SPD(Surge Protector Device)�� ����� ����
�츮�� ���� �� surge�� �������κ��� ����������� ����ȭ������ ����� ���������� �ϱ� ���ؼ� ���� �� ���� ���ذ� ����Ǵ� ���� ������� ������ȣ�⸦ ��ġ�Ͽ���.
���� �̷��� SPD�� ���� ����� ���ذ� �����Ͽ� ���� �� surge ���ظ� �� �ִ�. Ư�� SPD�� ���Ͽ� ��������� �߸� �ν��ϰ� �ִ� �͵��� ������ ����.
ù°, SPD�� ������ 2�� Ȥ�� 5������ ��ȭ �Ǿ��ٰ� �߸� �˰� �ִ� ���̴�.
SPD�� ���� Ȥ�� surge�� ���Ե� Ƚ�� Ȥ�� ����
surge�� �뷮�� ũ�� � ���� SPD�� ������ �����ȴ�. ���� ��ġ�ϰ� 1������ �ȵǾ�� ��ü�Ͽ��� �ϴ� ��쵵 �ִ�.
��°, SPD�� ��ɰ� ������ �� �����ϴٰ� �߸� �˰� �ִ�. SPD�� ��ɰ� ������ ���� ������ ��ȭ Ȥ�� �ջ��� ������ ���� �� ������ ���̰� �ִ�. �� ���� Ȥ�� surge�� ���Ե� Ƚ�� Ȥ�� �뷮�� ũ�� � ���� SPD�� ��ɰ� ���ɿ� ū ���̰� �ִ�. ���� SPD�� �ܰ� ���¸����δ� �� ��ɰ� ���� ���ָ� ��Ȯ�ϰ� �� �� ����.
��°, SPD ���ڰ� ��ȭ�Ǿ� ������ ���ϸ� off(�ܼ�) �ȴٰ� �߸� �˰� �ִ�. SPD ���ڴ� ��ȭ �ǰų�
��ȭ�Ǹ� �ܶ�(on)�Ǿ�, �� ���ȸ�θ� �����Ͽ� ��ȭ Ȥ�� ���� ������ ȭ�簡 �� �� ���� �ִ�.
���� ���� ������ �ذ��ϰ��� ������ȣ���� ���� �� ��ȣ������ Ư���� ������ ������� �Ұ��� �ϰ�, �� ��ġ�� SPD�� ���Ͽ� ���������� ��ȭ�� ���� ���¸� �����ؾ� �ϴ� ������� ���ظ� ������ �Ѵ�.
1. ���� ��ȣ���� Ư��
SPD�� �Ϲ������� ���ο� ���� ���������� ���� ��θ� ������ ���� ������ breakdown�������� ���������� ������Ű�� ������ �ϴ� �Ƿڰ��� ���� �����(Diverting)���ڿ� ���������� ����� �����Ͽ� �Ǻ�ȣ��
���ĵ��� ���ϰ� �ϴ� ���� Ȥ�� �δ��� ���� ������(Blocking)���� �� ���ԵǴ� �̻� �������� ������ ������������ ������Ű�� MOV(Metal Oxide Varistor)�� ������ ���̿��� ���� ������(Clamping)���ڷ� �����ȴ�. ���� ��ȣ������ ������ �� 1�� ��Ÿ������.
1.1 ������ ����
������ ���ڴ� ���ڿ� �ɸ��� �����̳� ��ǰ�� �帣�� ������ ���� ��ǰ�� ���Ǵ����� ���ϴ� ����Ư���� �̿��� ������ Avalanche Diode, Zener Diode �� SiC�� ZnO��Ḧ �̿��� Varistor�� �ִ�. ���� ���ǰ� �ִ� Varistor�� ZnO�� ����ϴ� MOV(Metal Oxide
Varistor)�̸�, ��ǰ�����δ� TNR Ȥ�� ZNR�̶� �θ���. ������ ���ڴ� �� 2(a)�� ���� ������ ���Ǵ����� Z�� ȸ�ο� ���� ���� V�� ������ ���� ��� �� ������ �� 2(b)�� ���� MOV�� ���� ����-����Ư������ ���� ��������(Vc)�� �����Ѵ�.
[��1. ���� ��ȣ ����]
(a)�ȸ��
(b)���ο� MOV�� ����-����Ư��
[��2. Clamp ��ǰ�� �������� ���� ����]
���� ���ڴ� �Ϲ������� ������ ���� ���۽� ���� ������ �̾ �ý��� ������ �帣�� ������ �ӷ������� �Ͼ�� �ʴ� Ư¡�� ������ MOV�� ��� ������ �����뷮�� Ŀ ������ ��ȣȸ�ο��� ����ϱ� ����� Ư¡�� �ִ�. Avalanche Diode�� ��� ������ ������ ������ ���������� ���� �� �ִ� Ư¡�� �־� �ٴ� ȸ�η� ������ ��ȣ���� ��´ܿ� ����ϴ� ���� ����.
1.2 ����� ����
������� ��ǥ���� ���ڷ� ����ϴ� �Ƿڰ�(Gas Tube Arrester)�� ��Ȱ�� ������
ä���� �� ���ο� �� ������ �����ϰ� �ִ� ������ ���� ������ �Ƿڰ��� �Ҳɹ�������(Sparkover)�̻��� �Ǹ� �����ϴ� Ư¡�� �־� �ַ� ���� ��ȣȸ�� �� ���������� bias�� ������ȣ ȸ�ο� ���ȴ�. �� ���ڴ� �ӷ��� �带 �� �����Ƿ� ���� ����ȸ�ο� ����ÿ��� ������ �����Ͽ��� �Ѵ�. ���� �����뷮�� �� pF���Ϸ� �ſ� �����Ƿ� ������ ��ȣȸ�ο� �θ� ���ȴ�.
1.3 ������ ����
���� �Ǵ� �δ��Ͱ� �ַ� ���Ǹ� �Ǻ�ȣ���� ���ԵǴ� ������ �����ϰ� ���� �������� ������ �۰� �ϴ� ȿ���� ���� �����̴�. ǥ 1�� ��ȣ������ Ư���� �����Ͽ���.
ǥ1.
��ȣ���� Ư��
2. ���� ��ȣ���� ����
SPD�� ������ ����� ���� ������ȣ���ڸ� �Ǻ�ȣ�� �� ������ ������ ũ�� �� ȸ���� ��Ȳ�� ���� �Ϲ������� �� 3�� ���� �����ȴ�. �����(Diverting)���ڷδ� ���ο� ���� ���������� ������ ���� ������ breakdown�������� ���������� ������Ű�� ������ �ϴ� �Ƿڰ�(Gas Tube Arrester), ������(Blocking)���ڴ� ���������� ����� �����ϴ� ���� Ȥ�� �δ���, ������(Clamping)���ڷδ� �̻������� ������ ������������
������Ű�� MOV(Metal Oxide Varistor)�� ��뷱ġ ���̿��� ���� ��ǥ���̴�.
[��3. ��ȣ�� ȸ�α���]
�� 4�� ������ ��ȣ��� ��ȣ�� ��ȣ�� ȸ���� ���� ��Ÿ������. ���� ��ȣ��� ������ �� ��ȣ���� ħ���ϴ� ���� �̻����п� ����Ǿ� �־� �̸� ȿ�������� �����Ͽ� ���Ͽ� ������ ���� �� ��ȣ�� �����ϵ��� �ϴ� ����� ������ �־�� �Ѵ�. ���� ���� ������ �������� ���� ũ�Ⱑ ũ�� ������ ���� Ư���� ���� ������ �̻����п� ���� ��ȣ�� �� �ִ� ���ÿ� ���� ��ȣ�� ��ü�� ����� �������°� ������ ������ ������ �־�� �Ѵ�. �ܻ� ������ ��ȣ���� ��� MOV�� ����(L-N) �Ӹ� �ƴ϶� ��-������(L-G, N-G)������ �����ϹǷν� �������(DM ; Differential Mode) �� ������(CM ; Common Mode)�� ���ؼ� ��� ��ȣ�ǵ��� �����Ǿ� �ִ�. ���� ��ȣ������ MOV�� �Ҽսÿ��� �ſ� ���� ���װ��� ���� ���·� ���ϸ鼭 ȸ���� �ܶ����¸� ������ ���ɼ��� �����Ƿ� �̸� �����Ͽ� �߰����� ����� ���� �����ϱ����� MOV�� ���ķ� ǻ� �����Ͽ� ����Ѵ�.
������ ������ȣ���� ��� �������� ���������� ������ �� �ִ�. �������� ��ȣ�⸦ ��ȣ�ϰ��� �ϴ� ����� ������ �߰��� ���ķ� �����ϴ� �����̰� �������� ���ο� ���ķ� �����ϴ� �����̴�. ������ ��ȣ���� ��쿡�� �δ��� �� ����ȸ�θ� �����Ͽ� ���� ������ ���ߴ� ���� ������ ���¿����� ����� �����ϴ� ��ɵ� ���� �ִ�. ���� ��ȣȿ�������� �����ϸ� ��������Ư���� �������� ����ϴ�. ���� �̴� ��ġ�� ���θ� �и��� �� �����Ͽ��� �ϸ� ����� ���������� ������ ��뷮ȭ�ϱ� ��ƴ�. �ݸ鿡 �������� ��쿡�� ��������Ư���� �������� ���� �ټ� �������� ������ �и� ���� ���ᰡ���ϸ� ��뷮���Ͽ��� ������ �� �ִ�.
��ȣ�� ��ȣ��� ����������, MOV, avalanche diode ���� �����Ͽ� �ٴ� ȸ�η� �����Ǿ����� ������, ������忡 ���� ���� ��ȣ�� �ǵ��� ����Ǿ�� �Ѵ�. Ư�� ��ȣ�� ��ȣ���� ����ÿ��� ��ȣ���� �������� ���� �����ȣ�� �ְ��� ������ �ʵ��� �������ļ� Ư���� ����Ǿ�� �Ѵ�.
(a)������ ��ȣ�� ȸ�� ���� ��(������)
(b)��ȣ�� ��ȣ�� ȸ�� ���� ��(������)
[��4. ������ �� ��ȣ�� ��ȣ���� ȸ�� ����
]3. SPD��
�Ͻð������� ���� �� ��å
SPD�� ������ �� ��ȣ���� ħ���ϴ� ���� �̻������� ȿ�������� �����Ͽ� ���Ͽ� ������ ���� �� ��ȣ�� �����ϵ��� �ϴ� ����� ������ �־�� �Ѵ�. ���� ���� ������ �������� ���� ũ�Ⱑ ũ�� ������ ���� Ư���� ���� ������ �̻����п� ���� ��ȣ�� �� �ִ� ���ÿ� ���� ��ȣ�� ��ü�� ����� �������°� ������ ������ ������ �־�� �Ѵ�.
������ȣ���� ����� ���� �����Ǿ�� �� ������ �ִ뿬�ӻ������ (MCOV; Maximum Continuous Operating Voltage) Uc �̴�. �̴� ���� ��ȣ���� ��ȣ��忡 ���������� �ΰ��� �� �ִ� �ִ� ���������� ��ȿġ Ȥ�� ���� ������ ��Ÿ����.
�Ʒ� �� 5�� ������ȣ�� ���� �ܷ� ��ġ�� ���� ���¿��� �Ͻð������� ħ���Ͽ� ���� ��ȣ���� �Ҽ��� ���� ��Ÿ���� �ִ�. �� ��� ��� ������ ���� �Ҽ��̶�⺸�ٴ� Ư���м��� Ȥ�� ���� ���� 3�� ������ ������ ���� �Ͻð����п� ���� ������ȣ���ڰ� �ļյǾ����� ��ȣ�� ��ü ���ο� �Ͻð��������� ���� �������� �����ϴ� ���ܱ��(ǻ���)�� ���� �Ʒ� ������ ���� ȭ��α��� ���ߵ� ������ �����ȴ�. �Ͻð�����(TOV; Temporary Overvoltage)�̶� ������ �����̳� ������� � ���� ���ο� �Ͻ������� ���ϴ� �������к��� ū �������� �ǹ��ϸ� �̴� ���ӽð��� ���ʢ����� ���� ������ ���� ���� ms �� ���� �̻� ���ӵǹǷ� ��������� �ſ� ū �������� ������. �� ������ ������ȣ���� �ִ뿬�ӻ������ (MCOV)���� ũ�� �Ǹ� ������ȣ������ �Ҽ��� �ʷ��ϸ� �Ҽյ� ������ȣ���ڴ� ���� ������ ���� ���װ��� ���� �Ǿ� ��������� ��ȣ�� ȸ�θ� ���� ��Ű�� �ȴ�. �̷��� ���������� �帣�� �Ǹ� ���� �������ܱⰡ ��ġ�� ��� ȸ�ΰ� ���ܵ����� ������ ����⸸�� �����ϴ� ���λ�Ȳ������ ���������� �������� ���ϰ� �ȴ�. �̶� �Ͻð����п� ���� ��ȭ�� ��ȣ�� ���μ��ڿ� ������ ���������� �����Ǹ� ȸ�ΰ� �����Ǿ� ȭ��α��� �ı� �� �ִ�. ���� ���� ��ȣ��� ���������� ������ ����� ���ϴ� �Ͻð����п� ��� ���� �ߵ� �� �ִ� ������������ ������ ����Ǿ�� �ϸ� ��ȣ������ �Ҽ����� ȸ�ΰ� �ܶ��Ǿ��� �� ȭ�� ���� 2������ ���ظ� �����ϱ����� �̸� �ż��� �и� �� �� �ֵ��� Fuse ���� �̿��� ���������ܴ�å�� �����Ͽ� �����Ͽ��� �Ѵ�.
[�� 5.
�Ҽյ� ������ȣ�� ����]
4. ������ȣ�� ���� ����� ����
������ȣ���� ���� �� ��翡 ���Ǵ� ����� �ǹ̸� �Ʒ��� �����Ͽ���.
1) ���� ��ȣ��(Surge Protector = SPD(Surge Protective Device) = TVSS)
������ �̻������� �����ϰ� ���� ������ ��ȸ��Ű�� ���� ���� ��� �ϳ��̻��� ���� ���ڰ� ����Ǿ� �ִ�.
2) ��ȣ���
���� ��ȣ��� ���� (DM : Differential Mode) �Ǵ� ��-����(CM : Common Mode)���� ��ȣ���ڰ� ����ǰų� �̵��� �������� �����Ǿ� �ִ�. �̷��� �����η� ��ȣ��带
��Ÿ����.
3) �ִ� ���� ���� �������� Imax
SPD�� 8/20���� ���� ������ �ΰ��� ��ȣ�Ⱑ �ߵ��� �ִ� ������ �ִ� ������ ǥ���Ѵ�.
4) �������� Un
������ȣ�Ⱑ ��ġ�Ǵ� ������ ���������� �ǹ��Ѵ�.
5) �ִ뿬�� ���� ���� Uc
���� ��ȣ���� ��ȣ��忡 ���������� �ΰ��� �� �ִ� �ִ� ���� Ȥ�� ���� ������ ��Ÿ����.
6) ��������
������ ���������� �����ϴ� ������ �ΰ����� �� ���� ��ȣ���� ��´��ڸ� ���� ������ ������ ��ũ������ ��Ÿ����.
7)
���к�ȣ���� Up
���� ��ȣ���� ���� ���������� ��Ÿ���� �Ķ���ͷ� ���������� ����ġ�� �ִ�ġ�� ��Ÿ����.
8) ���Լս�
������ ���ļ����� ������ ���½ý��ۿ� ����� ���� ��ȣ���� ���� �ս��� �������� ���� ��ȣ�⸦ �����ϱ� ������ ������ ������ ���ǵȴ�.
9) ���� ��� ���ļ� �뿪
��ȣ�� ��ȣ��� ����Ǹ� ��ȣ�� ���� �� ������ ���� ������ �� �ִ� ��ȣ���ļ��� �ǹ��ϸ� ��� -3dB�� ����Ǵ� ���ļ��� ��Ÿ����.
10) ������(Combination Wave)
���� ������
��´��ڰ� ����Ǿ��� �� 1.2/50�� ���� ������ ���ǰ�, �ܶ������� ������ 8/20�� ���� ������ �帣�� ������ �������������� ������������ �����Ѵ�.
[�� 6.������ �������]
11) �� ����(Thermal runaway)
���� ��ȣ���� ���� ���¼Һ� ����� ���Ӻ��� �� �Һ�뷮�� �ʰ��Ͽ� ������ ���μ����� ���� �µ�������� ���� ���忡 �̸��� ���¸� �ǹ��Ѵ�.
5. ������ȣ�� ���� ��
����÷�Ʈ�� EMP��å�� ���ؼ��� �����ý���, �Ƿڽý��۰�
���Ҿ� ��ȣ�� ������ ����Ư���� ���̴� ���� ��ȣ���� ������ �ʼ����̴�. �̵� ��ȣ��� ���õ� ���������δ� IEC, IEEE, UL�� ���� ������ ���� �ݸ���� �Ʒ��� �����Ͽ���.
5.1 IEC ��
�� IEC 61643-1 (1998-02) : Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems - Part 1: Performance requirements and testing methods
�� IEC 61643-12 : Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems - Part 12: Selection and application
principles
�� IEC 61643-21 (2000-09) : Low voltage surge protective devices - Part 21: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks - Performance requirements and testing methods
�� IEC 61643-22 : Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks - Part 2: Selection and application principles (Former project IEC 61644-2 Ed.1)
5.2 IEEE ��
�� C62.31-1987 : IEEE Standard Test
Specifications for Gas-Tube Surge-Protective Devices
�� C62.32-1981 : IEEE Standard Test Specifications for Low-Voltage Air Gap Surge-Protective Devices (Excluding Valve and Expulsion Type Devices)
�� C62.33-1982 : IEEE Standard Test Specifications for Varistor Surge-Protective Devices
�� C62.34-1996: IEEE Standard for Performance of Low-Voltage Surge-Protective Devices (Secondary Arresters)
�� C62.35-1987 : IEEE Standard Test Specifications for Avalanche Junction Semiconductor
Surge Protective Devices
�� C62.36-2000 : IEEE Standard Test Methods for Surge Protectors Used in Low-Voltage Data, Communications, and Signaling Circuits
�� C62.41-1991 :IEEE Recommended Practice on Surge Voltages in Low-Voltage AC Power Circuits
5.3 UL ��
�� UL 1449 2000-03-08 Transient Voltage Surge Suppressor
�� ü �� | �� û �� | ||
���� �μ� | ���� ���� | ||
Ȩ������ | // | ||
�� �� �� | �� �� �� | ||
��ȭ ��ȣ | �� �� | ||
���� ��ȣ | |||
ȸ�� �ּ� | |||
�������ּ� | |||
���Ӱ�� | ���̹� ���� ���� ���� �ش������ | ||
�������� | |||
��û ���� | �ش� �о� | ||
����������� | ��������ð� | �� �� | |
��� ���� | |||
���� ÷�� | |||
��� ��ȣ | �� ����/������ �ݵ�� �ʿ��մϴ�. |
�� ���� �Ͻ� ��, �Ʒ��� �ڷḦ ÷���� �ֽø� ��Ȯ�� ���κм��� �ùٸ� ��å�� �����ϴµ� ũ�� ������ �˴ϴ�. �� �������� �� ������ ���°��뵵��(������ �� ���⼳�� ����), ���� ��鵵. �� �ش� �ü��� ��ġ ����, ����ġ����, ��ż��� ����, �����Ƿڼ��� ����. �� ���� ���, �ش缳���� ������ ���λ���, ������ ���� ��� ÷���� �ּ���. |