#628 과도과전압에 대한 보호

과도과전압에 대한 보호 - 저압전기설비 안전

과도과전압(Transient Overvoltage)은 낙뢰, 개폐작업, 기기 고장 등으로 인해 순간적으로 발생하는 고전압 현상입니다. 저압전기설비는 이러한 전압 급상승에 대비해 서지 보호기(SPD) 등을 설치함으로써 기기 보호 및 안전성을 확보해야 합니다.

1. 과도과전압의 발생 원인

• 번개로 인한 외부 서지
• 개폐 시 발생하는 내부 서지
• 공급계통의 고장
• 정전기 방전 등 고주파 간섭

2. 보호기기 – SPD의 동작 원리

SPD는 특정 전압 이상이 입력되면 저임피던스 상태로 전류를 우회시켜 서지를 접지로 방출합니다. 일반적인 전압 제한 값은 다음과 같이 설정됩니다:

\[ U_p \leq U_{imp} \]

• \(U_p\): SPD의 제한 전압
• \(U_{imp}\): 보호 대상 장비의 내서지 전압

3. 보호 등급 및 설치 위치

• Type 1: 외부 낙뢰 보호용 (인입구 근처)
• Type 2: 배전반 내부 (내부 과전압 보호)
• Type 3: 민감 장비 근처 (전자기기 보호)

4. 보호계산 예시

과도과전압 보호 시스템은 다음 식을 통해 SPD가 보호 가능 여부를 판단합니다:

\[ V_s = \frac{L \cdot \frac{di}{dt}}{} \]

• \(V_s\): 서지 전압
• \(L\): 인덕턴스 (μH)
• \(\frac{di}{dt}\): 전류 변화율 (A/μs)

서지 전압은 인덕턴스와 전류 변화량에 비례하며, SPD 설치 시 이 값을 최소화할 수 있습니다.

5. 결론

저압설비에서 과도과전압에 대한 보호는 단순히 기기 손상을 방지하는 것을 넘어 시스템의 안정성과 생명 보호까지 연관됩니다. KEC 및 IEC 기준에 따라 적절한 SPD를 설치하고 유지관리를 철저히 해야 합니다.