테크놀로지

㈜써지프리는 서지보호와 전기품질 분야에서 우수하고
안전한 제품과 솔루션을 공급합니다.

기술자료

SPD 적용 기초 도면 및 검토 사항 프로젝트 진행 시

SPD 프로젝트에서는 제품 카탈로그보다 먼저 ‘전기가 어디서 들어오고, 어떤 계통을 거쳐, 어떤 장비로 연결되며, 접지와 통신선은 어떻게 이어지는지’를 확인해야 합니다.

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고객에게 우선 요청할 자료는

① 단선결선도

② 접지·등전위본딩도

③ 배치도·케이블 경로도

④ 분전반·장비 내부 결선도

⑤ 보호대상 장비 사양서입니다.

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통신·PV·ESS가 포함되면 해당 회로도와 인터페이스 자료를 추가합니다.

핵심은 보호경로입니다. 전원에만 SPD를 설치하고 통신·제어선이나 본딩 경로를 놓치면 보호 범위에 빈틈이 생길 수 있습니다.

보호대상으로 들어오는 모든 도전성 케이블 경계에서 보호를 검토하는 원칙을 제시합니다.

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1. 프로젝트 시작 시 요청해야 할 도면과 자료

전체 도면을 한꺼번에 요구하기보다 ‘기초 검토용’과 ‘최종 승인용’을 구분하면 고객 대응이 수월합니다.

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1차: 기초 검토에 필요한 자료

요청 도면·자료

확인할 내용

해당 자료가 없을 때

전력 단선결선도, SLD

변압기·수전·발전기·UPS·PCS·분전반·부하 연결, 전압, 차단기

SPD 설치 지점과 계통별 모델 확정 보류

접지계통도·등전위본딩도

TN·TT·IT 구분, N·PE·PEN 구성, 중성점 접지, 접지바 연결

SPD 보호모드·결선 확정 보류

설비 배치도·케이블 경로도

옥내외 구분, 건물 간 연결, 케이블 길이, 인입 위치

추가 보호 위치와 설치 수량 잠정 산정

보호대상 장비 사양서

정격전압, 최대 운전전압, 임펄스 내전압, 내장 SPD

보호수준 적합성 확정 보류

현장·반 내부 사진

설치 공간, PE바 위치, 결선거리, 기존 SPD·차단기

현장 설치성 검토 제한

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2차: 선정·시공도 확정에 필요한 자료

요청 도면·자료

주요 목적

분전반·제어반 전개접속도

SPD 분기 위치, 차단기·퓨즈, 알람 및 원격접점 확인

반 내부 배치도·버스바 상세도

실제 설치 공간, 연결선 길이, 유지보수성 확인

단락전류 계산서·보호협조표

SPD 설치점의 예상 단락전류와 보호장치 적합성 확인

피뢰설비 도면·낙뢰 위험평가자료

외부 피뢰시스템, 인하도선, 보호구역 및 낙뢰전류 유입 가능성 확인

케이블 일람표

전원·통신·제어선의 규격, 길이, 차폐, 경로 확인

통신·제어 네트워크 구성도

Ethernet·PoE·RS-485·아날로그 신호 등의 보호 위치 선정

시방서·발주처 승인조건

적용 규격, 요구 시험, 인증, 제출물 확인

기존 설비 준공도·변경 이력

설계도와 현장 구성의 차이 확인

이 목록은 실무용 자료요청 체계입니다. 실제 선정에서는 SPD 연결 길이·보호수준·접지 연결과 DC 계통의 전압·단락전류 조건 등을 함께 검토해야 합니다.

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2. 단선결선도에서 무엇을 체크해야 하는가?

① 전압보다 먼저 계통과 접지방식을 확인

도면에 ‘380/220V’라고만 적혀 있으면 선정에 충분하지 않습니다.

  • AC인지 DC인지

  • 단상·삼상, 3선식·4선식인지

  • TN-S·TN-C·TT·IT 중 어떤 계통인지

  • 중성선 N과 보호도체 PE가 어디서 분리·연결되는지

  • 변압기·발전기·UPS 전환 시 계통 구성이 달라지는지

  • 정상운전뿐 아니라 지락·전원전환 시 SPD 양단에 어떤 전압이 걸리는지

이 정보를 바탕으로 SPD의 최대연속사용전압 U_c와 보호모드를 검토합니다. 특히 비접지 DC·배터리 계통은 선간전압뿐 아니라 각 극과 대지 사이의 조건, 계통 고장 시 전압 및 적용 제품의 사용조건까지 확인해야 합니다.

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② SPD 설치 후보 위치를 표시

기초 도면에는 제품명보다 먼저 SPD 후보 위치를 표시하는 것이 좋습니다.

[전원 인입 / 변압기]

│

[메인 차단기]

│

───── 메인 모선 ──────── [하위 분전반] ───── [보호대상 장비]

│ │ │

[SPD-A] [SPD-B] [SPD-C]

│ │ │

[PE바] [PE바] [장비 본딩]

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위 그림은 병렬 접속형 전원 SPD의 위치 검토용 개념도입니다. SPD-A·B·C를 모두 설치한다는 뜻은 아니며, 실제 필요 여부와 Type은 낙뢰 노출·보호구역 경계·배선거리·장비 내전압·제품 간 협조를 보고 결정합니다.

SPD는 가능한 한 보호 경계와 장비의 전원 유입점에 가깝게 배치하는 방향으로 검토합니다.

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③ Type과 방전전류 수치를 구분

검토표에서 다음 항목을 별도 칸으로 관리합니다.

항목

확인할 내용

Type 1·Type 2·복합형 등

설치 위치와 낙뢰전류 유입 조건에 맞는가

I_{imp}

낙뢰전류 시험 정격과 파형

I_n·I_{max}

방전전류 정격과 시험조건

U_c

최대 운전·고장조건에 적합한가

U_p

보호대상 장비의 내전압과 조화되는가

SCCR·I_{SCCR}·I_{SCPV} 등

해당 제품·적용 분야의 단락전류 정격이 충분한가

‘40kA 제품’이라는 명칭만으로 동등 제품을 판단하면 안 됩니다. 서로 다른 시험파형·정격 항목을 같은 숫자로 비교하지 않도록 데이터시트를 기준으로 작성합니다. PV 제품에서도 U_{CPV}, I_n, U_p, I_{SCPV}가 별개 선정 항목으로 제시됩니다.

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3. 반 내부 배치도·결선도에서 가장 중요한 사항

① SPD 연결선 전체 경로를 확인

다음 두 거리는 구분해야 합니다.

  • SPD와 보호대상 장비 사이의 케이블 거리

  • 전원 분기점에서 SPD를 거쳐 PE바까지 이어지는 접속선의 총길이

설치 가이드는 전원 및 접지단자대에 연결되는 SPD 접속선 총길이를 50cm 이하로 구성하도록 제시합니다.

이는 ‘SPD에서 장비까지 무조건 50cm’라는 의미가 아닙니다.

전원 모선 ─────────────── 보호대상 장비

│

│ a : 분기점 → SPD

[SPD]

│ b : SPD → PE바

[PE바]

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검토 대상: a + b

별도 보호장치가 있으면 해당 결선 경로도 포함하여 확인

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제품의 Up가 낮아도 접속선의 유도성 전압이 더해지면 장비 단자에 나타나는 전압은 높아집니다. 따라서 도면에 연결 길이를 기입하고, 불필요한 우회·루프를 줄이며, 제조사가 허용하는 V결선·직접 버스바 접속 등을 검토해야 합니다.

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② 백업 퓨즈·차단기와 단락전류를 확인

다음 자료를 한 묶음으로 검토합니다.

  • SPD 설치점의 예상 단락전류

  • SPD의 단락전류 정격

  • 제조사가 허용하는 백업 퓨즈·차단기의 종류와 정격

  • 기존 상위 보호장치의 모델·정격·차단용량

  • 별도 SPD 분기 보호장치 필요 여부

  • SPD 고장 시 설비 운전 및 보호 공백 처리 방안

  • ​

배터리·일반 DC 계통은 높은 고장전류와 DC 차단조건이 중요하므로, 정격전압만 맞는 제품을 선정해서는 안 됩니다.

Raycap 적용 시에도 ‘내부 퓨즈가 없다’는 제품 특성을 ‘외부 보호장치가 전혀 필요 없다’로 해석하면 안 됩니다. 최종 결선은 해당 모델의 설치 가이드와 보호장치 조건을 따라야 합니다.

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③ 유지보수와 감시를 확인

  • 모듈 교체와 체결 작업 공간이 있는가?

  • 상태표시가 문 개방 또는 점검 위치에서 보이는가?

  • 원격접점이 PLC·BMS·감시반에 연결되는가?

  • 경보 발생 시 담당자와 조치 절차가 정해져 있는가?

  • 교체를 위해 필요한 정전 범위가 명확한가?

이 항목은 시공 완료 후 운영 가능성을 확보하기 위한 프로젝트 체크리스트입니다.

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4. 접지·피뢰 도면에서 무엇을 체크해야 하는가?

‘접지저항 몇 Ω’만 확인하고 끝내지 말고, SPD의 방전전류가 실제로 어디로 흐르는지 도면에서 추적해야 합니다. 제조사 설치 가이드도 SPD 접지단자를 적절히 본딩된 접지바·반 섀시에 짧게 연결하는 점을 강조합니다.

검토 항목

도면에서 확인할 부분

PE바 위치

SPD 가까이에 접속 가능한가

반·외함 본딩

문, 외함, 장착판, 주요 금속부의 본딩 경로

건물·설비 간 본딩

별도 구조물·옥외 장비의 접지 연결 구성

케이블 차폐

차폐 접속 위치와 제조사 요구사항

외부 피뢰설비

인하도선 경로, 케이블과의 관계, 인입부 구성

접지 구분

도면의 ‘전력접지·통신접지·독립접지’가 실제로 어떻게 연결되는지

보호경계

전원·통신·제어선이 같은 보호대상으로 들어오는 위치

‘접지가 따로 있으므로 안전하다’거나 ‘무조건 모두 임의 연결하면 된다’고 판단하지 말고, 설계된 접지·등전위본딩 체계와 적용 규격을 기준으로 검토해야 합니다.

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5. 통신·제어선은 별도 도면으로 검토

전원 단선도에는 통신선이 누락되는 경우가 있으므로 네트워크 구성도와 I/O 일람표를 함께 요청합니다. 데이터 인터페이스는 저전압·고주파 특성 때문에 전원 SPD와 다른 선정조건이 필요합니다.

인터페이스

고객에게 요청할 정보

체크사항

Ethernet

속도, 케이블·차폐, 커넥터

대역폭, 삽입손실, 접지 방식

PoE

IEEE 방식·급전 전력, 사용 페어

데이터 속도와 급전 전압·전류 동시 적합성

RS-485

선 수, 통신속도, 공통선·차폐

허용전압, 정전용량, 핀 구성

4–20mA

2선·4선식, 루프전원, 절연 여부

직렬저항에 따른 전압강하

0–10V

입력 임피던스·정확도

신호 왜곡·누설 영향

접점·DC 제어

실제 전압·전류·극성

정상 동작 및 고장 시 영향

동축·RF

주파수, 임피던스, 커넥터

삽입손실, DC 통과 필요 여부

Ethernet 보호기라고 해서 모든 PoE와 10Gbps를 지원하는 것은 아닙니다. 제조사도 신호 종류·네트워크 속도·PoE 지원을 제품별 사양으로 구분합니다.

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6. PV·ESS 프로젝트는 추가 자료가 필요

PV용 추가 요청

  • 모듈 데이터시트와 스트링 직렬·병렬 구성

  • 최저 설계온도 및 온도보정 최대 개방전압

  • 스트링·접속반의 단락전류와 역전류 조건

  • 접속반·인버터 DC 회로도

  • 인버터 내장 SPD 모델과 정격

  • 모듈·접속반·인버터 사이의 케이블 길이·경로

  • 외부 피뢰설비와 PV 배선의 관계

PV SPD는 최대 PV 전압과 PV측 예상 단락전류를 함께 검토해야 하며, 해당 제품의 ISCPV 등 정격을 확인해야 합니다.

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ESS용 추가 요청

  • 배터리 최대 충전전압과 운전전압 범위

  • 랙·컨테이너 병렬 구성 및 DC 버스 도면

  • SPD 설치점별 예상 단락전류

  • DC 퓨즈·차단기·접촉기 구성

  • PCS AC/DC 회로도와 내장 SPD 정보

  • 비접지·극접지 등 DC 접지방식

  • IMD 모델·측정방식·허용 계통 정전용량

  • 배터리–PCS 사이 케이블 경로·거리

PV와 ESS가 모두 DC 1,500V라고 해서 같은 SPD를 그대로 사용할 수는 없습니다. 제조사 자료도 PV용 IEC/EN 61643-31과 일반 DC 전원계통용 IEC/EN 61643-41을 구분하고, 전압·단락전류·보호장치 협조를 검토하도록 설명합니다.

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IMD가 있는 계통은 SPD의 누설·대지 정전용량 및 내부 구성과의 적합성을 별도 확인 항목으로 지정하고, SPD·IMD·PCS 제조사에 적용 승인을 요청하는 방식이 좋습니다.

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7. 현장에서 자주 놓치는 사항

놓치기 쉬운 판단

수정해야 할 검토 방식

“전압만 맞으면 된다”

접지방식·보호모드·Uc· Up·단락조건을 함께 확인

“메인에 하나 설치하면 끝이다”

각 인입 경계·하위 장비·통신 경로 검토

“40kA면 모두 동급이다”

정격 항목·파형·모드별 수치 구분

“PE선만 굵으면 된다”

단면적과 함께 총길이·루프·본딩 경로 확인

“퓨즈리스면 상위 보호장치도 불필요하다”

정확한 모델의 설치·인증조건 확인

“PV용 1,500V를 ESS에도 쓰면 된다”

전원 특성·예상 고장전류·시험 범위 확인

“도면에 SPD 기호가 있으니 완료다”

상세 결선·설치 공간·보호장치·알람까지 확인

특히 접속선 길이와 DC 단락전류 조건은 제품 정격만으로 해결되지 않는 설치 적합성 항목입니다.

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8. 프로젝트 진행 단계별 산출물

다음 방식으로 표준화하면 영업과 기술팀의 역할을 구분하기 쉽습니다.

단계

수행 업무

산출물

1. 초기 접수

기본 도면·장비·현장정보 수집

자료요청서·누락 목록

2. 기초 검토

계통·유입 경로·보호대상 파악

SPD 후보 위치 표시도

3. 기술 선정

정격·보호모드·협조·설치성 검토

선정표·계산 및 검토 근거

4. 승인

설계사·발주처·장비사 질의 해소

승인 도면·승인 사양서

5. 시공

실제 결선·길이·본딩·체결 확인

시공 체크시트·사진

6. 준공

현장 변경 반영·알람 확인

준공도·자재목록·점검계획

검토 결과는 ‘적합 / 조건부 적합 / 부적합 / 자료 미확보’로 구분합니다. 자료가 없는 항목을 적합으로 처리하지 않는 것이 중요합니다.

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검토표 기본 양식

No.

검토 항목

도면·근거

판정

보완 요청

담당·기한

1

접지방식·N/PE 구성

SLD·접지계통도

     

2

최대 운전전압·U_c

계통·제품 사양

     

3

보호수준·장비 내전압

U_p·장비 사양

     

4

예상 단락전류·보호장치

계산서·제조사 지침

     

5

SPD 접속선 총길이

내부 배치·결선도

     

6

PE·본딩 경로

접지 상세도

     

7

통신·제어 보호

네트워크·I/O 도면

     

8

알람·유지보수

전개도·운영계획

     

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9. 고객에게 바로 보낼 자료요청 문구

제목: SPD 적용 검토를 위한 기초 도면 및 사양자료 요청

귀사 프로젝트의 SPD 설치 위치, 정격 및 결선방식 검토를 위해 아래 자료를 요청드립니다.

전력 단선결선도: 전압·차단기·변압기·주요 부하 포함

접지계통도 및 등전위본딩도

설비 배치도와 전원·통신 케이블 경로 및 대략적인 길이

적용 대상 반의 내부 배치도·결선도 또는 현장 사진

보호대상 장비 및 기존·내장 SPD의 데이터시트

외부 피뢰설비 도면 및 적용 시방서

설치점의 예상 단락전류와 상위 차단기·퓨즈 정보

통신·제어선 보호가 필요한 경우 네트워크 구성도와 인터페이스 사양

PV·ESS 프로젝트는 최대 DC 전압, 스트링·배터리 구성, DC 단락전류, PCS·IMD 정보를 추가로 부탁드립니다.

최신 도면의 도면번호·개정번호·작성일을 함께 표시해 주시고, 미확정 항목은 구분해 주시면 됩니다. 자료 검토 후 SPD 후보 위치, 선정 사양, 상세 결선조건 및 추가 확인사항을 회신드리겠습니다.

www.surgefree.co.kr

최종 제품과 시공조건은 프로젝트 적용 규격, 설계사·발주처 요구 및 해당 SPD 제조사의 설치지침을 기준으로 승인해야 합니다.

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