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전기/전기공부

서지 크기에 따른 클래스 SPD 선택

1. SPD(서지 보호 장치)란?

SPD(Surge Protective Device)는 낙뢰, 개폐 서지 등으로부터 전기 시스템 및 장비를 보호하는 장치입니다.

과도 전압이 발생할 때 이를 신속하게 접지로 우회시켜 전기 및 전자 장비의 손상을 방지합니다.

 

 

2. 서지 크기에 따른 클래스 SPD 선택

서지 전류 (kA) SPD Class 상황 예시
50kA~200kA Class 1 - 직격뢰 보호 (건물 입구, 피뢰침 연결)
    - 낙뢰 위험이 높은 지역 (산악지대, 개방된 공간)
20kA~40kA Class 2 - 개폐 서지 및 간접뢰 보호 (분전반 및 서브 패널)
10kA 이하 Class 3 - 민감한 전자 장비 근처 보호 (PC, 서버, 의료기기)

 

 

3. Class 별 SPD 설치 조건

3-1. Class 1 SPD (직격뢰 보호용)

  • 설치 목적:
    • 직격뢰고에너지 서지 보호 (10/350μs 파형).
    • 낙뢰가 피뢰침을 통해 건물이나 설비로 유입되는 것을 방지.
    • 고압 전류를 직접 우회시켜 건물 내부로 유입되지 않도록 함.
  • 설치 위치:
    • 전기 공급 메인 분전반(입구점) – 건물로 들어오는 지점에서 첫 번째 분전반.
    • 피뢰침 시스템이 연결된 전기실 또는 주 전력 패널.
    • 대규모 공장, 변전소, 통신 시설 등 낙뢰 위험이 높은 시설.
  • 설치 조건:
    • 전력 공급선이 외부에서 내부로 진입하는 첫 번째 지점에 설치.
    • 피뢰침(낙뢰 보호 시스템, LPS)과 반드시 연동되어야 함.
    • SPD 용량(서지 전류 등급): 50kA~200kA.
    • 접지 시스템이 10Ω 이하로 유지되어야 효과적.

3-2. Class 2 SPD (간접뢰 및 개폐 서지 보호용)

  • 설치 목적:
    • 간접뢰(유도뢰)개폐 서지(스위칭 서지) 보호 (8/20μs 파형).
    • 전력망 내에서 발생하는 중간 정도의 서지 보호.
    • 직격뢰로 인한 1차 보호(Class 1)에 이어 2차로 내부 장비를 보호.
  • 설치 위치:
    • 서브 분전반부하 측 (장비와 가까운 위치).
    • 엘리베이터 제어반, IT 설비, 병원 장비, 공장 생산라인 제어반.
    • 메인 분전반 뒤, Class 1 SPD와 병행 설치.
  • 설치 조건:
    • Class 1 SPD가 설치된 분전반 다음에 설치하여 2단계 보호 수행.
    • 메인 분전반에서 15~30m 이내에 설치.
    • SPD 용량: 20kA~40kA (서지 전류).
    • 민감한 장비 보호를 위해 여러 위치에 설치 가능.

3-3. Class 3 SPD (전자 장비 보호용)

  • 설치 목적:
    • 민감한 전자 장비데이터 시스템 보호 (1.2/50μs 파형).
    • Class 2로 차단되지 않은 잔여 서지를 제거.
    • PC, 서버, 의료기기 등 고가 장비 보호.
  • 설치 위치:
    • 최종 부하 단자장비 바로 앞 (콘센트, 랙 패널 등).
    • 개별 장비 근처의 멀티탭이나 전원 공급기.
  • 설치 조건:
    • Class 2 SPD가 설치된 분전반 이후에 설치.
    • 보호 대상 장비에서 10m 이내 설치 권장.
    • SPD 용량: 10kA 이하.
    • 빠른 응답 속도와 낮은 서지 전압 한계 필요(1.5kV 이하).