1. SPD의 주요 특성
1) 최대 연속 동작 전압
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/cOxnu3/btsBQQgM872/CrTe0My8tmGoI9mQjU6cBk/img.png)
2) 최대 연속 동작 전압의 기준
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/OudJf/btsBXIhMvPi/3eL65oOZ2bg8G3Vhmt50Tk/img.png)
3) 최대 연속 동작 전압의 표준 값
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/ry47k/btsBULlMZu3/oo9B7sqwCSAdPrkpr2DFu0/img.png)
4) 전압 보호 레벨
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/kLBT4/btsBQnsnwgP/nA0Z1nPykFiYKYI3ohWhIk/img.png)
5) 공칭 방전 전류
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/RqJuD/btsBUAK1HPs/8bVm4HQXzzLKkTmQqI9CcK/img.png)
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/bio4k7/btsBUBwmTrz/oOB38b4jqjk4RBVt2QAenk/img.png)
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/bHy5o8/btsBXPVf2TQ/Mgmit0KGgV3XFDk85HkPh1/img.png)
2. SPD의 연결 도체 설계
1) SPD 연결 도체의 길이 및 굵기 제한
연결도체의 길이는 주 회로에서 주 접지 단자까지 0.5m 이내로 제한됩니다.
또한 연결도체의 굵기는 1등급에서 16sq, 2등급은 6sq 이상을 사용해야 합니다.
(KEC 핸드북에서는 2등급에서 4sq로 설명하지만 이는 KEC 본문 내용이 아니므로 적용할 수 없고 아래의 KS C IEC 규격에 나온 것이 맞는 것으로 보아야 합니다.)
아래 자료 참조 (KS C IEC 60364-5-53)
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/RXKtu/btsCK8NVAPR/OWFyiv3G7ZtfZntCXairp0/img.png)
장비 보호를 위한 필수적인 특성 중 하나는 장비가 단자에서 견딜 수 있는 최대 전압 보호 레벨(install Up)입니다. 따라서 장비 보호에 적합한 전압 보호 레벨(Up)로 SPD를 선택해야 합니다(그림 J38 참조). 여기서 연결 도체의 총 길이는
L = L1+ L2+ L3.
고주파 전류의 경우 이 연결부의 단위 길이당 임피던스는 약 1 µH/m입니다.
따라서 이 연결에 렌츠 법칙을 적용하면
ΔU = Ldi/dt
8kA의 전류 진폭을 갖는 규격화된 8/20 µs 전류파는 따라서 케이블 1미터당 1000V의 전압 상승을 발생시킵니다.
ΔU =1 x 10-6 x 8 x 103 /8 x 10-6 = 1000 V
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/yQfsi/btsBYtxDF3y/qsksckDXN2kKIu1Ke6W0D0/img.png)
결과적으로 장비 단자, U 장비에 걸친 전압은 다음과 같습니다:
U장비 = 업 + U1 + U2
L1+L2+L3 = 50cm이고 파형이 8/20 µ, 진폭이 8KΩ인 경우 장비 단자의 전압은 Up + 500V가 됩니다.
2) KEC 기준 설명
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/Du9Xo/btsBY1ASQ8q/eKqB5PnkyUwlI4Gwa5nkx1/img.png)
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/dfGgbA/btsBQr9miIb/EWHk9XtpRxNKWz3Ybtcvx1/img.png)
아래의 그림에 따르면 BS 7621에서는 SPD 연결도체의 길이가 0.5m 이내이어야 하며 1m를 넘어서는 안된다고 되어있습니다. 즉 max. 1m라고 볼 수 있습니다.
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/ZUUVH/btsBQqJpDgl/Jk4sT8SKE6NyT2WWgzqaSK/img.png)
위의 그림들을 보면서 왜 SPD 연결 도체의 계산에서 Panel 내부의 도체 길이만 계산하는지에 대한 의문이 들었습니다. 실제 접지까지는 Panel에서 Main Earthing Terminal 과 접지봉까지가 남아있는데 왜 이부분은 계산에 포함 시키지 않는지 궁금했습니다. 자료를 찾아보니 아래 그림과 같은 자료를 찾았습니다.
위의 자료에서 보듯이 SPD의 연결 도체의 총 길이는 0.5m 이내로 제한됩니다. 이러한 요건을 충족하기 위해 주 보호 도체는 필요한 경우 중간 접지 단자를 추가하여 SPD에 가능한 한 가까운 곳에 위치한 접지 단자에 연결해야 합니다(그림 2의 그림 참조).
아래의 그림 2에 따라 연결 도체의 총 길이를 결정하기 위해 다음 케이블 길이는 고려하지 않습니다:
- 주 접지 단자에서 중간 접지 단자까지
- 중간 접지 단자에서 PE-컨덕터까지9
SPD와 주 접지 단자 사이의 케이블 길이(및 따라서 인덕턴스)는 최소로 유지되어야 합니다. SPD는 PE에 연결되고 IEC 60364-5-54에 따른 보호 도체 요건을 충족하는 경우 금속 부품(예: 어셈블리의 금속 인클로저)을 통해 주 접지 단자 또는 보호 도체에 연결될 수 있습니다. 주 접지 단자와 주 보호 도체 외에 관련 SPD를 연결하면 전압 보호 수준이 향상될 수 있습니다.
위 그림에서 정의한 총 배선 길이(a + b + c)가 0.5 m를 초과하는 경우 다음 옵션 중 하나 이상을 선택해야 합니다:
- 전압 보호 레벨이 낮은 SPD를 선택합니다. (10kA(8/20)의 방전 전류를 전달하는 1m 길이의 직선 케이블에 약 1,000V의 전압 강하가 추가됨)
- 전압 보호 레벨을 보호 장비의 정격 임펄스 전압에 맞게 조정할 수 있도록 보호 장비 가까이에 두 번째 조정된 SPD를 설치합니다
- 아래의 그림 2에 설명된 설치 방법을 사용합니다.
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/db7WGb/btsBYcCAL5b/yqvaC2Lys9KW04yRtrh8a1/img.png)
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/x0WsF/btsBVA43rrr/FMCcYhuWavzXWHDaD5lmAk/img.png)
3. SPD의 보호 거리
이는 SPD가 최대 10m의 '효과적인' 보호 거리를 제공하기 때문인데, 즉 SPD와 보호 대상 장비 사이의 거리가 10m 이상이면 SPD를 추가로 제공해야 합니다. 이 경우 유의해야 할 중요한 점은 SPD와 장비 사이의 물리적 거리보다 케이블의 '실제' 길이를 계산해야 한다는 것입니다.
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/bSGLro/btsBT9tFLuq/TXhBOrdT5NcUTYP3qEJj91/img.png)
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/2l9un/btsBTX1jlHp/y4kFvrmfafzXpkkx0Cfozk/img.png)
![](https://blog.kakaocdn.net/dn/ecRYpl/btsBXIWpivR/pKk7CT9LITFBKMxy0VQ3m0/img.png)
위의 보호거리 규정에 따르면 SPD를 설치해도 10m가 넘어가면 보호 효과가 떨어지기 때문에 별도의 SPD를 추가해야 한다는 것입니다. 여기에는 다음과 같은 조치 방법들이 있습니다.
- 보호할 장비에 가능한 한 가까운 곳에 추가로 SPD를 설치해야 합니다. 전압 보호 레벨 UP은 어떤 경우에도 장비의 필요한 정격 임펄스 전압 UW를 초과하지 않아야 합니다;
- 설치 위치 또는 설치 위치 근처에서 1포트 SPD를 설치합니다. 전압 보호 레벨 UP은 어떤 경우에도 보호할 장비의 필요한 정격 임펄스 전압 UW의 50%를 초과하지 않아야 합니다. 이 조치는 전체 보호 회로에서 차폐 배선의 사용과 같은 다른 조치들과 함께 사용되어야 합니다.
- 설치 위치 근처에서 2포트 SPD를 사용합니다. 전압 보호 레벨 UP은 어떤 경우에도 보호할 장비의 필요한 정격 임펄스 전압 UW를 초과하지 않아야 합니다. 이 조치는 전체 보호 회로에서 차폐 배선의 사용과 같은 다른 조치와 함께 시행되어야 합니다.
참고 자료: https://www.asutpp.com/connections-of-the-surge-protective-devive-spd.html#google_vignette
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