SPD(서지보호장치)는 어디에, 어떤 등급으로 설치하나요?

핵심 답변

SPD는 기본적으로 설비의 수전 인입부(주 배전반)에 반드시 하나를 두고, 건물 규모와 보호할 기기까지의 거리에 따라 분전반과 민감한 기기 근처에 단계적으로 더 둡니다. 건물에 피뢰침 같은 외부 피뢰시스템이 있으면 큰 뇌 서지 에너지를 흡수하도록 인입부에 Type 1을 두고, 모든 저압 설비의 주 보호로는 각 분전반에 Type 2를 둡니다. Type 3은 민감한 기기 바로 앞에서 남은 과전압을 한 번 더 낮추는 미세 보호용입니다. KEC는 전선로로 서지가 들어오는 경우 해당 선로에 SPD를 설치하고 KS C IEC 61643-11에 맞는 제품을 쓰도록 하며, 접지극을 공용하는 통합접지를 하면 SPD 설치를 의무로 둡니다.

원리 이해

KEC는 서지보호장치를 과도 과전압을 제한하고 서지전류를 분류하기 위한 장치로 정의합니다(112). 153.1.4는 전기전자설비에 연결된 전선로를 통해 서지가 들어오면 해당 선로에 SPD를 설치하고, 전기설비 보호는 KS C IEC 61643-12와 KS C IEC 60364-5-53에 따라 선정하며 KS C IEC 61643-11 제품을 쓰도록 정합니다. 지중 저압수전으로 내부 기기의 임펄스내전압이 규정 값을 충족하면 생략할 수 있습니다. 142.6은 전기설비·피뢰설비·통신설비의 접지극을 공용하는 통합접지시스템이면 153.1에 따라 SPD를 설치하도록 정합니다^[1].

해외 제조사 기술 가이드는 SPD를 항상 설비의 인입부에 설치하고, 인입부 SPD에 대해 IEC 60364가 공칭 방전전류 In 5 kA(8/20 µs) 이상, 전압 보호레벨 Up 2.5 kV 미만을 최소값으로 둔다고 설명합니다. 보호할 기기가 인입부 SPD에서 10 m 넘게 떨어지면 반사파 때문에 기기 가까이에 추가 보호가 필요하고, 큰 현장은 각 분전반 인입부마다 SPD를 두며, Type 1은 대개 Type 2와 함께 쓴다고 정리합니다^[2]. 같은 가이드의 SPD 설명은 Type 2를 모든 저압 설비의 주 보호로 각 분전반에, Type 3을 민감한 기기 가까이에 Type 2의 보조로 두는 구성을 소개합니다^[5].

등급별 설치 위치

같은 가이드는 Type 2 SPD의 최대 방전전류 Imax를 노출 수준에 따라 도심·밀집 지역 20 kA, 평지 40 kA, 철탑·나무·산지·물가처럼 위험이 큰 곳 65 kA를 권장값으로 제시합니다^[3]. 실제 제품 선정은 설비의 접지 방식과 계통 전압에 맞는 최대 연속 동작전압을 함께 확인해야 합니다.

수명 말기 대비

SPD도 서지를 받을 때마다 조금씩 열화되어 언젠가 수명을 다합니다. 제조사 가이드는 배리스터형 SPD가 노화로 수명을 다하면 내부 열 분리장치가 회로에서 떼어 내지만, 큰 서지나 중성선 단선 같은 계통 이상으로 생기는 단락은 내부 장치로 막지 못하므로 SPD 전용 외부 단락보호장치(차단기·퓨즈)를 제조사가 보증한 조합으로 함께 두라고 설명합니다^[4]. 그래서 SPD의 상태 표시창과 전용 차단기 상태를 정기 점검 항목에 넣어야 합니다.

선정·점검 순서

1. 관리자 건물에 외부 피뢰시스템이 있는지, 통합접지인지 설계도서로 확인합니다.
2. 관리자 서버·제어반 같은 민감 기기가 주 배전반에서 얼마나 떨어져 있는지 정리합니다.
3. 자격자 인입부 등급(Type 1 또는 2)과 분전반·기기 쪽 추가 SPD를 정하고, 계통 전압·접지 방식에 맞는 제품과 전용 보호장치를 고릅니다.
4. 자격자 정기 점검 때 SPD 표시창과 전용 차단기 상태를 확인하고 고장 표시가 있으면 정전 후 교체합니다.

하지 말아야 할 것

• 피뢰시스템이 있는 건물에 Type 2만으로 인입부 보호가 끝났다고 보지 마세요.
• SPD 전용 차단기가 떨어졌다고 원인 확인 없이 다시 올리기만 하지 마세요.
• 고장 표시가 뜬 SPD를 그대로 두지 마세요. 보호 기능이 없는 상태입니다.

관련 기준과 근거

• KEC 112 서지보호장치 정의, 153.1.4 서지보호장치 시설, 142.6 통합접지 시 SPD 설치^[1]
• 인입부 최소 특성(In 5 kA, Up 2.5 kV 미만), 10 m 기준, Type 1·2·3 — 제조사 기술 가이드^[2]
• Type 2 Imax 노출 수준별 권장값^[3], SPD 수명 말기와 외부 단락보호장치^[4], 등급별 역할^[5]

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