서지보호장치 SPD 등급과 접속·연결도체 (KEC 153)

낙뢰나 개폐로 인한 과도 과전압으로부터 전기전자기기를 보호하려면 서지보호장치(SPD)를 계통에 설치해야 한다. 특히 전기접지와 피뢰접지를 연결한 통합접지에서는 SPD 설치가 의무이며, 저압수전설비나 변압기 저압측 주배전반에 시설한다. KEC 153은 SPD의 등급, 설치 위치, 접속·연결도체 규격을 규정한다. ■ 피뢰구역에 따른 등급 선정 SPD 등급은 설치되는 피뢰구역(LPZ) 경계에 따라 결정된다. Ⅰ등급(Class Ⅰ)은 피뢰보호설비(LPS)가 있어 직접 뇌격(손상원인 S1 또는 S3)에 노출되는 선로 인입구, 즉 LPZ1 입구(주배전반)에 설치하며 임펄스전류 Iimp로 정격을 표시한다. Ⅱ등급(Class Ⅱ)은 보호대상 기기에 근접한 LPZ2 입구(2차 배전반, 콘센트)에 설치하며 공칭방전전류 In으로 표시한다. 저압수전설비·변압기 저압측 주배전반에는 Ⅰ등급 또는 Ⅱ등급 SPD를 시설해야 한다.

■ 접속도체 굵기 서지 전류를 흘리는 SPD 접속도체는 등급에 따라 최소 단면적이 정해진다. 구리 기준으로 Ⅰ등급 16㎟, Ⅱ등급 4㎟, Ⅲ등급 1㎟ 이상이어야 한다. 등급이 높을수록 통과 전류가 크므로 도체도 굵어진다.

■ 연결도체 길이는 0.5m 이하 SPD의 성능은 연결도체 길이에 크게 좌우된다. 연결도체는 상전선에서 SPD까지(a 구간)와 SPD에서 주접지단자까지(b 구간)의 도체를 말하며, 그 길이는 0.5m 이하로 해야 한다. 0.5m를 넘으면 도체의 전압강하가 더해져 실효보호레벨이 높아지므로, 전압강하를 고려한 실효보호레벨이 기기에 요구되는 임펄스 내전압을 초과하지 않도록 SPD를 선정해야 한다(230/400V 설비의 임펄스 내전압은 2.5kV, 120~240V 설비는 1.5kV). 또한 SPD를 누전차단기 부하측에 설치할 때는 임펄스부동작형 누전차단기를 써야 한다. ─ 근거: KEC 153(전기전자설비 보호), 표 10-4, KEC 142.5