주소
304 북쪽 추기경
세인트 도체스터 센터, MA 02124
근무 시간
월요일~금요일: 오전 7시~오후 7시
주말: 주말: 오전 10시 - 오후 5시
산업 및 재생 에너지 애플리케이션에 적합한 서지 보호 장치(SPD)를 선택하는 방법
1) SPD 투자가 성과를 내는 이유
계획되지 않은 다운타임은 종종 다음과 같은 비용을 초래합니다. 시간당 100만~5백만 달러심각한 경우 접근 USD 300,000/분. 번개/스위칭으로 인한 서지는 다음과 같습니다. 예측 가능 및 엔지니어링 가능조정된 SPD는 고에너지 임펄스를 클램핑하고 PLC/VFD/IT를 보호합니다.
미국의 탐지 네트워크는 매년 수천만에서 수억 건의 번개 이벤트를 기록하는데, 플로리다의 경우 밀도 면에서, 텍사스의 경우 총량 면에서 선두를 달리고 있습니다. 지리적 인식 사양(§8 참조)을 사용하여 더 높은 사양을 정당화합니다. Iimp/In 등급.
2) 표준 환경(IEC/UL/NEC)
IEC 61643은 성능 및 파형을 정의하고, UL 1449는 북미 지역의 안전/규정을 나열하며, NEC 2023 제242조는 여러 상황에서 사용을 의무화하고 있습니다.
3) SPD "유형" 대 테스트 파형 디코딩
노출 및 보드 계층 구조별 유형 선택, 좌표 잔류 전압(Up)를 여러 단계에 걸쳐 사용합니다.
유형 1(클래스 I)
테스트: 10/350 μs (Iimp). 설치 위치 서비스 입구 LPS/오버헤드인 경우
유형 2(클래스 II)
테스트: 8/20 μs (In/Imax). 서브보드 백본 보호.
유형 3(클래스 III)
테스트: 조합 (Uoc). 민감한 부하(PLC, VFD, IT)에 가깝습니다.
4) AC 대 DC(PV/ESS) - 동일한 물리학, 다른 제약 조건
AC 측 (IEC 61643-11 / UL 1449): 노출 및 보드 계층별로 유형 1/2/3을 선택한 다음 크기를 선택합니다. Uc, In/Imax, Up. DC 측 (IEC 61643-31): 최대 PV 어레이 1500 VDC AC 장치와 온도, 극성 및 역전류 동작이 다른 장치입니다.
최신 BOS, PV 컴바이너 박스 종종 통합 유형 2 DC SPD를 통해 인클로저 수를 줄이고 현장 작업을 간소화할 수 있습니다.
5) 계층화된 보호 "레시피"
- 서비스 입구 / MSB: 유형 1 (또는 1+2), 충분한 Iimp가장 짧고 직선적인 지구 경로.
- 하위 배포 보드: 유형 2 분기 결함 수준 및 케이블 길이에 맞는 크기, 좌표 Up MSB 스테이지를 사용합니다.
- 민감한 엔드포인트: 유형 3 장치 인렛(PLC, VFD, 서버) 근처.
이 캐스케이드는 IEC 60364-5-53 선택/설립 원칙과 일반적인 제조업체 지침을 반영합니다.
6) 9가지 크기 조정 체크리스트
- 코드/목록: UL 1449(미국), NEC 242.
- 유형: 노출 및 보드 레벨에 따라 1 / 1+2 / 2 / 3.
- Uc (MCOV): > 최악의 연속 전압.
- Iimp / In / Imax: 번개 밀도 및 진입 지점을 일치시킵니다.
- 위로: 단계별 조정.
- 극 및 접지: TN/TT/IT 및 N-PE 요구 사항.
- SCCR / 백업 OCPD: 오류 현재 및 공급업체 테이블을 일치시킵니다.
- 환경: 고도, IP/NEMA, 리드 길이.
- 유지 관리: 교체 가능한 모듈, 상태 창, 원격 알람.
7) PV, ESS 및 EV 프로젝트에서 SPD를 설치할 위치
- PV 어레이: 에서 컴바이너 박스 및 인버터 DC 입력장거리 달리기나 노출된 지형에서는 두 가지 모두 필요할 수 있습니다.
- ESS: 배터리/DC-DC 인터페이스 근처의 DC 버스와 PCS의 AC 측.
- EV 충전: 서비스 유형 1 또는 1+2(LPS/오버헤드인 경우), 유통 유형 2, 터미널 근처 유형 3.
참조하세요: PV 컴바이너 박스 - 고전압 gPV 퓨즈
8) 데이터 스냅샷: 번개 노출 및 BOM이 변경되는 이유
번개 노출은 균일하지 않습니다. 미국 번개 보고서는 일상적으로 다음을 인용합니다. 90~240만 이상 이벤트(클라우드 내 + CG)는 방법론에 따라 매년 집계됩니다. 텍사스가 총 건수에서 선두를 달리는 반면, 플로리다는 밀도에서 선두를 달리는 경우가 많습니다. 풍력 발전 단지와 높은 인프라의 경우 사이트당 스트로크 수가 수천 개를 초과할 수 있습니다.
예산 책정을 위해 NOAA/NCEI의 카운티 수준 지도 또는 Vaisala/AEM의 연례 보고서를 사용하여 정당화합니다. Iimp/In 선택 및 사이트 배치.
9) 빠른 참조 표
이 행을 스펙 시트에 복사하여 시작점으로 삼으세요.
| SPD 유형 | 기본 테스트 | 주요 등급 | 일반적인 위치 | 참고 |
|---|---|---|---|---|
| 유형 1 | 10/350 μs (Iimp) | Uc, Iimp, 위로 | 서비스 입구 / MSB | 부분적인 직접 낙뢰 전류 |
| 유형 2 | 8/20 μs (In/Imax) | Uc, In/Imax, 위로 | 하위 배포 보드 | 백본 보호 |
| 유형 3 | 조합 (Uoc) | Uc, Uoc, Up | 민감한 부하 근처 | 최종 클램프, 유형 2와 조정 |
옵션 이미지: 테스트 파형 다이어그램 / 제품 라인업
표 B - 모든 SPD에 지정해야 하는 최소 데이터
| 매개변수 | 중요한 이유 | 일반적인 함정 |
|---|---|---|
| Uc (MCOV) | 최악의 연속 시스템 전압을 초과해야 합니다. | 공칭에 너무 근접한 선택 → 열 스트레스 및 조기 수명 종료 |
| 아이엠프 / 인 / 아이맥스 | 예상되는 급증 환경과 일치 | 서비스 입구에서 과소 평가, 유형 1이 필요한 곳에 유형 2 오용 |
| Up | 절연/전자 제품에 대한 잔류 응력 측정 | 단계 간 조정 없음 → 동등한 수준의 보호 |
| SCCR / 백업 OCPD | 안전 및 선택성 | 사용 가능한 오류 전류와 불일치, 공급업체 백업 장치 테이블 무시 |
| 극 수 및 접지 | TN/TT/IT 변경 모듈 세트 및 N-PE 요구 사항 | TT에 N-PE 누락, TN-C에 PEN 배선 오류 |
| 환경 및 설치 | 온도, 고도, IP/NEMA; 도체 라우팅 | 긴 리드 길이, 급격한 굴곡으로 인덕턴스 증가(단자 위로 올리기) |
10) 접지, 배선 및 리드 길이 규칙
- SPD-접지 및 SPD-버스 도체 유지 짧고, 직선, 인접.
- 서지 시간에 인덕턴스를 증가시키는 루프나 예쁜 케이블 드레싱을 피하세요.
- 공급업체의 토크 사양을 사용하세요. 종단이 느슨하면 반복적인 서지에서 과열됩니다.
- TT 시스템에서는 전류가 의도한 경로를 통해 반환되도록 적절한 N-PE 모듈과 본딩을 확인합니다.
글로벌 발기 규칙 참조: IEC 60364-5-53.
11) NEC 트리거 배치(미국)
그리고 2023 NEC (NFPA 70)은 여러 상황(예: 주거지의 집 전체 보호, 소방 펌프 컨트롤러)에서 SPD 사용을 강화합니다. Article 242 ≤1000V 설치에 대한 과전압 보호를 보장합니다. UL 1449 목록 및 설치 위치.
참조: NFPA 70(NEC) - UL 1449 설명서
12) 작동하는 예 - 빠른 등급 선택
A. 산업 플랜트, 오버헤드 서비스, LPS 없음, 400/230VAC TN-S
- MSB: 유형 1 (또는 1+2)와 함께 Iimp ≈ 12.5-25kA/극 일반; Uc ≥ 230V 시스템의 경우 275VAC(L-N) 이상; Up ≤ 1.5kV.
- 하위 DB: 유형 2 에서 In 20-40 kA, Imax 보드당 40-80kA 위험.
- 엔드포인트: 유형 3 VFD/PLC/IT 부하에서.
B. 1000VDC PV 어레이(긴 스트링, 접지 마운트)
- 결합기 상자: 유형 2 DC SPD IEC 61643-31을 준수합니다; Uc ≥ Vstring(최대 at Tmin); 좌표 Up 인버터 포함.
- 인버터 DC 입력: 케이블 거리가 멀거나 지형에 많이 노출된 경우 두 번째 DC 스테이지를 추가하세요.
C. 전기차 충전 플라자(상업용)
- 서비스: 유형 1 또는 1+2 LPS/오버헤드가 존재하는 경우.
- 배포: 유형 2 충전기 그룹을 공급합니다; 유형 3 충전기 입력 근처(지원되는 경우).
13) FAQ(엔지니어링 수준의 답변)
서비스 입구에서 항상 타입 1이 필요한가요?
외부 LPS 또는 오버헤드 서비스가 있는 경우, 유형 1(또는 1+2)이 부분적인 직접 낙뢰 전류를 처리하는 표준 접근 방식입니다. 지하에 공급되는 건물은 때때로 강력한 유형 2가 적합하지만 위험(낙뢰 밀도, 진입 경로) 및 현지 규정을 평가해야 합니다.
UL과 IEC 네이밍은 어떻게 다릅니까?
UL 1449는 등재/안전 표준이며 IEC 61643은 성능 테스트 및 유형을 정의합니다. 많은 데이터시트에는 두 가지가 모두 표시됩니다. UL 1449(2016) 4판에서는 새로운 표시 및 요구 사항을 표준화했습니다.
어떤 숫자를 최적화해야 하나요?
순서대로: Uc (오른쪽, 낮지 않음) → Iimp/In/Imax (충분) → Up (조정이 허용하는 한 최대한 낮음) → SCCR/백업 → 유지 관리 기능.
오늘 한 단계만 진행할 수 있다면 어떻게 하나요?
예산을 서비스 입구 (유형 1 또는 1+2)을 선택한 다음 나중에 유형 2/3을 추가하세요. 이렇게 하면 재앙적인 에너지가 시설 깊숙이 침투하는 것을 차단할 수 있습니다.
지리적 위치가 내 스펙을 어떻게 바꾸나요?
고밀도 복도(예: 걸프만 연안, 플로리다 중부)는 더 높은 밀도를 정당화합니다. Iimp/In 더 단단하게 Up 목표. AHJ 또는 보험 논의를 위한 기준 플래시 밀도를 정량화하려면 NCEI/Vaisala/AEM 맵을 사용하세요.
크레딧 및 출처
