안정적인 전력 품질은 더 이상 사치가 아니며, 현대 인프라의 기본 요구 사항입니다. 전기 시공업체와 시설 관리자에게 논의 주제는 “서지 보호가 필요한가?”에서 “어떻게 하면 우리 설비가 최신 NEC 2023 요구 사항을 충족하고 중요 자산을 보호할 수 있는가?"로 바뀌었습니다. 서지 보호 장치(SPD) 외부 낙뢰나 내부 부하 전환으로 인해 발생하는 과도 전압은 시간이 지남에 따라 회로를 손상시키거나 즉각적인 치명적인 고장을 일으킬 수 있습니다. Schneider Electric, Eaton, Siemens와 같은 경쟁업체들이 오랫동안 업계의 기준을 확립해 왔지만, VIOX는 강력한 IEC/UL 준수와 설치자 친화적인 엔지니어링을 결합하여 표준을 재정의하고 있습니다.”
이 가이드에서는 SPD 설치에 대한 기술 요구 사항, 코드 의무 사항 및 모범 사례를 자세히 설명하여 프로젝트가 규정을 준수하고 안전하며 오래 지속되도록 합니다.
규제 환경: NEC 2023 및 안전 표준.
NEC(National Electrical Code)는 서지 보호에 대한 요구 사항을 점진적으로 강화해 왔습니다. 가장 중요한 변화는 2020년에 시작되어 2023년 코드 주기에 확정되었습니다.
NEC 조항 230.67: 주거 의무 사항.
NEC 2023 조항 230.67에 따라 모든 서비스는
주거 단위 Type 1 또는 Type 2 SPD가 설치되어 있어야 합니다. 이 요구 사항은 다음에 적용됩니다. 다세대 구조
- 단독주택
- 호텔/모텔의 객실 및 스위트룸
- 코드는 SPD가 서비스 장비의 필수적인 부분이거나 바로 옆에 위치해야 한다고 명시합니다. 시공업체의 경우 이는 서지 보호가 이제 선택적인 추가 판매가 아닌 서비스 업그레이드 및 신축 건물의 표준 항목이 되었음을 의미합니다.
NEC 조항 242: 과전압 보호.
이전에는 조항 285에 있었지만 SPD에 대한 요구 사항은 이제
조항 242 (과전압 보호)에 있습니다. 이 조항은 SPD가 다음을 충족해야 한다고 규정합니다. 목록 등재:
- 장치는 UL 또는 ETL과 같은 NRTL(Nationally Recognized Testing Laboratory)에서 테스트하고 목록에 등재해야 합니다. 단락 전류 정격(SCCR):.
- SPD는 설치 지점에서 사용 가능한 고장 전류 이상과 같거나 큰 SCCR을 가져야 합니다. 사용 가능한 고장 전류가 65kA인 패널에 22kA SCCR 정격의 SPD를 설치하는 것은 코드 위반이며 심각한 안전 위험입니다. 서비스 패널에 전문적인 VIOX SPD 설치, Type 2 서지 보호 장치가 장착된 모습.
올바른 장치 선택은 전기 배전 시스템 내에서 장치가 어디에 위치하는지에 따라 전적으로 달라집니다. 여기서 잘못 적용하면 검사 실패의 일반적인 원인이 됩니다.
유형 1: 라인 측 보호.
유형 1 SPD는 강력한 장치입니다. 이 장치는 서비스 변압기 2차측과 서비스 차단 과전류 장치의 라인 측 사이에 설치하기 위한 영구 연결 장치입니다.
서비스 입구, 계량 뱅크 및 업스트림에 과전류 보호가 없는 위치.
- 애플리케이션: VIOX 장점:.
- 당사의 Type 1 장치는 외부 퓨즈 없이 고에너지 서지를 처리하도록 설계되어 좁은 서비스 캐비닛에서 설치를 간소화합니다. 유형 2: 부하 측 보호.
유형 2 SPD는 주 서비스 차단기의 부하 측에 설치됩니다. 이것은 상업 및 산업 패널에서 가장 일반적인 응용 분야입니다.
배전 패널, 분기 패널 및 산업 제어 캐비닛.
- 애플리케이션: 일반적으로 전용 회로 차단기 또는 퓨즈 차단기가 필요합니다.
- 요구 사항: 유형 3: 사용 지점.
유형 3 SPD는 전기 서비스 패널에서 최소 도체 길이 10미터(30피트)로 설치됩니다. 이것은 특정 민감한 부하를 보호하도록 설계된 스트립 보호기 또는 콘센트 기반 장치인 경우가 많습니다.
유형 4: 구성 요소 어셈블리.
이것은 다른 장비에 통합하기 위한 하나 이상의 유형 5 구성 요소(예: MOV—금속 산화물 배리스터)로 구성된 구성 요소 어셈블리입니다. 독립 실행형 현장 설치용이 아닙니다.
기술 사양 및 DIN 레일 장착이 있는 유형 1, 유형 2 및 유형 3 SPD를 보여주는 VIOX 서지 보호 장치 제품군.
SPD를 지정할 때 브랜드 이름을 넘어 살펴보는 것이 중요합니다. 다음에 의해 정의된 성능 등급을 평가해야 합니다.
(북미) 및 UL 1449 (국제). IEC 61643 1. 공칭 방전 전류(In).
이것은 SPD가 고장 없이 15번 전도할 수 있는 전류의 피크 값(8/20μs 파형)을 나타냅니다.
유형 1 SPD는 일반적으로 10kA 또는 20kA가 필요합니다.
- 기준: 중요한 인프라의 경우 VIOX는 수명을 보장하기 위해 20kA In을 지정할 것을 권장합니다.
- 추천: 2. 최대 연속 작동 전압(MCOV).
MCOV는 SPD가 정상 작동 중에 전도하는 것을 방지하기 위해 공칭 시스템 전압보다 높아야 합니다. MCOV가 공칭 전압에 너무 가까우면 사소한 유틸리티 서지가 SPD가 조기에 클리핑되어 수명이 단축될 수 있습니다.
3. 전압 보호 등급(VPR) / Up.
종종 "클램핑 전압"이라고 불리는 이것은 서지 중에 SPD가 장비로 통과시키는 잔류 전압입니다.
낮을수록 좋습니다.
- 600V VPR은 1000V VPR보다 더 나은 보호 기능을 제공합니다. 절충:.
- 낮은 VPR은 종종 구성 요소가 더 높은 스트레스를 받고 있음을 의미합니다. VIOX는 내구성을 희생하지 않고 낮은 VPR을 유지하기 위해 열 보호 MOV 기술을 사용하여 이를 균형 있게 조정합니다. 4. 최대 서지 전류(Imax).
이것은 단일 샷 등급입니다. 장치가 고장나기 전에 한 번 처리할 수 있는 최대 전류입니다. 경쟁업체는 종종 거대한 숫자(예: 300kA)를 주요 판매 포인트로 마케팅하지만 엔지니어링 모범 사례는 더 높은
(내구성)이 과도한 In (용량)보다 대부분의 응용 분야에서 더 가치가 있음을 시사합니다. 아이맥스 보호 영역 전략.
주 서비스 입구에 있는 단일 SPD는 상업 시설에 거의 충분하지 않습니다. 고주파 과도 현상은 주 패널의 다운스트림에서 유도될 수 있으며 "링 파"는 건물 배선을 통해 이동하면서 전압을 증폭시킬 수 있습니다.
이를 방지하기 위해.
캐스케이드 보호 전략(또는 구역 보호)이 필요합니다. strategy (or Zoned Protection) is required.
- 구역 A (서비스 입구): 외부 그리드 스위칭 또는 낙뢰로부터의 막대한 에너지를 처리합니다. (Type 1 SPD).
- 구역 B (배전): HVAC 또는 엘리베이터에서 발생하는 잔류 전압 및 내부 스위칭 서지를 억제합니다. (Type 2 SPD).
- 구역 C (중요 부하): PLC, 서버 및 의료 장비에 대한 정밀 보호. (Type 3 SPD).
설치 모범 사례: 가장 흔한 실패 지점
최고 등급의 VIOX SPD라도 잘못 설치하면 장비를 보호하지 못합니다. 낙뢰 및 고주파 과도 현상의 물리학은 다음을 나타냅니다. 임피던스 가 적입니다.
“리드선 길이” 규칙
서지 주파수에서 와이어는 상당한 임피던스를 갖습니다. 일반적인 경험 법칙은 와이어의 모든 인치가 서지 이벤트 동안 약 15-25볼트의 통과 전압을 추가한다는 것입니다.
- The Goal: 리드를 최대한 짧고 직선으로 유지하십시오. 이상적으로는 다음보다 짧게 유지하십시오. 10인치 (250mm).
- 실수: 패널 내부에 과도한 와이어를 코일링합니다. 이렇게 하면 인덕터가 생성되어 임피던스가 증가하고 SPD의 효과가 떨어집니다.
- 해결 방법: 필요한 정확한 길이로 도체를 자릅니다. 날카로운 90도 굽힘을 피하고 완만한 곡선을 사용하십시오.
접지와 접합
SPD는 에너지를 접지로 전환합니다. 접지로의 경로가 저항이 높으면 에너지가 갈 곳이 없습니다. 접지 도체가 패널의 접지 버스에 직접 연결되어 있는지 확인하십시오. 다른 장치와 접지 연결을 데이지 체인 방식으로 연결하지 마십시오.
과전류 보호 조정
회로 차단기를 통해 연결된 Type 2 장치의 경우:
- 전용 차단기를 사용하십시오(일반적으로 제조업체 설명서에 따라 20A 또는 30A).
- 와이어 길이를 최소화하기 위해 차단기를 SPD에 최대한 가깝게 배치하십시오.
- 차단기가 패널의 AIC 등급과 일치하는지 확인하십시오.
산업용 vs. 주거용 고려 사항
서지 보호 원리는 동일하지만 환경은 크게 다릅니다.
산업 환경
제조 공장에서는 위협이 종종 내부. 입니다. VFD(가변 주파수 드라이브), 대형 모터 및 아크 용접기와 같은 대형 유도성 부하는 매일 수천 개의 마이크로 서지를 생성합니다. 이러한 서지는 장비를 즉시 파괴하지는 않지만 “전자 녹”을 유발하여 제어 보드 및 센서의 조기 고장을 초래합니다.
- VIOX 솔루션: 서지를 억제할 뿐만 아니라 전력을 정리하기 위해 산업용 패널에 EMI/RFI 노이즈 필터링 기능이 있는 SPD를 권장합니다.
낙뢰 발생 지역
플로리다 또는 중서부 지역의 시설의 경우 낙뢰 보호 시스템(LPS)이 일반적입니다. 건물에 피뢰침(프랭클린 막대)이 있는 경우 낙뢰로 인한 잠재적인 접지 전위 상승(GPR) 및 부분 전류를 처리하기 위해 서비스 입구에 Type 1 SPD가 필수입니다.
진단 및 유지 보수
서지 보호는 조용한 서비스입니다. 일반적으로 표시등이 꺼질 때까지 작동하는지 알 수 없습니다. 모든 VIOX 산업용 SPD에는 다음이 장착되어 있습니다.
- 시각적 상태 표시기: 녹색(양호) / 빨간색(교체).
- 무전압 접점(원격 신호): 시설 관리자에게 중요합니다. 이를 통해 SPD를 건물 관리 시스템(BMS) 또는 SCADA 시스템에 연결하여 보호가 손상된 경우 경고를 보낼 수 있습니다.
전문가 팁: 연간 열화상 및 유지 보수 PM에 SPD 검사를 포함하십시오. 손상된 MOV 모듈은 완전히 고장나기 전에 열을 발생시킬 수 있습니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
1. 서지 보호가 법적으로 요구됩니까?
예, 특정 애플리케이션의 경우 그렇습니다. NEC 2023 제230.67조는 모든 주거 시설에 SPD를 의무화합니다. 제700.8조는 비상 시스템에, 제708.20조는 중요 운영 전력 시스템(COPS)에 SPD를 요구합니다.
2. Type 1 애플리케이션에 Type 2 SPD를 설치할 수 있습니까?
일반적으로 그렇지 않습니다. 2형 장치는 특별히 해당 용도로 등재되지 않은 한 주 서비스 차단기 앞에 설치하도록 정격이 부여되지 않았습니다. 그렇게 하면 등재 및 규정을 위반하게 됩니다.
3. SPD가 전기 요금에 영향을 미칩니까?
SPD는 수동 소자입니다. 전력 소비는 무시할 정도이며(LED 표시등의 경우 밀리암페어), 부하로의 전류 흐름을 제한하지 않습니다.
4. 서지 어레스터와 SPD의 차이점은 무엇입니까?
과거에는 “서지 어레스터”가 중/고전압(>1000V) 유틸리티 보호를 지칭하는 반면 TVSS(과도 전압 서지 억제기)는 저전압을 지칭했습니다. 최신 용어(NEC Article 242)에서는 >1000V의 경우 “서지 어레스터”를 사용하고 <1000V 시스템의 경우 “서지 보호 장치(SPD)”를 사용합니다.
5. SPD가 고장난 이유는 무엇입니까?
SPD는 소모성 장치입니다. 에너지를 흡수함에 따라 시간이 지남에 따라 성능이 저하되도록 설계되었습니다. 일반적으로 고장은 장치가 다운스트림 장비를 보호하기 위해 자체적으로 희생하여 제 역할을 수행했음을 의미합니다. 그러나 조기 고장은 장치의 MCOV 등급을 초과하는 지속적인 과전압(스웰)로 인해 발생할 수 있습니다.
6. VIOX는 다른 브랜드의 교체품을 제공합니까?
예. VIOX SPD는 표준 DIN 레일 마운트 및 범용 폼 팩터로 설계되어 구형 ABB, Phoenix Contact 또는 Citel 장치가 원래 장착된 노후 패널을 위한 훌륭한 개조 장치입니다.
전기 안전을 보장하려면 코드를 준수하는 것 이상이 필요합니다. 전력 품질의 물리학을 이해해야 합니다. 기술 데이터 시트를 보거나 특정 시설에 대해 VIOX 애플리케이션 엔지니어와 상담하려면 기술 리소스 페이지를 방문하십시오.
