전기와 관련하여 공부를 하시거나 업종에 계신다면 자주 접하게 되는 LA, SA, SPD에 대해 이야기하고자 합니다. 이 장치들에 대해 간단히 이야기하자면 기본적인 역할은 이상전압에 대한 보호장치입니다. 단지 위치하는 장소 및 성능에 따라 그 이름을 조금씩 다르게 부르는 것입니다. 그리고 SPD는 그 생김새가 전혀 다른지만 LA와 SA는 비슷한 모양새를 가지고 있습니다. 그럼 아래에서 이와 관련하여 실제 이미지와 함께 자세한 내용을 설명하겠습니다.
Ⅰ. LA, SA, SPD의 용어에 대해서
1. LA (Lightning Arrester) - 피뢰기
아래는 실제 LA(피뢰기) 및 이를 확대한 이미지입니다.
- 숫자 1 : H주(전봇대)에 시설되어 있는 간이수전설비입니다. 간이수전설비에 대한 간략한 내용은 아래에서 확인하시기 바랍니다.
- 숫자 2 : 3개가 1세트인 LA(피뢰기)의 이미지입니다.
- 숫자 3 : LA(피뢰기)를 확대한 이미지로 폴리머 형태의 LA(피뢰기)입니다. 다른 것으로는 사기 애자 형태( ex,, 하단 이미지 중 SA )도 있습니다.
LA(피뢰기)의 기능 및 역할
- AC 전력계통에서 번개 또는 회로 개폐 서지(이상전압)로부터 전기기계기구를 보호(대지로 방전시키고)하고 속류(방전 종료 후에도 피뢰기 단자에 흐르는 전류)를 차단하는 보호장치입니다.
LA(피뢰기)의 구조 및 구성
아래는 LA(피뢰기)의 구조 및 구성에 대한 이미지입니다.(출처: 네이버 지식백과)
- 직렬 갭 : 상단의 이미지에서 보이는 것처럼 비어 있는 공간(공기)입니다. 평상시(정상 상태)에는 절연상태를 유지하지만, 이상시(과전압 발생 시)에는 신속하게 이상전압을 대지로 방전하고 속류를 차단합니다.
- 특성요소(Valve Element) : 평상시에는 매우 큰 저항을 가지고 있다가 이상시(과전압 발생 시) 저항이 작아져서 대전류를 보내고(방전), 방전이 끝나면 다시 큰 저항으로 되돌아갑니다. 즉 속류를 제한합니다.
- 특성요소의 성분(갭형 피뢰기) : SiC(탄화규소)
- 특성요소의 성분(갭레스형 피뢰기) : ZnO (산화아연) - 실제 현장 대부분의 피뢰기에 해당합니다.
아래는 전기 자격증 공부시 접하게 되는 이미지입니다. 참고하시기 바랍니다.
LA(피뢰기)의 종류
- 갭 레스형 피뢰기 : 특성요소(SiC)로만 구성되어 있기에 구조가 간단하며 동작이 확실합니다.
- 갭 (저항) 형 피뢰기 : 직렬 갭, 특성요소(ZnO)로 구성
- 밸브 저항형 피뢰기 : 직렬 갭, 특성요소(SiC)로 구성
- 밸브형 피뢰기
LA(피뢰기)의 설치 장소
피뢰기의 충분한 보호효과를 확보하기 위해서는 피보호 대상과 가까운 것이 좋습니다.
- 발, 변전소의 인입구 및 인출구
- 배전용 변압기의 고압 및 특고압 측
- 특고압 수용가의 인입구
- 지중 선로와 가공 선로의 접속점
아래는 상기 내용에 대한 이해를 돕기 위한 이미지입니다.
2. SA (Surge Absorber) - 서지흡수기
아래는 SA(서지흡수기) 및 LA(피뢰기)의 실제 이미지입니다.
상기 이미지는 수변전실의 큐비클함 내에 있는 설비들입니다.
- 숫자 1 : VCB(진공차단기) 2차에 위치하는 사기 애자 형태의 SA(서지흡수기)입니다.
- 숫자 2 : CT에 해당합니다.
- 숫자 3 : VCB(진공차단기)에 해당합니다.
- 숫자 4 : 메인 차단기인 AISS 2차에 설치된 폴리머 형태의 LA(피뢰기)입니다.
- 숫자 5 : 메인 차단기인 AISS(자동고장구간개폐기)입니다.
SA(서지흡수기)의 설치 목적 및 위치
- 외부의 이상전압(낙뢰, 유도뢰,,) 및 내부의 개폐 서지를 흡수하여 2차 기기를 보호하는 역할입니다.
- 건식, 유입, 몰드 변압기 및 계통의 기기를 보호하는 역할입니다.
- VCB 2차 측과 변압기 1차 측 사이에 설치합니다.
SA(서지흡수기)의 설치 필요 유무
아래의 표를 참조하시기 바랍니다. VCB와 2차 보호기기에 따른 SA의 설치 유무에 대한 내용입니다.
상기 표에서 확인되듯이 유입변압기인 경우에는 VCB 2차 측에 SA의 설치가 불필요합니다.
3. SPD ( Surge Protective Device ) - 서지보호기
아래는 수변전실 또는 분전함에 시설되어 있는 SPD의 실제 이미지입니다.
SPD(서지보호기)의 설치 목적 또는 역할
- 계통 내부에서 발생하는 또는 계통으로 침입하는 이상 전압(서지)으로부터 보호하고 이를 감쇠하여 전기 기기, 전자 부품, 소프트웨어등의 손상을 예방하는 것입니다.
SPD(서지보호기)의 등급(형식)에 따른 구분
- Class Ⅰ (Ⅰ 등급) : 뇌충격 전류가 직접적으로 전파되는 낙뢰피해가 큰 장소
- Class Ⅱ (Ⅱ 등급) : 낙뢰피해가 비교적 적은 산업용 분전반 즉 보호대상 기기에 근접하여 설치
- Class Ⅲ (Ⅲ 등급) : 낙뢰피해가 적은 옥내콘센트, 가정용 분전함
SPD(서지보호기)의 기능에 따른 구분
- 전압 스위치형, 전압 억제(제한) 형, 복합(조합) 형 : 스위치형 + 억제형
SPD(서지보호기)의 시설기준
- 단락고장으로 상정되는 SPD에 흐르는 단락전류를 확실하게 차단할 수 있는 보호장치를 시설할 것
- Ⅰ등급 SPD용 보호장치의 정격은 일반적으로 대용량을 시설할 것
- SPD를 누전차단기 부하 측에 설치하는 경우 SPD에 흐르는 전류는 누전차단기가 동작할 수 있으므로 임펄스 부동작형 누전차단기를 시설할 것
- SPD를 누전차단기의 전원 측에 설치하는 경우에는 SPD가 고장을 일으킬 때 확실히 계통으로부터 분리할 수 있는 차단능력을 가진 보호장치를 시설할 것
아래는 SPD와 접지단자 사이의 거리에 대한 이미지와 SPD 이상유무에 대한 이미지입니다.
- 숫자 1 : 접지단자와 SPD의 N상과의 연결한 거리를 보여주는 이미지입니다. 약 0.1m이며 시설기준은 0.5m 이하이므로 기준에 부합합니다.
- 숫자 2 : SPD의 이상유무를 확인하는 표시창으로 해당 색상이 적색으로 변하면 충격을 받아 소손되었다 의미입니다. 즉 교체를 하셔야 합니다.
Ⅱ. 간이수전설비
아래는 간이수전설비의 단선표준결선도와 실제 이미지입니다.
아래는 H주에 시설되어 있는 다른 종류의 간이수전설비입니다. 참고하시기 바랍니다.
- 숫자 1 : ASS - 자동고장구분갤폐기
- 숫자 2 : PF- 파워퓨즈
- 숫자 3 : LA - 피뢰기
- 숫자 4 : MOF - 전력수급용 계기용 변성기
- 숫자 5 : COS - 컷아웃스위치
- 숫자 6 : TR - 변압기
- 숫자 7 : Int. SW - 인터럽터 스위치
그럼 이상으로 LA, SA, SPD에 대해서 알아보았으며 아래는 제품 스펙에 대한 내용 및 COS와 PF에 대한 게시글이니 참조하시기 바랍니다.
삼상4선용 서지보호장치 SPD서지보호기 In=20kA Imax=40kA VE-40K 4P
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COS와 PF에 대해서
전기와 관련된 업종에 계신다면 수변전실에는 다양한 기기들이 있음을 아실 것입니다. 그리하여 수변전실의 다양한 기기 중에서 COS와 PF에 대해 이야기하고자 합니다. 외형상으로는 비슷하기도
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