서지 란?

일반적으로 서지는 전기 회로에서 전류, 전압 또는 전력의 일시적인 파동입니다. 특히 전력 시스템에서 서지와 관련된 가장 일반적인 컨텍스트는 서지 또는 과도 전압이며 지속 시간이 정상 전압 파형의 반주기 미만인 서브 사이클 과전압입니다. 서지는 양극 또는 음극 일 수 있으며, 정상 전압 파형에서 가산 또는 감산이 될 수 있으며 종종 시간이 지남에 따라 진동 및 감소합니다.

서지 또는 과도 전류는 일시적인 과전압 스파이크 또는 장애입니다. 가정, 상업용 건물, 산업 또는 제조 시설 내의 전자 장비를 손상, 성능 저하 또는 파괴 할 수있는 전력 파형. 과도 전류는 수만 볼트의 진폭에 도달 할 수 있습니다. 서지는 일반적으로 마이크로 초 단위로 측정됩니다.

모든 전기 장비는 120Vac, 240Vac, 480Vac 등과 같은 지정된 공칭 전압에서 작동하도록 설계되었습니다. 대부분의 장비는 표준 공칭 작동 전압의 사소한 변동을 처리하도록 설계되었지만 서지는 거의 모든 장비에 매우 손상을 줄 수 있습니다.

내부 소스 :

• 전기 부하 전환

  특정 전기 부하의 스위칭 (켜기 및 끄기) 및 작동은 의도적이든 의도하지 않은 작동이든 관계없이 전기 시스템의 서지 원인이 될 수 있습니다. 스위칭 서지는 외부에서 생성 된 더 큰 서지로 항상 즉시 인식되거나 중단되는 것은 아니지만 훨씬 더 자주 발생합니다. 이러한 스위칭 서지는 시간이 지남에 따라 장비에 지장을주고 손상을 줄 수 있습니다. 일상적인 작업의 일부로 발생합니다.

  스위칭 및 진동 서지 소스는 다음과 같습니다.

  • 접촉기, 릴레이 및 차단기 작동
  • 콘덴서 뱅크 및 부하 전환 (예 : 역률 보정)
  • 유도 장치 (모터, 변압기 등) 방전
  • 부하 시작 및 중지
  • 오류 또는 아크 시작
  • 아킹 (접지) 오류
  • 오류 제거 또는 중단
  • 전원 시스템 복구 (정지시)
  • 느슨한 연결

• 자기 및 유도 결합

  전류가 흐를 때마다 자기장이 생성됩니다. 이 자기장이 두 번째 와이어로 확장되면 해당 와이어에서 전압을 유도합니다. 이것이 변압기가 작동하는 기본 원리입니다. 1 차측의 자기장은 2 차측의 전압을 유도합니다. 인접하거나 가까운 건물 배선의 경우이 전압은 바람직하지 않으며 본질적으로 일시적 일 수 있습니다.

  유도 결합을 일으킬 수있는 장비의 예는 다음과 같습니다. 엘리베이터, 난방 환기 및 에어컨 시스템 (가변형 HVAC) 주파수 드라이브) 및 형광등 안정기, 복사기 및 컴퓨터.

• 정전기

  정전기 방전 (ESD) 현상 또는 정적 현상은 낮은 기가 헤르츠 범위까지 광범위한 주파수에서 전자기장을 생성 할 수 있습니다. ESD 이벤트라는 용어에는 방전 전류뿐만 아니라 방전 전후의 전자기장 및 코로나 효과도 포함됩니다. ESD는 정전기 전위가 다른 몸체 사이에서 갑작스런 전하를 전달합니다. 배전에 유도 된 ESD에는 고주파 노이즈가 많이 포함되어 있습니다.

  정전기 방전은 장비 오작동 및 물리적 손상을 유발할 수 있습니다. 장비 오작동에는 데이터 손상 및 장비 잠금이 포함될 수 있습니다. 물리적 손상에는 장비 손상 및 심지어 인명 손실이 포함될 수 있습니다. 의미있는 ESD 내성을 달성하려면 직접 방전 및 필드 모두에 대해
  전체 시스템의 설계를 고려해야합니다.

  사람이 자신을 인식하는 데 필요한 최소 전압 정전기 방전은 약 3000V입니다.그럼에도 불구하고, 인간이 인식하는 임계 값 아래에서 발생하는 정전기 방전은 전자 장비를 화나게하거나 손상시킬 수있는 충분한 에너지를 포함 할 수 있습니다. 사실, 이러한 낮은 전압 레벨에서 ESD 이벤트로 인해 발생하는 전류 파형의 초기 기울기가 더 빠르기 때문에 높은 전압에서 발생하는 ESD 이벤트보다 방전이 훨씬 더 파괴적 일 수 있습니다.

  인체의 전압 또는 모바일 객체는 환경마다 크게 다를 수 있습니다. 정전기 방지 또는 정전기 분산 물질 만 포함하는 제어 된 습도 상황에서 5kV 미만으로 유지 될 수 있습니다. 합성 재료를 사용하는 저습 환경에서 5kV에서 15kV까지 범위가 가능합니다. 장비 피해자는 ESD 이벤트에 매우 근접해 있으며 침입자와 수용기 사이의 방전에 의해 생성 된 전자기장에 의해 화 나거나 손상 될 수 있습니다.

외부 출처 :

시설 외부에서 발생하는 가장 잘 알려진 서지 소스는 번개입니다. 특정 지역에서는 번개가 드물게 발생하지만 시설에 미칠 수있는 피해는 치명적일 수 있습니다. 다른 지역은 뇌우와 번개에 훨씬 더 자주 노출됩니다.

번개로 인한 서지는 번개가 시설 전기 시스템에 직접 접촉하거나 더 일반적으로 간접적이거나 인근 번개가 될 수 있습니다. 전력 또는 통신 시스템에 전기 서지를 유도합니다. 두 시나리오 모두 전기 시스템 및 / 또는 연결된 부하에 즉시 손상을 줄 수 있습니다.

기타 외부 서지 소스에는 유틸리티에서 시작된 그리드 및 커패시터 뱅크 스위칭이 포함됩니다. 전력망이 작동하는 동안 유틸리티는 전원 공급을 다른 소스로 전환하거나 일시적으로 고객에 대한 전원 흐름을 중단하여 시스템의 오류를 제거해야 할 수 있습니다. 이것은 종종 나무 가지가 쓰러지거나 작은 동물이 줄에 결함을 일으키는 경우에 해당됩니다. 이러한 전원 중단은 전원이 차단 된 후 고객 부하에 다시 연결될 때 서지를 유발합니다.

전력 시스템이 정상적으로 작동하는 동안 전력 품질 장애가 발생할 수 있습니다. 전기 유틸리티는 여러 발전 시설에서 전기를 생산하고 전력을 특정 사용자 그리드에 할당합니다. 전력을 생산하는 데 사용되는 장비는 일정한 속도로 가장 효율적으로 작동하기 때문에 유틸리티는 전력 시설의 발전 장비를 지속적으로 조정하는 대신 전력 할당을 조정합니다. 유틸리티가 한 그리드에서 다른 그리드로 전력 공급을 전환 할 때 과도 또는 스파이크, 저전압 및 과전압 상태를 포함한 전력 장애가 발생합니다. 이러한 활동은 과도 전류가 시스템에 도입되고 최종 사용자 장비로 전파 될 수 있으며 손상 또는 작동 장애를 유발할 수 있습니다.

서지 보호를 위해 고려해야 할 중요한 기타 주제에 대한 추가 정보 장치는 IEEE Std를 참조하십시오. C62.41.1-2002 및 IEEE Std. 이 웹 사이트의 규정 및 표준 페이지에 나와있는 C62.72-2007.