서지 보호 – 기본 사항 서지 보호를 위한 기술, 표준 및 지침.

컨트롤 캐비닛에 서지 보호를 설치하는 남자

다음 질문에 대한 답변을 여기에서 확인할 수 있습니다.

  • 서지 전압은 어떻게 발생하고 어떤 영향을 끼칩니까?
  • 효과적인 서지 보호 개념을 만드는 방법은 무엇입니까?
  • 보호 개념 및 제품 뒤에 숨겨진 기술은 무엇입니까?
  • 무엇을 고려해야 합니까?

과전압의 원인

과전압 – 정확하게 무엇입니까? 서지 전압은 어떻게 발생합니까? 서지 전압이 장치와 시스템에 어떻게 들어옵니까? 이러한 질문에 대한 대답이 궁금할 것입니다. 아래에서 서지 보호 기술에 대한 포괄적인 정보를 확인할 수 있습니다.

원인

서지 전압은 아주 잠깐 동안만 발생합니다. 따라서 트랜션트 전압 또는 트랜션트라고 부릅니다. 서지 전압은 몇 마이크로초의 매우 짧은 시간 동안 상승했다가 최대 100 마이크로초의 상대적으로 느린 시간 동안 다시 하강합니다.
서지 전압은 다음으로 인해 발생합니다.

낙뢰 방전(LEMP)
낙뢰 방전의 기술적 용어는 LEMP입니다. 이 용어는 낙뢰 전자기 펄스를 나타냅니다.
폭풍우가 치는 동안의 낙뢰로 인해 매우 높은 트랜션트 과전압이 발생합니다. 이러한 서지 전압은 스위칭 작업 또는 정전기 방전으로 인한 서지 전압보다 훨씬 더 높습니다. 그러나 다른 원인보다 발생 빈도가 훨씬 적습니다.

스위칭 작업(SEMP)
스위칭 작업은 줄여서 SEMP라고 합니다. 이 용어는 스위칭 전자기 펄스를 나타냅니다.
여기서 스위칭 작업은 전원 공급 네트워크의 강력한 기계 또는 단락-회로를 스위칭하는 것을 의미합니다. 이러한 작업 도중 영향을 받은 케이블에서 아주 짧은 순간에 중요한 전류 변경이 발생합니다.

정전기 방전(ESD)
약어로 ESD는 정전기 방전을 나타냅니다.
다른 정전기 전위를 가진 물체가 근접하거나 서로 접촉할 경우 전하의 전송이 발생합니다. 바닥을 전부 덮은 카펫 위를 걷는 동안 정전기를 갖고 있다가 금속 레일과 같은 접지된 금속 물체에서 방전되는 경우를 흔한 예로 들 수 있습니다.

커플링 타입

서지 전압은 다양한 방법으로 회로에 들어올 수 있습니다. 이러한 방법은 커플링 타입으로 알려져 있습니다.

과전압의 커플링 타입

전기적 커플링(왼쪽), 유도성 커플링(가운데) 및 용량성 커플링(오른쪽)

전기적 커플링
회로에 직접 커플링되는 서지 전압을 말합니다. 예를 들어, 낙뢰 도중에 관찰할 수 있습니다. 이 경우 영향을 받은 빌딩의 접지 저항에서 낙뢰 전류 진폭으로 인해 과전압이 발생합니다.
이 전압은 중앙 등전위 본딩에 연결된 모든 케이블에 영향을 줍니다. 또한 낙뢰 전류를 전송하는 전선을 따라 과전압이 발생합니다. 빠른 전류 증가율로 인해 주로 케이블 저항의 유도성 컴포넌트까지 거슬러 올라갈 수 있습니다. 이를 계산하기 위한 기준으로 Faraday의 유도 법칙인 u0 = L x di/dt가 사용됩니다.

유도성 커플링
이 프로세스는 변압기 원리에 따라 다른 전류 전송 전선의 자기장을 통해 발생합니다. 직접 커플링된 과전압은 영향을 받은 전선에서 높은 상승 속도의 서지 전류를 발생시킵니다.
이와 동시에 변압기의 1차 권선 기능과 같이 강력한 자기장이 이 전선 주위에 형성됩니다. 변압기의 2차 권선 기능과 같이 자기장은 근처에 있는 다른 케이블에서 과전압을 유도합니다. 커플링된 과전압은 케이블을 따라서 연결된 장치에 도달합니다.

용량성 커플링
이 타입의 커플링은 주로 큰 전위차를 갖는 두 지점 간의 전기장을 통해 발생합니다. 낙뢰로 인해 낙뢰 어레스터의 아래쪽 전선을 통해 높은 전위가 발생합니다. 전기장은 아래쪽 전선과 낮은 전위를 가진 다른 부품 사이에 생성됩니다.
예를 들어, 전원 공급 및 신호 전송용 케이블이나 빌딩 내의 장치가 여기에 해당합니다. 전하는 전기장을 통해 전송됩니다. 이로 인해 영향을 받은 케이블 및 장치에서 전압이 증가하고 결국에는 과전압이 발생합니다.

서지 전압의 작동 방향

서지 전압은 영향을 받은 회로에서 두 방향으로 작동합니다.

공통 모드 전압 및 일반 모드 전압에서 과전압의 작동 방향

공통 모드 전압(왼쪽) 및 일반 모드 전압(오른쪽)

공통 모드 전압
공통 모드 전압(UL)은 작동 전선 및 접지 사이에 서지 전압 또는 고주파 간섭 전압으로 인한 간섭이 있는 경우 발생합니다. 또한 비대칭 모드라는 용어가 자주 사용됩니다.
비대칭 전압은 주로 작동 전위 및 접지된 지면 사이에 있는 컴포넌트뿐만 아니라 작동 전위 및 지면 간의 절연에도 위험을 초래합니다. 이로 인해 스파크오버가 PCB에 발생하거나 전압 전송 장비 및 접지된 하우징 부품 사이에 발생합니다.

일반 모드 전압
일반 모드 전압(UQ)은 회로의 작동 전선 사이에 서지 전압 또는 고주파 간섭 전압으로 인한 간섭이 있는 경우 발생합니다. 또한 대칭 및 차동 모드라는 용어가 사용됩니다.
대칭 서지 전압은 장치 및 인터페이스의 전압 및 신호 입력을 위험하게 만듭니다. 이로 인해 전원 공급 또는 신호 처리 컴포넌트 등에서 직접 과부하가 발생하거나 영향을 받은 장비가 파손됩니다.

과전압의 영향

회로에 커플링되는 과전압으로 인해 장비와 장치가 크게 손상되는 경우가 자주 발생합니다. 계속해서 사용되는 장치의 경우는 이러한 위험에 특히 취약합니다. 이와 같은 손상으로 인해 매우 큰 비용 손실이 발생할 수 있습니다.
비용이 발생하는 원인은 손상된 장치의 교체 또는 수리에 국한되지 않습니다. 긴 시간의 시스템 다운타임이나 소프트웨어 또는 데이터 손실은 훨씬 더 많은 비용 손실을 초래할 수 있습니다.

다이어그램: 과전압으로 인한 손실 발생(출처: GDV/2019)

과전압으로 인한 손실 발생(출처: GDV/2019)

손실 발생

보험 회사의 통계에 따르면 매년 과전압으로 인한 손실 사고가 많이 발생하고 있습니다. 대부분의 경우 전자 시스템 운영자는 하드웨어 손상에 대해서는 보험을 통해 보상을 받습니다. 하지만 소프트웨어 손상 및 시스템 오류의 경우는 대부분 보험 처리가 되지 않아서 큰 비용 부담으로 이어질 수 있습니다.
2019년 독일 보험 회사의 통계에 따르면 낙뢰 및 서지 손상의 비율만이 주목할 만한 비율을 차지합니다. 최근 몇 년간 청구 건수가 약간 감소했음에도 불구하고 가정용품 및 주거용 건물 보험 청구에 대해 연간 약 2억 유로가 지급되었습니다. (출처: 독일 보험 협회, GDV)

과전압으로 인한 전자 컴포넌트의 손상

과전압으로 인한 전자 컴포넌트의 손상

잠재적 위험

각 회로는 고유한 특정 전압에서 작동합니다. 따라서 허용 오차 상한을 초과하는 모든 전압 상승은 과전압입니다.
손상의 범위는 사용된 컴포넌트의 전기 강도 및 영향을 받은 회로에서 변환할 수 있는 에너지에 따라 크게 달라집니다.

서지 보호용 보호 회로 원리의 표현

보호 회로 원리의 표현

보호 개념

보호 회로 원리에는 과전압에 대한 완벽한 보호 개념이 설명되어 있습니다. 보호할 항목 주위에 가상의 원을 그려야 합니다. 케이블이 이 원과 교차하는 모든 지점에 서지 보호 장치를 설치해야 합니다. 보호 장치를 선택할 때 관련 회로의 정격 데이터를 고려해야 합니다. 따라서 보호 회로 내의 영역은 전도성 서지 전압 커플링을 방지하는 방식으로 보호됩니다.
보호 회로 개념을 다음 영역으로 구분할 수 있습니다.

  • 전원 공급
  • 측정 및 제어 기술
  • 정보 기술
  • 트랜스미터 및 리시버 시스템
일반적인 단일 가구 주택의 예에서 볼 수 있는 개별 보호 영역의 위치

일반적인 단일 가구 주택의 예에서 볼 수 있는 개별 보호 영역의 위치

보호 영역

효과적인 보호를 달성하려면 위험에 처한 장치가 있는 위치와 장치에 위험을 초래하는 영향을 파악하는 것이 중요합니다. 다음 그림은 개별 보호 영역의 위치를 나타내기 위해 일반적인 단일 가구 주택의 예를 보여줍니다.

LPZ라는 약어는 낙뢰 보호 영역을 나타내며 다양한 위험 영역에 해당합니다. 다음과 같이 영역이 구분됩니다.

  • LPZ 0A(직격 낙뢰): 건물 외부의 위험 영역을 나타냅니다.
  • LPZ 0B(직격 낙뢰): 건물 외부의 보호된 위험 영역을 나타냅니다.
  • LPZ 1: 에너지가 높은 과전압으로 인한 위험이 존재하는 건물 내부의 영역을 나타냅니다.
  • LPZ 2: 에너지가 낮은 과전압으로 인한 위험이 존재하는 건물 내부의 영역을 나타냅니다.
  • LPZ 3: 이 영역에서는 장치 및 케이블 자체에 의한 과전압 및 다른 영향이 위험을 나타냅니다.
다이어그램: 케이블에서 유도 전압의 원인

케이블에서 유도 전압의 원인

케이블에서 서지 전류의 효과

과전압은 고주파 전류의 방전 및 이로 인한 트랜션트 프로세스를 통해 제한됩니다. 이는 케이블의 저항이 아니라 유도성 저항이 특히 중요하다는 것을 의미합니다.
Faraday의 유도 법칙에 따라 이러한 타입의 서지 전류가 접지 전위에 방전될 경우 커플링 지점 및 접지 간에 과전압이 다시 생성됩니다.

u0 = L x di/dt

u0 = 유도된 전압(V)
L = Vs/A의 인덕턴스(H)
di = 전류 변화(A)
dt = 시간 간격(초)

유도성 저항은 케이블 길이를 줄이거나 방전 전류를 병렬로 연결하는 방법으로만 줄일 수 있습니다. 가능한 조밀하게 메쉬된 메쉬 모양 등전위 본딩은 방전 전류의 총 임피던스 및 이로 인한 잔류 전압을 최소화하기 위한 최선의 기술 솔루션입니다.

집에 있는 등전위 본딩 시스템

등전위 본딩 시스템

등전위 본딩

완벽한 보호는 완벽한 절연 또는 완벽한 등전위 본딩을 통해서만 달성할 수 있습니다. 그러나 대부분의 실제 애플리케이션에서 완벽한 절연이 불가능하기 때문에 완벽한 등전위 본딩만 선택할 수 있습니다.
이를 위해 모든 전기적 전도성 부품을 등전위 본딩 시스템에 연결해야 합니다. 작동하는 케이블을 중앙 등전위 본딩에 연결하기 위해 보호 장치가 사용됩니다. 과전압이 발생할 경우 이러한 장치는 전도성을 갖게 되고 과전압을 단락시킵니다. 따라서 과전압으로 인한 손상을 효과적으로 방지할 수 있습니다.
다양한 등전위 본딩 시스템을 만들 수 있습니다.

  • 라인 모양 등전위 본딩
  • 스타 모양 등전위 본딩
  • 메쉬 모양 등전위 본딩

메쉬 모양 등전위 본딩은 모든 전기적 전도성 부품이 개별 케이블을 갖고 있고 추가 케이블이 최단 경로를 통해 모든 엔드 포인트를 연결하므로 가장 효과적인 방법입니다. 이 타입의 등전위 본딩은 컴퓨터 센터와 같은 특히 민감한 시스템에 적합합니다.

파워 서플라이용 다단 보호 개념

장치 및 시스템을 보호하기 위해 필요한 수단은 선택한 보호 장치 및 예상 환경 영향에 따라 2 또는 3개의 레벨로 구분됩니다. 개별 레벨의 경우 보호 장치는 해당 장치가 속해 있는 보호 레벨에 따라 방전 용량 레벨과 전압 보호 레벨이 다릅니다.
별도로 설치된 보호 레벨이 있는 3단 보호 개념

  • 타입 1 낙뢰 전류 어레스터
    전압 보호 레벨 <4 kV, 일반 설치 위치: 메인 배전반
  • 타입 2 서지 보호 장치
    전압 보호 레벨 <2.5 kV, 일반 설치 위치: 서브 배전반
  • 타입 3 장치 보호
    전압 보호 레벨 <1.5 kV, 일반 설치 위치: 엔드 장치의 업스트림
    보호 레벨 1 및 2를 타입 1+2 결합 낙뢰 전류 및 서지 어레스터에서 구현할 수도 있습니다. 이 보호 장치는 타입 1 및 타입 2 어레스터와 동일한 요구 사항을 충족합니다. 주요 이점은 손쉬운 설치입니다. 또한 고려해야 할 특수한 설치 조건이 없습니다.
    타입 1+2 결합 낙뢰 전류 및 서지 어레스터와 별도의 타입 3 어레스터가 있는 3단 보호 개념:
  • 타입 1+2 결합 낙뢰 전류 및 서지 어레스터
    전압 보호 레벨 <2.5 kV, 일반 설치 위치: 메인 배전반
  • 타입 3 장치 보호
    전압 보호 레벨 <1.5 kV, 일반 설치 위치: 엔드 장치의 업스트림
도시의 낙뢰

서지 보호 기본 사항 다운로드

기본 사항에 대한 브로셔를 통해 전기 설치를 위한 낙뢰 및 서지 보호 분야가 무엇인지 이해하게 될 것입니다. 가장 중요한 사실에 대해 간략하게 알아보십시오. 해당 분야의 다양한 당면 과제를 해결할 수 있는 솔루션에 대해 알아보십시오. 또는 전문가만이 알고 있는 상호 관련성과 배경 지식에 대해 보다 자세히 알아보십시오.

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컴포넌트 및 보호 회로

과전압이 발생한 경우 영향을 받은 장치 및 케이블을 등전위 본딩을 사용해 매우 짧은 시간 내에 단락시켜야 합니다. 이를 위한 적절한 특성을 가진 다양한 컴포넌트를 사용할 수 있습니다. 기본적으로 이러한 컴포넌트는 반응 방식 및 방전 용량에서 차이가 있습니다.

서프레서 다이오드의 그래픽 기호 및 U/I 특성 곡선

서프레서 다이오드의 그래픽 기호 및 U/I 특성 곡선

서프레서 다이오드

특성:

  • 일반적으로 정밀 보호라고 부름.
  • 응답이 매우 빠름.
  • 저전압 제한.
  • 낮은 전류 전송 용량 및 높은 커패시턴스의 표준 버전.
  • 5 V의 정격 전압에서 약 750 A의 최대 방전 용량.
  • 더 높은 정격 전압에서 방전 용량이 대폭 감소.

특징:

더 높은 정격 전압 및 방전 용량의 다이오드도 있습니다. 하지만 이러한 버전은 상당히 크기 때문에 결합된 보호 회로에서 거의 사용되지 않습니다.

핵심 사항:

UR = 역전압
UB = 방전 전압
UC = 클램핑 전압
IPP = 서지 전류 펄스
IR = 역전류

금속 산화 배리스터의 그래픽 기호 및 U/I 특성 곡선

금속 산화 배리스터의 그래픽 기호 및 U/I 특성 곡선

배리스터

특성:

  • 일반적으로 중간 보호라고 부름.
  • 낮은 나노초 범위의 반응 시간.
  • 응답은 가스 봉입 보호 장치보다 빠릅니다.
  • 라인 속류가 발생하지 않음.

특징:

최대 2.5 kA 정격 방전 서지 전류의 배리스터는 MCR 기술에서 중간 보호 레벨로 사용됩니다. 전원 공급 분야의 경우 최대 3 kA 정격 방전 전류의 배리스터는 장치 보호를 위한 타입 3 어레스터의 보호 회로에서 핵심 컴포넌트로 사용됩니다. 타입 2 서지 보호 장치에 사용되는 배리스터는 훨씬 더 강력합니다. 이러한 적용 분야에서 표준 버전은 최대 20 kA의 정격 방전 전류를 견딜 수 있습니다. 특수한 애플리케이션의 경우 최대 80 kA의 타입 2 보호 장치를 사용할 수도 있습니다.

핵심 사항:

A = 고저항 작동 영역
B = 저저항 작동 영역/제한 영역

가스 봉입(Gas-filled) 서지 보호 장치의 그래픽 기호 및 점화 곡선

가스 봉입(Gas-filled) 서지 보호 장치의 그래픽 기호 및 점화 곡선

가스 봉입(Gas-filled) 서지 보호 장치

특성:

  • 이 기능은 일반적으로 중간 보호라고 합니다.
  • 중간 나노초 범위의 응답 시간.
  • 최대 20 kA의 표준 버전 방전 전류.
  • 높은 방전 용량에도 불구하고 매우 컴팩트한 크기의 컴포넌트.

특징:

이 컴포넌트를 사용하면 스트레스에 따른 점화 동작으로 인해 수백 V에 달하는 잔류 전압이 유도됩니다.

키:

  1. 정적 응답 동작
  2. 동적 응답 동작
스파크 갭의 그래픽 기호 및 특성 점화 곡선

스파크 갭의 그래픽 기호 및 특성 점화 곡선

스파크 갭

특성:

  • 낙뢰 전류 어레스터의 핵심 컴포넌트.
  • 라인 속류에 대한 높은 소실 용량.
  • 상대적으로 높은 반응 속도.
  • 스트레스에 따른 점화 거동.

특징:

대부분의 경우 강력한 낙뢰 전류 어레스터의 핵심 컴포넌트는 스파크 갭입니다. 이 컴포넌트는 서로 마주 보고 가까이 배치되는 두 개의 스파크 혼을 포함합니다. 과전압으로 인해 스파크 혼 사이에 스파크오버가 일어나 전기 아크가 발생합니다. 이 플라즈마 영역은 과전압을 단락시킵니다. 여기에서 급상승하는 매우 높은 전류가 흘러서 몇 백 kA 범위의 값이 됩니다. 스파크 갭에는 개방형 및 폐쇄형이 있습니다. 물리적으로 개방형 스파크 갭의 방전 및 소실 용량이 더 큽니다.

아크 단속 기술은 스파크 갭에 특히 효과적인 것으로 검증되었습니다. 이 경우 전극과 마주 보는 위치에 배플 플레이트가 놓입니다. 전극 사이의 전기 아크는 이 배플 플레이트 쪽으로 진행한 다음 분산됩니다. 결과적으로 전기 아크 조각이 형성되고 스파크 갭에서 떨어져 나가서 쉽게 소거됩니다. 따라서 과전압이 더 이상 존재하지 않으면 스파크 갭이 고저항 상태로 돌아갈 수 있습니다.

핵심 사항:

UZ = 스파크오버 전압/낙뢰 전압
tZ = 응답 시간

저항 디커플링이 있는 2단 보호 회로(왼쪽) 및 유도 디커플링이 있는 3단 보호 회로(오른쪽)

저항 디커플링이 있는 2단 보호 회로(왼쪽) 및 유도 디커플링이 있는 3단 보호 회로(오른쪽)

신호 인터페이스용 결합 보호 회로

애플리케이션에 따라 다양한 컴포넌트가 사용됩니다. 이러한 컴포넌트는 개별적으로 사용되거나 복잡한 보호 회로에서 결합될 수 있습니다.

다양한 컴포넌트를 결합하여 원하는 컴포넌트별 이점을 실현할 수 있습니다. 결합된 가스 방전관 및 서프레서 다이오드 회로는 민감한 신호 인터페이스를 위한 표준 보호 회로 등에 해당합니다. 이 조합은 최대 전압 보호 레벨의 빠르게 응답하는 고성능 보호를 제공합니다.

컴포넌트는 보호 레벨로서 간접적으로 병렬로 전환됩니다. 다시 말해 저항 또는 유도 디커플링 부품이 컴포넌트 간에 루프됩니다. 이로 인해 진동 보호 레벨이 각기 다른 시간에 응답합니다.

보호 회로는 주로 다음에 따라 다릅니다.

  • 보호 레벨 수
  • 회로의 작동 방향(공통 모드/일반 모드 보호)
  • 정격 전압
  • 신호 주파수에 대한 댐핑 효과
  • 전압 보호 레벨(클램핑 전압)
2단 보호 회로에서의 전압 분배

2단 보호 회로에서의 전압 분배

다단 보호 회로의 기능

과전압이 발생한 경우 서프레서 다이오드가 가장 빠른 컴포넌트로서 먼저 응답합니다. 방전 전류는 서프레서 다이오드 및 업스트림 디커플링 저항기를 통해 흐릅니다. 디커플링 저항기를 통해 전압 강하가 발생합니다. 이는 서프레서 다이오드 및 가스 봉입 서지 보호 장치의 다양한 스파크오버 전압 간의 차이에 해당합니다.

이 경우 서지 전류로 인해 서프레서 다이오드에 과부하가 발생하기 전에 가스 방전관의 스파크오버 전압에 도달합니다. 이는 가스 봉입 서지 보호 장치가 응답한 경우 거의 전체 방전 전류가 가스 방전관을 통과하여 흐른 상태라는 것을 의미합니다. 가스 방전관을 통한 잔류 전압은 최대 20 V이고 이로 인해 서프레서 다이오드가 완화됩니다. 방전 전류가 낮아서 서프레서 다이오드의 과부하를 일으키지 않을 경우 가스 봉입 서지 보호 장치가 응답하지 않습니다.

표시된 회로는 저전압 제한에서 빠른 응답의 이점과 함께 높은 방전 용량을 보여줍니다. 유도 디커플링이 있는 3단 보호 회로는 동일한 원리에 따라 작동합니다. 다만 정류가 두 단계에 걸쳐 발생하는데 첫 번째는 서프레서 다이오드에서 배리스터까지 발생하고 두 번째는 가스 봉입 서지 보호 장치까지 발생합니다.

또한 파워 서플라이 주위의 다른 보호 레벨 사이에서 전압 분배 원리가 적용됩니다. 타입 1 및 타입 2 보호 장치와 타입 2 및 타입 3 보호 장치 간의 케이블을 통해 UW 강하가 발생합니다. 그러나 케이블 길이에 상관없이 보호 단계 간의 조정이 가능한 전원 공급을 위한 서지 보호 장치도 존재합니다.

핵심 사항:

UG = 가스 봉입 서지 보호 장치의 스파크오버 전압
UD = 서프레서 다이오드의 클램핑 전압
UW = 디커플링 저항에 대한 전압의 차이

표준 및 지침 낙뢰 보호, 설치 사양 및 서지 보호 장치의 제품 선택에 대한 일반 표준

다양한 표준에서 설치 및 세이프티의 요구 사항 및 다양한 애플리케이션의 제품 사용이 자세히 설명되어 있습니다. 연관된 국제 표준과 함께 주요 개별 항목 영역이 아래에 나열되어 있습니다.

서지 보호에 대한 표준, 지침 및 규정을 보여주는 다이어그램
서지 보호에 대한 표준, 지침 및 규정을 보여주는 다이어그램
표준, 지침 및 규정을 설명하는 다이어그램
서지 보호에 대한 표준, 지침 및 규정을 보여주는 다이어그램
서지 보호에 대한 표준, 지침 및 규정을 보여주는 다이어그램

낙뢰 보호 파트 1: 일반 원리
낙뢰 보호 파트 1: 일반 원리
• IEC 62305-1
• EN 62305-1
• DIN EN 62305-1(VDE 0185-305-1)

낙뢰 보호 - 파트 2: 위험 관리
낙뢰 보호 - 파트 2: 위험 관리
• IEC 62305-2
• EN 62305-2
• DIN EN 62305-2(VDE 0185-305-2)

낙뢰 보호 - 파트 2: 위험 관리 - 부록 1: 독일의 낙뢰 위협
낙뢰 보호 - 파트 2: 위험 관리 - 부록 1: 독일의 낙뢰 위협
• DIN EN 62305-2 부록 1(VDE 0185-305-2 부록 1)

낙뢰 보호 - 파트 2: 위험 관리 - 부록 2: CD-ROM을 사용한 구조물의 위험 평가를 위한 계산 지원
낙뢰 보호 - 파트 2: 위험 관리 - 부록 2: CD-ROM을 사용한 구조물의 위험 평가를 위한 계산 지원
• DIN EN 62305-2 부록 2(VDE 0185-305-2 부록 2)

낙뢰 보호 - 파트 2: 위험 관리, 부록 3: DIN EN 62305-2(VDE 0185-305-2)의 적용에 대한 추가 정보
낙뢰 보호 - 파트 2: 위험 관리, 부록 3: DIN EN 62305-2(VDE0185-305-2)의 적용에 대한 추가 정보
• DIN EN 62305-2 부록 3(VDE 0185-305-2 부록 3)

낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험
낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험
• IEC 62305-3
• EN 62305-3
• DIN EN 62305-3(VDE 0185-305-3)

낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험 - 부록 1: DIN EN 62305-3의 적용에 대한 추가 정보
낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험 - 부록 1: DIN EN 62305-3(VDE 0185-305-3)의 적용에 대한 추가 정보
• DIN EN 62305-3 부록 1(VDE 0185-305-3 부록 1)

낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험 - 부록 2: 특수 구조물에 대한 추가 정보
낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험 - 부록 2: 특수 구조물에 대한 추가 정보
• DIN EN 62305-3 부록 2(VDE 0185-305-3 부록 2)

낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험 - 부록 3: 낙뢰 보호 시스템의 테스트 및 유지 관리에 대한 추가 정보
낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험 - 부록 3: 낙뢰 보호 시스템의 테스트 및 유지 관리에 대한 추가 정보
• DIN EN 62305-3 부록 3(VDE 0185-305-3 부록 3)

낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험 - 부록 4: 낙뢰 보호 시스템에서 금속 지붕 사용
낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험 - 부록 4: 낙뢰 보호 시스템에서 금속 지붕 사용
• DIN EN 62305-3 부록 4(VDE 0185-305-3 부록 4)

낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험, 부록 5: PV 전원 공급 시스템용 낙뢰 및 과전압 방지
낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험, 부록 5: PV 전원 공급 시스템용 낙뢰 및 과전압 방지
• DIN EN 62305-3 부록 5(VDE 0185-305-3 부록 5)

낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험, 부록 6: DIN EN 62305-3(VDE 0185-305-3)에 따른 낙뢰 보호의 요구 사항에 대한 추가 정보
낙뢰 보호 - 파트 3: 구조물의 물리적 손상 및 생명 위험, 부록 6: DIN EN 62305-3(VDE 0185-305-3)에 따른 낙뢰 보호의 요구 사항에 대한 추가 정보
• DIN EN 62305-3 부록 6(VDE 0185-305-3 부록 6)

낙뢰 보호 - 파트 4: 구조물 내의 전기 및 전자 시스템
낙뢰 보호 - 파트 4: 구조물 내의 전기 및 전자 시스템
• IEC 62305-4
• EN 62305-4
• DIN EN 62305-4(VDE 0185-305-4)

낙뢰 보호 - 파트 4: 구조물 내의 전기 및 전자 시스템 - 부록 1: 낙뢰 전류의 공유
낙뢰 보호 - 파트 4: 구조물 내의 전기 및 전자 시스템 - 부록 1: 낙뢰 전류의 공유
• DIN EN 62305-4 부록 1, VDE 0185-305-4 부록 1

서지 보호에 대한 표준, 지침 및 규정을 보여주는 다이어그램

저전압 서지 보호 장치 – 파트 11: 저전압 전원 시스템에 연결된 서지 보호 장치 – 요구 사항 및 테스트 방법
저전압 서지 보호 장치 – 파트 11: 저전압 전원 시스템에 연결된 서지 보호 장치 – 요구 사항 및 테스트 방법
• IEC 61643-11
• EN 61643-11
• DIN EN 61643-11(VDE 0675-6-11)

저전압 서지 보호 장치 – 파트 12: 저전원 전원 분배 시스템에 연결된 서지 보호 장치 – 선택 및 적용 원리
저전압 서지 보호 장치 – 파트 12: 저전원 전원 분배 시스템에 연결된 서지 보호 장치 – 선택 및 적용 원리
• IEC 61643-12
• EN: 제공되지 않음
• DIN EN 61643-12(VDE 0675-6-12)

저전압 서지 보호 장치 – 파트 21: 통신 및 시그널링 네트워크에 연결된 서지 보호 장치 – 성능 요구 사항 및 테스트 방법
저전압 서지 보호 장치 – 파트 21: 통신 및 시그널링 네트워크에 연결된 서지 보호 장치 – 성능 요구 사항 및 테스트 방법
• IEC 61643-21
• EN: 제공되지 않음
• DIN EN 61643-21(VDE 0845-3-1)

저전압 서지 보호 장치 – 파트 22: 통신 및 시그널링 네트워크에 연결된 서지 보호 장치 – 선택 및 적용 원리
저전압 서지 보호 장치 – 파트 22: 통신 및 시그널링 네트워크에 연결된 서지 보호 장치 – 선택 및 적용 원리
• IEC 61643-22 & CLC/TS 61643-22
• EN: 제공되지 않음
• DIN CLC/TS 61643-22(VDE V 0845-3-2)

저전압 서지 보호 장치 – 파트 31: PV 설치용 SPD에 대한 요구 사항 및 테스트 방법
저전압 서지 보호 장치 – 파트 31: PV 설치용 SPD에 대한 요구 사항 및 테스트 방법
• IEC 61643-31
• EN 61643-31
• DIN EN 61643-31(VDE 0675-6-31)

저전압 서지 보호 장치 – d.c.를 포함한 특정 사용을 위한 서지 보호 장치 - 파트 32: 선택 및 적용 원리 – PV 설치에 연결된 SPD
저전압 서지 보호 장치 – d.c.를 포함한 특정 사용을 위한 서지 보호 장치 - 파트 32: 선택 및 적용 원리 – PV 설치에 연결된 SPD
• IEC 61643-32
• EN: 제공되지 않음
• DIN EN 61643-32(VDE 0675-6-32)

풍력 에너지 생산 시스템 - 파트 24: 낙뢰 보호
풍력 에너지 생산 시스템 - 파트 24: 낙뢰 보호
• IEC 61400-24
• EN IEC 61400-24
• DIN EN IEC 61400-24(VDE 0127-24)

표준, 지침 및 규정을 설명하는 다이어그램

최대 1,000 V의 정격 전압 있음

저전압 전기 설치 – 파트 1: 기본 원리, 일반 특성 평가, 정의

• IEC 60364-1
• HD 60364-1
• DIN VDE 0100-100(VDE 0100-100)

저전압 전기 설치 – 파트 200: 정의

• IEC 60050-826
• EN: 제공되지 않음
• DIN VDE 0100-200(VDE 0100-200)

저전압 전기 설치 – 파트 4-41: 세이프티용 보호 – 전기 충격에 대한 보호

• IEC 60364-4-41
• HD 60364-4-41
• DIN VDE 0100-410, VDE 0100-410

저전압 전기 설치 – 파트 4-43: 세이프티용 보호 – 과전류 방지

• IEC 60364-4-43
• HD 60364-4-43
• DIN IEC 60364-4-43(VDE 0100-430)

저전압 전기 설치 – 파트 4-44: 세이프티용 보호 - 전압 장애 및 전자기 장애 방지 – 조항 443: 대기 영향 또는 스위칭으로 인한 트랜션트 과전압 방지

• IEC 60364-4-44
• HD 60364-4-443
• DIN VDE 0100-443(VDE 0100-443)

저전압 전기 설치 – 파트 5-51: 전기 장비 선택 및 설치 – 공통 사양

• IEC 60364-5-51
• HD 60364-5-51
• DIN VDE 0100-510(VDE 0100-510)

저전압 전기 설치 – 파트 5-53: 전기 장비 선택 및 구축 – 절연, 스위칭 및 제어 – 조항 534: 트랜션트 과전압 방지용 장치

• IEC 60364-5-53
• HD 60364-5-53
• DIN VDE 0100-534(VDE 0100-534)

저전압 전기 설치 - 파트 5-54: 전기 장비 선택 및 구축 - 접지 배열 및 보호 전선

• IEC 60364-5-54
• HD 60364-5-54
• DIN VDE 0100-540(VDE 0100-540)

저전압 전기 설치 - 파트 6: 확인

• IEC 60364-6
• HD 60364-6
• DIN VDE 0100-600(VDE 0100-600)

전기 충격에 대한 보호 - 설치 및 장비에 대한 공통 측면

• IEC 61140
• EN 61140
• DIN EN 61140(VDE 0140-1)

저전압 스위치기어 및 컨트롤기어 어셈블리 – 파트 1: 일반 규칙

• IEC: 준비 중
• EN: 제공되지 않음
• DIN EN 61439-1(VDE 0660-600-1)

저전압 스위치기어 및 컨트롤기어 어셈블리 – 파트 2: 전원 스위치기어 및 컨트롤기어 어셈블리

• IEC: 준비 중
• DIN EN IEC 61439-2(VDE 0660-600-2)

서지 보호에 대한 표준, 지침 및 규정을 보여주는 다이어그램

미터 패널 - 파트 1: 일반 요구 사항
미터 패널 - 파트 1: 일반 요구 사항
• DIN VDE 0603-1(VDE 0603-1)

저전압 퓨즈 - 파트 1: 일반 요구 사항
저전압 퓨즈 - 파트 1: 일반 요구 사항
• IEC 60269-1
• EN 60269-1
• DIN EN 60269-1(VDE 0636-1)

전기 설치 - 가정용 및 비슷한 설치를 위한 과전류 방지용 회로 차단기 - 파트 1: a.c. 작동용 회로 차단기
전기 설치 - 가정용 및 비슷한 설치를 위한 과전류 방지용 회로 차단기 - 파트 1: a.c. 작동용 회로 차단기
• IEC 60898-1
• EN 60898-1
• DIN EN 60898-1(VDE 0641-11)

전기 설치 – 가정용 및 비슷한 설치를 위한 과전류 방지용 회로 차단기 – 파트 1: a.c. 작동용 회로 차단기, 부록 1: 시리즈 DIN EN 60898(VDE 0641)에 따른 회로 차단기 사용 및 DIN VDE 0641-21(VDE 641-21)에 따른 선택적 메인 회로 차단기 사용에 대한 작동 지침
전기 설치 – 가정용 및 비슷한 설치를 위한 과전류 방지용 회로 차단기 – 파트 1: a.c. 작동용 회로 차단기, 부록 1: 시리즈 DIN EN 60898(VDE 0641)에 따른 회로 차단기 사용 및 DIN VDE 0641-21(VDE 641-21)에 따른 선택적 메인 회로 차단기 사용에 대한 작동 지침
• DIN EN 60898-1 부록 1(VDE 0641-11 부록 1)

가정용 및 비슷한 설치를 위한 과전류 방지용 회로 차단기 - 파트 2: a.c. 및 d.c. 작동용 회로 차단기
가정용 및 비슷한 설치를 위한 과전류 방지용 회로 차단기 - 파트 2: a.c. 및 d.c. 작동용 회로 차단기
• IEC 60898-2
• EN 60898-2
• DIN EN 60898-2(VDE 0641-12)

가정용 및 비슷한 용도를 위한 필수 과전류 방지가 없는 잔류 전류 작동 회로 차단기(RCCB) - 파트 1: 일반 규칙
가정용 및 비슷한 용도를 위한 필수 과전류 방지가 없는 잔류 전류 작동 회로 차단기(RCCB) - 파트 1: 일반 규칙
• IEC 61008-1
• EN 61008-1
• DIN EN 61008-1(VDE 0664-10)

가정용 및 비슷한 용도를 위한 필수 과전류 방지가 있는 잔류 전류 작동 회로 차단기(RCCB) - 파트 1: 일반 규칙
가정용 및 비슷한 용도를 위한 필수 과전류 방지가 있는 잔류 전류 작동 회로 차단기(RCCB) - 파트 1: 일반 규칙
• IEC 61009-
• EN 61009-
• DIN EN 61009-1(VDE 0664-20)

전기 설치의 작동 - 파트 100: 일반 요구 사항
전기 설치의 작동 - 파트 100: 일반 요구 사항
• IEC: 제공되지 않음
• EN 50110-1 & EN 50110-1
• DIN VDE 0105-100(VDE 0105-100)

TV 신호, 사운드 신호 및 대화형 서비스를 위한 케이블 네트워크 - 파트 11: 세이프티
TV 신호, 사운드 신호 및 대화형 서비스를 위한 케이블 네트워크 - 파트 11: 세이프티
• IEC: 준비 중
• EN: 제공되지 않음
• DIN EN IEC 60728-11(VDE 0855-1)

빌딩용 접지 시스템 - 계획, 실행 및 문서화
빌딩용 접지 시스템 - 계획, 실행 및 문서화
• DIN 18014

주거용 건물의 전기 설치 - 파트 1: 계획 원리
주거용 건물의 전기 설치 - 파트 1: 계획 원리
• DIN 18015-1

주거용 건물의 전기 설치 - 파트 2: 최소 장비의 속성 및 범위
주거용 건물의 전기 설치 - 파트 2: 최소 장비의 속성 및 범위
• DIN 18015-2

공공 전력망에서 공급되는 전기의 전압 특성(독일어 버전)
공공 전력망에서 공급되는 전기의 전압 특성(독일어 버전)
• EN 50160
• DIN EN 50160

CENELEC 표준 전압
CENELEC 표준 전압
• EN 60038
• DIN EN 60038(VDE 0175-1)

고전압 테스트 기술 - 파트 1: 일반 정의 및 테스트 요구 사항
고전압 테스트 기술 - 파트 1: 일반 정의 및 테스트 요구 사항
• IEC 60060-1
• EN 60060-1
• DIN EN 60060-1(VDE 0432-1)

기계 안전성 - 기계의 전기 장비 - 파트 1: 일반 요구 사항
기계 안전성 - 기계의 전기 장비 - 파트 1: 일반 요구 사항
• IEC 60204-1
• EN 60204-1
• DIN EN 60204-1(VDE 0113-1)

저전압 a.c. 전원 시스템에서의 서지 과전압 및 서지 보호 - 일반 기본 정보
저전압 a.c. 전원 시스템에서의 서지 과전압 및 서지 보호 - 일반 기본 정보
• IEC/TR 62066
• DIN VDE 0184(VDE 0184)

저전압 공급 시스템 내부 장비를 위한 절연 조정 - 파트 1: 원리, 요구 사항 및 테스트
저전압 공급 시스템 내부 장비를 위한 절연 조정 - 파트 1: 원리, 요구 사항 및 테스트
• IEC 60664-1
• EN: 제공되지 않음
• DIN EN 60664-1(VDE 0110-1)

저전압 시스템 내부 장비를 위한 절연 조정 - 파트 2-1: 적용 가이드 - IEC 60664 시리즈의 적용, 치수 측정 예제 및 절연 테스트에 대한 설명
저전압 시스템 내부 장비를 위한 절연 조정 - 파트 2-1: 적용 가이드 - IEC 60664 시리즈의 적용, 치수 측정 예제 및 절연 테스트에 대한 설명
• IEC/TR 60664-2-1
• EN: 제공되지 않음
• DIN EN 60664-1 부록 1(VDE 0110-1 부록 1)

저전압 시스템 내부 장비를 위한 절연 조정 - 부록 3: 인터페이스 고려 사항, 적용 가이드
저전압 시스템 내부 장비를 위한 절연 조정 - 부록 3: 인터페이스 고려 사항, 적용 가이드
• IEC/TR 60664-2-2
• EN: 제공되지 않음
• DIN EN 60664-1 부록 3, VDE 0110-1 부록 3

서지 보호 장치
• UL 1449

서지 보호 장치의 분류

서지 보호 장치(SPD)는 주요 컴포넌트로 배리스터, 서프레서 다이오드, 가스 방전관(GDT) 또는 스파크 갭이 포함된 장비 항목입니다. 서지 보호 장치는 다른 전기 장비 및 전기 시스템을 허용되지 않는 높은 트랜션트 과전압 및 트랜션트 전류로부터 보호하기 위해 사용됩니다. 서지 보호 장치에 대한 관련 제품 및 적용 표준에 따라 서지 보호 장치는 "등급"으로 구분됩니다.
서지 보호 장치는 애플리케이션 및 보호 기능에 따라 다음과 같이 그룹화됩니다.

최대 1000 V 정격 전압의 저전압 시스템에서 사용되는 서지 보호 장치(SPD).

제품 선택 및 설치의 경우 IEC 61643-12, IEC 60364-5-53 파트 534 및 VDE 0100 파트 534와 같은 저전압 시스템용 국제 설치 사양을 준수해야 합니다. 제품 표준은 EN(IEC) 61643-11입니다. 이 표준에 따르면 IEC 및 EN 표준의 서지 보호 장치는 방전 용량 및 일반 설치 위치에 따라 세 가지 테스트 등급으로 구분됩니다.

  • 타입 1 SPD: 직접 또는 근처 낙뢰로 인한 에너지가 높은 서지 전류/서지 전압을 방전시키기 위한 강력한 서지 보호 장치. 설치 위치: 낙뢰 보호 영역 LPZ 0A와 낙뢰 보호 영역 LPZ 1 사이의 경계 - 일반적으로 메인 배전반. 빌딩에 외부 낙뢰 보호 시스템이 있는 경우 항상 타입 1 SPD가 권장됩니다.

  • 타입 2 SPD: 원격 낙뢰, 유도성 또는 용량성 커플링, 스위칭 과전압 등으로 인한 서지 전류/서지 전압을 방전시키기 위한 서지 보호 장치. 설치 위치: 낙뢰 보호 영역 LPZ 0B와 LPZ 1 사이의 경계 또는 LPZ 1과 LPZ 2 사이의 경계 - 일반적으로 메인 배전반 및/또는 서브 배전반.

  • 타입 3 SPD: 민감한 엔드 장치를 보호하기 위한 추가 서지 보호 장치(장치 보호). 설치 위치: 낙뢰 보호 영역 LPZ 2와 LPZ 3 사이의 경계 - 일반적으로 민감한 엔드 장치와 인접. 배전반에 영구적으로 설치되는 장치나 보호하려는 엔드 장치 바로 업스트림의 소켓 영역에서 사용되는 휴대용 보호 장치가 이러한 민감한 엔드 장치에 포함됩니다.

일반적인 내용은 IEC 61643-12 또는 DIN EN 61643-12 적용 가이드(선택 및 적용 원리)에서 확인할 수 있습니다. EN(IEC) 62305-…/VDE 0185-305-…의 4개 파트에는 낙뢰 보호의 기본 사항, 낙뢰 보호 영역 개념 및 위험 분석에 대한 내용이 설명되어 있습니다.

낙뢰 및 기타 트랜션트 과전압의 간접 및 직접 영향으로부터 보호하도록 설계된 통신 및 시그널링 네트워크용 서지 보호 장치. 또한 최대 정격 전압이 1000 V AC 및 1500 V DC인 저전압 데이터 시스템, 측정 및 제어 회로, 음성 전송 네트워크 등이 여기에 포함됩니다.

제품 표준은 EN 61643-21, VDE 0845 파트 3-1입니다. 이 표준에 따라 테스트 요구 사항 및 성능 클래스를 정의하기 위해 장치는 A1, A2, B1, B2, B3, C1, C2, C3 및 D1, D2 카테고리로 구분됩니다. 다양한 카테고리 및 성능 클래스에 따라 보호 장치를 마킹 및 테스트할 수 있습니다.

일반적인 내용은 IEC (TS) 61643-22 적용 가이드에서 확인할 수 있습니다. VDE 0800… 및 VDE 0845…의 해당 파트에서 추가 정보가 제공됩니다. 추가 국내 사양을 준수해야 합니다.