접지 → 설치 유형 → 토폴로지 → Uc/TOV → Up → Iimp/In/Imax → 고장/예비 보호 → 프로젝트 특징

공급업체 견적서에서 보호 모드, 테스트 파형 또는 단락 조정이 누락된 경우, 아직 비교할 수 없는 상태입니다. 작성된 워크시트와 단선 결선도를 다음 담당자에게 보내십시오. VIOX SPD 제품 팀 모델 수준 검증을 위해.

참고 문헌