자동제어 및 계측제어에서 압력, 유량, 온도, 습도 등의 센서를 개폐서지와 낙뢰서지로부터 보호하기 위해서는 센서 신호라인 및 전원라인에 적합한 서지보호장치(SPD)와 서지방지 대책, 접지방식이 필요합니다.

주요 보호대책

1. 신호 및 전원라인용 서지보호장치(SPD)

• 각 센서에 맞는 타입(4-20mA, RS-485, RTD, TC 등)별 서지 보호기 설치.

• 분산 설치: 계장 판넬 입구, 센서 단말부, 각 신호라인 및 전원라인에 서지보호기(클래스 2, 클래스 3)을 병렬 연결.

2. 낙뢰 및 서지에 대한 접지 대책

• 센서 및 계장판넬을 낮은 임피던스의 접지(PE)에 연결.

• 구조물 및 금속 케이블 트레이를 등전위 결합하여, 낙뢰에 의한 전위 상승을 최소화.

3. SPD 규격 및 설치 기준

• IEC 61000-4-5, IEC 61643-21, UL 1449 등 국제 규격의 SPD 제품 적용.

• 보호대상 장비 전압, 신호종류에 따라 적합한 제품 선택(Varistor, GDT, TVS 등) 및 반복적인 점검 및 교체.

4. 특수 내장형 보호기

• 수분, 온도 등 환경변화에 강한 내장형 낙뢰/서지 보호센서 제품 사용 가능.

종합적으로, 자동제어 센서 보호는 신호/전원라인용 SPD 설치, 적절한 접지 및 등전위 결합, 국제 규격 제품 사용, 반복적인 유지 관리 및 특수 환경형 센서 적용이 필수적입니다.

압력, 유량, 온도, 습도 센서용 SPD(서지보호장치)의 가장 효과적인 설치 위치는 신호선과 전원선이 현장의 센서에 진입/출구하는 지점(센서 단말부)과 계장 제어반(마스터 장비 입구)에 설치하는 것입니다.

효과적인 SPD 설치 위치

• 센서 단말부(필드 단 위)

센서에 직접 연결되는 신호선/전원선 입구에 SPD 설치

외부로부터 유입되는 서지(낙뢰, 개폐서지)를 가장 먼저 차단

• 제어반(마스터 장비) 입구

현장에서 온 신호선, 전원선이 제어반에 들어오는 지점

내부 설비 및 전체 시스템 보호를 위해 제어반 내 I/O 모듈 근처에도 SPD 추가

• 장거리 배선(10~15m 이상)

신호케이블이 센서~제어반 간 장거리일 경우 양쪽(센서+제어반 양단)에 모두 SPD 설치, 특히 건물로 진입하는 외부 케이블에 권장

실제 보호 효과를 극대화하려면 센서 근접(단말부)과 제어반 입구 모두 SPD를 설치하고, 연속적·다중 단계 보호 체계(필드+설비 입구+중간 케이블)로 설계해야 외부 서지와 내부 유발 서지 모두 예방 가능합니다.