서지보호장치(SPD)

정의

서지보호장치는 SPD 라고 부르는 장치다.

과도적인 과전압을 제한하고 서지전류를 분류하는 것이 목적이다.

내부 비선형소자가 서지를 대지로 흘려보낸다.

구조와 원리

SPD 안에는 비선형소자가 들어 있다.

정상 전압에서는 저항이 매우 커서 절연 상태를 유지한다.

과전압이 걸리면 저항이 급격히 낮아져 서지전류를 대지로 흘린다.

서지가 지나가면 다시 절연 상태로 돌아간다.

보호 레벨 계산

연결선이 길면 보호 레벨이 얼마나 올라가는지 식으로 본다.

총 보호 레벨은 SPD 제한전압에 2L di/dt 항을 더한 값이다.

도체 1m당 인덕턴스는 약 1µH로 보는 것이 일반적이다. 연결선이 길어질수록 보호 레벨이 올라간다.

그래서 SPD 연결선은 가능한 짧게 시설한다.

설치 절차

SPD 는 전원 인입부부터 단계적으로 설치한다.

먼저 전원 인입부에 1차 SPD 를 분전반 최상위에 설치한다.

그다음 하위 분전반에 2차 SPD 를 두어 전압을 단계적으로 제한한다.

마지막으로 연결선을 짧게 배선하고 접지 도체를 등전위본딩에 접속한다.

TT 계통 문제점

TT 계통에서는 SPD 의 위치에 따라 ELCB 가 오동작할 수 있다.

누전차단기 전원측에 SPD 를 두면 SPD 의 누설전류가 문제가 된다.

누설전류나 방전이 ELCB 의 동작 특성을 흐트러뜨릴 수 있다.

그래서 SPD 와 ELCB 의 배치를 함께 검토해야 한다.

정리

방금 문제의 정답은 누설전류로 ELCB 가 오동작할 수 있다는 것이다.

정리하면 SPD 는 과도 과전압을 제한하고 서지전류를 분류하는 장치다.

연결선은 짧게 하고, 통합접지 설치 기준을 확인한다.

TT 계통에서는 SPD 와 ELCB 의 위치를 함께 검토한다.