서지 아르레스터의 종류와 특성

소개

대기 중의 번개가 가공선, 노출된 도체, 또는 야외 변전소의 금속 구조물에 충격을 주거나, 장비 및 네트워크의 스위칭 작업으로 인한 과전압(스위칭 과전압)은 전기 장비에 상당한 위험을 초래합니다. 장비를 보호하고 절연 조정을 용이하게 하기 위해, 공간 보호 영역이 제한적인 서지 방전기(또는 "번개 방전기")는 가공선의 입/출구 지점과 변압기 근처에 설치해야 합니다.

서지 방전기의 종류와 특성

가장 일반적인 서지 방전기는 비선형 금속 산화물(MO) 저항 타입으로, 도자기 또는 실리콘 고무로 마감되어 있습니다. 이러한 방전기는 보호 장비와 병렬로 연결되며 지상 그리드를 통해 접지됩니다. 다른 구조 유형은 규소 카바이드(SiC) 저항(밸브형 방전기)을 사용하지만, 오늘날에는 덜 일반적입니다.

주요 전기 특성:

• 재밀봉 전압: 스파크오버 후 후속 전류가 신뢰성 있게 차단되는 방전기의 전압.

• 최대 연속 작동 전압(MCOV): 방전기가 무제한으로 견딜 수 있는 최고의 전원 주파수 전압(50 Hz 또는 60 Hz).

• 정격 단락 전류: 방전기가 안전하게 처리할 수 있는 최대 단락 전류.

• 명목 방전 전류: 일반적인 값은 5 kA, 10 kA, 20 kA이며, 이는 방전기의 서지 에너지를 소산하는 능력을 나타냅니다.

서지 방전기는 라이브 콘덕터와 지면 사이에 연결됩니다. 52 kV 이상의 전압을 갖는 설치에서는 성능을 모니터링하기 위해 방전 동작 카운터가 포함될 수 있습니다. 서지 방전기의 예는 도표 1에 표시되어 있습니다.

추가 방법

52 kV 이상의 전압을 갖는 가공선 및 야외 변전소에서는 "피뢰침", "피뢰 철탑", 또는 두 가지를 결합한 번개 보호 시스템을 설치하는 것이 일반적입니다.

저전압 과전압 보호

저전압(LV, \(V \leq 1 \, \text{kV}\)) 장비, 특히 전자 및 정보 시스템은 케이블이나 건물 구조를 통해 전파되는 번개 방전으로부터 심각한 손상을 입기 쉽습니다.

이러한 위험을 줄이기 위해, 전력 서지 보호기(SPDs)는 일반적으로 LV 스위치보드에 설치됩니다. 이러한 장치는 5 kA, 10 kA, 20 kA의 표준 명목 방전 전류를 특징으로 하며, 일부 고급 모델은 30-70 kA까지 처리할 수 있습니다.

서지 방전기와 유사하게 SPDs는 라이브 콘덕터와 지면 사이에 연결되며, 도표 4에서 설명하듯이 이 구성은 서지 전류를 민감한 장비로부터 분산시키어 과전압 이벤트로부터 보호합니다.