서지 보호 및 낙뢰 보호

서지 보호 및 낙뢰 보호

서지 보호는 스위칭 작동 및 낙뢰로 인한 과도하게 높은 전압 피크로부터 시스템과 전기 장치를 보호하는 것을 말합니다. 효과적인 낙뢰 보호 전략은 내외부 낙뢰 보호를 결합한 것입니다. 시스템의 전원 공급 장치, 데이터 및 신호를 보호하십시오. 피닉스컨택트의 다양한 제품군에서 사용 가능한 안정적인 서지 보호 솔루션을 내부 낙뢰 보호 전략의 일환으로 사용하십시오.

제품군

과전압 유형

과전압은 스위칭 작동 또는 낙뢰 등으로 인해 발생합니다.

과전압 유형

전기 및 전자 시스템에서 다양한 유형의 과전압이 발생할 수 있습니다. 원인에 따라 과전압은 수백 마이크로초(트랜션트 과전압이라고 함) 또는 몇 시간이나 며칠 동안(일시적 과전압이라고 함) 지속될 수 있습니다. 킬로볼트 범위의 매우 높은 진폭을 갖는 과전압은 일반적으로 트랜션트 과전압이며 이는 수 마이크로초에서 수백 마이크로초 범위의 비교적 짧은 지속 기간을 가진다는 것을 의미합니다.

특히 낙뢰는 진폭이 높은 트랜션트 과전압의 원인입니다. 직접 및 간접 낙뢰는 높은 전압 진폭뿐만 아니라 매우 높고 때로는 긴 전류 흐름을 발생시켜 매우 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 연구 연구에 따르면 최대 2 km 범위 내의 낙뢰는 전기 장치 및 시스템에 심각한 손상을 일으킬 수 있습니다. 직접 낙뢰로 인해 물체에서 소위 낙뢰 전류가 발생합니다. 낙뢰 보호 장비가 없는 경우 매우 높은 에너지 함량의 낙뢰 전류는 낙뢰 지점 근처에서 화재, 기계적 손상 및 폭발을 일으킬 수 있습니다. 서지 보호가 없으면 어느 정도 떨어진 곳의 낙뢰도 화재를 일으킬 수 있습니다.

과전압은 또한 대형 모터를 켜고 끄는 것과 같은 스위칭 작동과 단락-회로로 인해 발생합니다. 낮은 규모의 과전압도 전자 컴포넌트 및 장치에 심각한 간섭 및 결함을 일으킬 수 있습니다.

내부 및 외부 낙뢰 보호를 통해 과전압으로 인한 손상 방지

낙뢰 보호를 통해 과전압으로 인한 손상 방지

내부 및 외부 낙뢰 보호를 통해 과전압으로 인한 손상 방지

외부 낙뢰 보호는 빌딩을 손상되지 않게 보호합니다. 이 보호 시스템은 수뢰부 시스템, 인하 도선 시스템(통칭하여 낙뢰 전선이라고도 함) 및 접지 배열로 구성되며 사람에게 위험을 주지 않으면서 낙뢰 전류를 안전하게 접지로 방전시킵니다. 지붕과 외벽이 철근 콘크리트와 금속으로 만들어진 건물은 패러데이 케이지 역할을 합니다. 이러한 배열은 손상에 대한 보호를 제공할 뿐만 아니라 빌딩 내부의 유도성 간섭을 최소화하는 차폐 효과도 있습니다. 내부 낙뢰 보호는 전기 및 전자 장치와 시스템을 과도하게 높은 전압과 과전압으로 인한 손상으로부터 보호합니다. 내부 낙뢰 보호 시스템은 외부 낙뢰 보호 시스템과 충분한 거리를 유지하여 등전위 본딩 시스템 및 전기 절연으로 구성됩니다. 낙뢰 보호 등전위 본딩은 위험한 전위차를 방지하고 모든 전기 전도성 부품을 함께 연결합니다. 이러한 작업은 등전위 본딩 라인, 절연 스파크 갭 및 서지 보호 장치를 통해 수행됩니다. 트랜션트 과전압이 발생할 경우 등전위 본딩을 설정하고 손상을 방지하는 서지 보호 장치를 통해 활성 전선이 등전위 본딩에 통합됩니다.

보호 회로 원리 및 보호 개념

보호 회로 원리 및 보호 개념

보호 회로 원리 및 보호 개념

모든 케이블, 장치 및 시스템이 보호되도록 낙뢰 및 서지 보호에 대한 보호 개념을 계획해야 합니다.

보호 회로 원리는 설명하기 쉽습니다.
보호할 개체 주위에 가상의 원을 그립니다. 케이블이 이 원과 교차하는 모든 지점에 서지 보호 장치를 설치해야 합니다. 이렇게 하면 보호 회로 내의 영역이 전도성 과전압을 방지하는 방식으로 보호됩니다.

보호 개념을 계획할 때 다음 적용 영역을 고려하십시오.

  • 전원 공급
  • 측정 및 제어 기술
  • 정보 기술
  • 트랜스미터 및 리시버

효과적인 보호 회로는 완벽한 서지 보호를 보장하는 데 도움이 됩니다.

보호 영역 개념 및 낙뢰 보호 영역

물리적 구조 내 서지 보호 장치의 설치 위치는 낙뢰 보호 표준 IEC 62305[4]의 파트 4에 명시된 낙뢰 보호 구역 개념을 사용하여 결정됩니다. 이 개념은 외부에서 내부로 가면서 낙뢰 보호 레벨이 낮아지는 낙뢰 보호 영역(LPZ)으로 물리적 구조를 구분합니다. 외부 영역에서는 민감하지 않은 장비만 사용할 수 있습니다. 그러나 내부 영역에서는 민감한 장비를 사용할 수도 있습니다.

개별 영역은 다음과 같은 특성을 가진 것으로 지정됩니다.
LPZ 0A: 직접 낙뢰가 발생할 수 있는 빌딩 외부의 보호되지 않은 영역. 케이블의 낙뢰 전류와 낙뢰의 비감쇠 자기장이 직접 결합되어 위험과 손상을 초래할 수 있습니다.

LPZ 0B: 수뢰부 시스템 등에 의해 직접 낙뢰로부터 보호되는 빌딩 외부 영역. 낙뢰의 비감쇠 자기장 및 유도 서지 전류가 위험과 손상을 일으킬 수 있습니다.

LPZ 1: 고에너지 과전압 또는 서지 전류와 강한 전자기장이 여전히 예상되는 빌딩 내부 영역.

LPZ 2: 이미 충분히 약해진 과전압 또는 서지 전류와 전자기장이 예상되는 빌딩 내부 영역.

LPZ 3: 과전압 또는 서지 전류가 매우 낮거나 전혀 없을 것으로 예상되고 전자기장이 매우 약하거나 존재하지 않을 것으로 예상되는 빌딩 내부 영역.

낙뢰 전류 진폭의 해당 최소값 및 최대값을 가진 IEC 62305-1에 따른 4개의 낙뢰 보호 레벨

낙뢰 전류 진폭의 해당 최소값 및 최대값을 가진 IEC 62305-1에 따른 4개의 낙뢰 보호 레벨

낙뢰 보호 레벨

낙뢰 보호 시스템의 표준 분류에 따르면 레벨 I에서 IV까지로 나뉩니다. 이러한 레벨은 확률과 관련된 일련의 낙뢰 전류 파라미터 값을 기반으로 하며 해당 레벨에서는 자연 발생 낙뢰 시 최대 및 최소 정격 값을 초과할 수 없고 낙뢰를 안전하게 방전시킬 수 있습니다. 따라서 낙뢰 보호 레벨 I가 가장 높은 정격 값과 낙뢰를 포착할 가장 큰 확률에 해당합니다. 이러한 값은 낙뢰 보호 레벨 IV로 갈수록 감소합니다.

서지 보호 표준

서지 보호 표준

서지 보호와 관련하여 어떤 표준을 준수해야 합니까?

국내 및 국제 표준은 낙뢰 및 서지 보호 개념을 수립하고 개별 보호 장치를 설계하는 데 필요한 지침을 제공합니다. 이러한 표준운 적용 지역 및 분야에 따라 다릅니다. 가장 중요한 표준은 낙뢰 보호 표준 IEC 62305입니다. 이 표준은 낙뢰 방지를 위한 보호 조치와 보호 개념의 필요성, 범위 및 비용 효율성과 관련된 광범위한 위험 분석을 설명합니다.

서지 보호 적용 분야

서지 보호 장치 사용

서지 보호 장치 사용

전원 공급용 서지 보호
피닉스컨택트의 타입 1+2, 타입 2 및 타입 3 서지 보호 장치는 전자 장치를 위한 효과적인 보호를 제공합니다. 피닉스컨택트는 피드-인부터 엔드 장치까지 모든 애플리케이션을 위한 편리하고 즉시 설치 가능한 솔루션을 제공합니다.

측정 및 제어 기술
측정 및 제어 기술(MCR 기술) 애플리케이션에서는 수많은 신호가 모니터링 및 제어됩니다. 피닉스컨택트의 보호 장치는 과전압으로 인한 간섭 및 손상을 방지하고 모든 애플리케이션에 이상적인 솔루션을 제공합니다.

정보 기술.
데이터 인터페이스는 낮은 신호 레벨과 높은 주파수로 작동하기 때문에 과전압에 특히 민감합니다. IT 시스템에서 동일한 대역폭으로 간섭 없이 데이터를 전송하기 위해 피닉스컨택트의 서지 보호 솔루션을 사용하십시오.

트랜스미터 및 리시버 보호
트랜스미터 및 리시버 시스템은 서지 전압에 특히 민감합니다. 빌딩을 벗어나 연장되는 안테나 케이블과 안테나 자체는 대기 방전에 직접 노출됩니다. 피닉스컨택트의 강력한 동축 서지 보호 장치를 사용하여 안전성을 확보하십시오.

PV 시스템용 서지 보호
낙뢰 및 과전압으로부터 PV 시스템을 최적으로 보호하려면 스트링 컴바이너 박스를 사용해야 합니다. 바로 설치하여 즉시 연결 가능한 피닉스컨택트의 스트링 컴바이너 박스는 DC 및 AC 전압 입력에서 인버터를 직접 보호하는 안정적인 시스템 솔루션입니다. 서지 전압 커플링은 접지 전위에 직접 방전됩니다.

테스트 및 모니터링 장치
피닉스컨택트가 모바일 테스트 장치를 제공하므로 고객은 정기적인 검사를 수행하여 서지 보호 장치가 IEC 62305의 요구 사항에 따라 올바르게 작동하는지 확인할 수 있습니다. 이 사전 예방적 검사를 통해 기계 오류를 방지할 수 있습니다.

또한 피닉스컨택트는 실시간으로 시스템을 모니터링할 수 있도록 주전원 보호 분야의 서지 보호를 위한 세계 최초의 인텔리전트 지원 시스템을 제공합니다. 이 시스템은 관련 시스템의 상태를 모니터링하고 서지 보호 장치의 건전성 상태를 확인하여 오류를 적시에 방지할 수 있게 합니다.

과전압 방전을 위한 절연 스파크 갭
과전압이 짧은 기간 동안 발생할 경우(예를 들어, 낙뢰로 인해) 절연 스파크 갭은 작동 중에 영구히 전기적으로 연결되어서는 안되는 금속 몸체를 함께 연결합니다. 예를 들어, 파이프라인에서 민감한 절연 플랜지를 스파크오버로부터 보호하여 오류, 다운타임 및 누출을 방지할 수 있습니다.

Achim Zirkel - 서지 보호 전문가

알고 계셨습니까? Achim Zirkel은 피닉스컨택트의 서지 보호 전문가입니다.

새로운 표준, 낙뢰가 치는 다음 계절, 흥미로운 최신 동향: Zirkel은 서지 보호 분야에서 보고되는 뉴스가 무엇이든 항상 최신 정보를 제공합니다. 피닉스컨택트의 웹 사이트와 브로셔 및 LinkedIn에서 Zirkel을 만날 수 있습니다. Zirkel가 제공하는 많은 유익한 기사를 확인하실 수 있습니다.
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