내부 낙뢰 보호 장치와 서지 보호 장치: 차이점은 무엇일까요?

1. 내부 낙뢰 보호와 서지 보호

내부 낙뢰 보호(내부 LPS):

이는 낙뢰 보호 시스템의 일부입니다. 낙뢰에 대한 등전위 접합 및/또는 외부 낙뢰 보호 시스템과의 전기적 절연을 포함합니다.

서지 보호 조치(SPM):

이는 내부 시스템을 낙뢰 전자기 펄스(LEMP)로부터 보호하기 위해 취해지는 조치입니다. SPM 또한 전체 낙뢰 보호 시스템의 일부입니다.

GB/T 21714.1의 그림 1에 따르면, 완전한 낙뢰 보호는 낙뢰 보호 시스템(LPS)과 서지 보호 조치(SPM)를 모두 포함합니다. 서지 보호(SPM)는 GB/T 21714.4에 설명되어 있으며, 내부 낙뢰 보호는 LPS(외부 및 내부 부품 모두 포함)의 일부로서 GB/T 21714.3에 설명되어 있습니다.

그림 1 – GB/T 21714의 구성 요소 간의 관계

2. 내부 낙뢰 보호의 기원 및 서지 보호

2.1 IEC 1024-1:1990

IEC 1024-1:1990 "낙뢰로부터의 구조물 보호 - 제1부: 일반 원칙" 1.2.7절에서는 내부 낙뢰 보호를 외부 낙뢰 보호 시스템 외에 추가적으로 시행하는 모든 조치로 정의합니다. 이러한 조치는 보호 공간 내부에서 낙뢰 전류의 전자기적 영향을 줄이는 데 도움이 됩니다. 따라서 IEC 1024-1:1990에 따르면 내부 낙뢰 보호 시스템은 외부 낙뢰 보호 시스템을 제외한 모든 것을 포함하며, 외부 낙뢰 보호 시스템에는 전자기 펄스(LEMP) 보호도 포함됩니다.

2.2 IEC 62305-1:2006

IEC 62305-1:2006 "낙뢰 방호 - 제1부: 일반 원칙"(초판)에 이르러서는 정의가 더욱 구체화되었습니다.

3.42 내부 낙뢰 보호 시스템(LPS): 외부 낙뢰 보호 시스템과의 등전위 본딩 및/또는 전기적 절연으로 구성된 LPS의 일부. 3.49 LEMP 보호 조치 시스템(LPMS): 낙뢰 전자기 펄스(LEMP)로부터 내부 시스템을 보호하기 위한 전체 시스템.

IEC 62305-1부터 4:2006 시리즈는 이전 표준들을 대체하며, 여러 IEC TC81 문서를 통합했습니다. 이 표준은 IEC 1024의 내부 LPS 정의를 내부 LPS와 LPMS(LEMP 보호)의 두 부분으로 분리했습니다. IEC 62305-1:2024에서는 LPMS의 명칭을 공식적으로 서지 보호 조치(SPM)로 변경했습니다.

3. 내부 낙뢰 보호 조치

내부 낙뢰 보호는 낙뢰 보호 시스템이 제대로 작동하는 데 필수적입니다. 내부 보호 장치가 없을 경우, 외부 낙뢰 보호 장치(LPS) 또는 건물의 다른 전도성 부분을 통해 흐르는 낙뢰 전류로 인해 위험한 스파크가 발생할 수 있습니다. 이러한 스파크는 화재, 인명 피해 또는 기반 시설 손상으로 이어질 수 있습니다. 이격 거리의 차이를 제외하고, 내부 보호는 모든 낙뢰 보호 등급에서 동일합니다. 스파크는 외부 LPS와 다음과 같은 구성 요소 사이에서 발생할 수 있습니다: 금속 설비, 건물의 내부 시스템, 보호 대상 건물에 연결된 외부 전도성 부분 또는 배관.

표준에 따르면, 구조물의 폭발 위험 구역에서 발생하는 스파크는 항상 위험한 것으로 간주됩니다. 스파크 발생을 방지하려면 다음 방법 중 하나를 사용해야 합니다. 등전위 접합 또는 금속 부품 간 전기 절연.

등전위 결합 측정 방법(그림 2 참조)에는 다음이 포함됩니다.

접지 도체는 자연적인 연결이 전기적 연속성을 제공하지 못할 때, 예를 들어 수도관이나 난방관에 직접 연결할 때 사용됩니다.

서지 보호 장치(SPD)는 직접 접지가 불가능한 경우, 예를 들어 저전압선로에 사용됩니다.

절연 스파크 갭(ISG)은 접지 도체를 사용할 수 없는 경우, 예를 들어 음극 보호관이나 가스관에 사용됩니다.

그림 2

등전위 결합 낙뢰 보호 외부 LPS의 종류에 따라 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

독립형 LPS: 접지면에서만 결합이 이루어집니다.

첨부된 LPS: 접합은 다음 장소에서 수행해야 합니다:

(1)지하층 또는 지상층, 그리고;

(2) 필요한 절연 또는 이격 거리가 달성되지 않는 모든 위치.

전기적으로 절연된 LPS: 접지 접합 외에도 공중 종단 시스템 또는 하강 도체에서도 접합을 수행할 수 있습니다.

4. 서지 보호 조치

기본 SPM은 다음과 같은 구성 요소를 포함합니다.

(1) 접지 및 본딩 네트워크

접지 시스템은 낙뢰 전류를 안전하게 땅으로 흘려보내 소산시킵니다.

접합 네트워크는 전위차를 최소화하고 자기장 효과를 감소시킵니다.

(2) 전자기 차폐 및 적절한 배선

공간 차폐는 직접적인 낙뢰나 건물 근처에 낙뢰가 발생할 경우 LPZ 내부의 자기장을 감소시키고 내부 서지를 줄이는 데 도움이 됩니다.

내부 케이블을 차폐 케이블이나 도관으로 차폐하면 유도 서지를 최소화할 수 있습니다.

적절한 내부 배선 배치는 유도 루프를 최소화하고 내부 서지를 줄이는 데 도움이 됩니다. 건물 진입 지점에서 외부 배선을 차폐하는 것 또한 내부 시스템으로 전달되는 서지를 줄여줍니다.

(3) 조정된 SPD 시스템

통합된 SPD 시스템은 외부 및 내부 서지의 영향을 제한합니다.

(4) 절연 인터페이스

절연 인터페이스는 LPZ로 들어오는 회선에 대한 전도성 서지의 영향을 줄입니다.

특히 건물 진입 지점에서는 접지 및 등전위 본딩을 항상 확보해야 합니다. 이는 직접 연결하거나 각 전도성 설비를 등전위 본딩의 일부로 SPD(누전 차단기)에 연결하는 방식으로 이루어질 수 있습니다.

(5) 뇌우경보시스템(TWS)의 사용

IEC 62305-1:2024의 7.1항은 IEC 62793을 준수하는 TWS(시간 기반 에너지 저장 시스템)를 활성화하면 외부 서비스를 차단하여 전기 및 전자 시스템의 손상 빈도를 줄이는 데 도움이 되는 보호 조치로 작용할 수 있다고 명시하고 있습니다.

5. 결론

내부 시스템 조치는 위험한 스파크 발생을 방지하는 것을 목표로 하며, 여기에는 1차 서지 보호 장치(SPD)와의 낙뢰 등전위 접합이 포함됩니다. 서지 보호는 주로 내부 시스템에 영향을 미치는 서지를 방지하며, 이를 위해 사용되는 SPD는 1차 서지 보호 장치와 연동되어야 하지만, 1차 서지 보호 장치 자체는 포함하지 않습니다. SPD 그 자체.