SURGE 현상

개요

Surge 서지 발생 현상에 대한 내용입니다. Surge라는 것은 정전기의 순간 고압, 낙뢰 등 고압의 전기가 순간적으로 흐르면서 전기 관련 제품의 회로 손상등의 2차 피해를 발생시키는 전기 현상 중에 하나입니다. 예를 들어 인버터 제어로 구동되는 모터의 경우 인버터는 DC를 AC로 고속으로 절환 하는 IGBT방식을 주로 채용하여 모타기동시 서지전압이 연결된 전력선을 통해 단자에 발생할 수 있습니다. 이러한 고 스파크는 모터의 절연성에 손상을 주어 모터고장의 원인이 될 수 있습니다. 따라서 고 스파크 서지필터로 서지현상을 감소시킬 수 있습니다. 이를 막기 위하야 모든 제품은 surge prortector를 사용합니다. 이때에 튀는 불꽃이나 열을 다른 부품으로 옮겨가지 않도록 막는 판 역할을 하는 것입니다. 이러한 써지 방지책을 강구하지 않으면 때로는 섬유류 등에서 발생하는 정전기로 해서 전기회로의 손상 및 화재을 일으키는 원인이 될 수 있습니다. 정전기 발생원인은 다양하며 주유소등의 정전기 방지 패드등과 같이 서지를 제거하여 기기를 보호할 필요가 있습니다. surge prortector종류에는 제너다이오드(ZENER DIODE). 바리스터(Varistor). 가스튜브(gss tube surge). SCR. 접지봉. 등의 써지 보호회로 구성품 등이 있습니다.

내용

서지 surge 또는 아크 arc 등과 같이 접점에 악영향을 끼치는 요소로부터 릴레이. 마그네트. 기타 전기제품을 보호하려면 서지 프로텍터(surge protector) 사용이 권장됩니다. surge protector의 구조는 콘덴서(condenser)나 저항등으로 이루어져 있거나, 제조사마다의 제품 구조에 차이 및 특성이 다를 수 있습니다. 서지 프로텍터는 서지 킬러(surge killer), 스파크 킬러(spark killer), 아크 킬러(arc killer) 등의 이름으로 시중에서 판매하고 있습니다. 소자로 된 제품이 있는가 하면 모듈로 최적화 된 제품도 있습니다. 서지의 경우 기기의 손상뿐 아니라 화재와 폭발등의 원인이 될 수 있으므로 사람의 생명과도 연결된 현상이라고 할 수 있습니다.

 

단 보통의 경우 스파크킬러는 기계적인 불꽃 또는 아크를 방지하는 제품이고, 써지킬러는 과전압이나 유도전파에 의한 급격한 펄스를 막는 부품입니다. 주로 제품의 입력 즉 신호를 받는 측에는 써지킬러를 사용하고 출력 측 즉 기계적인 접점을 사용하는 부분에는 스파크킬러를 사용합니다. 스파크의 발생원인 장치 내의 전기계가 기계계로 변환할 때 전자기계 기구부품을 이용하는 경우가 많은데, 이때는 코일에 의한 인덕턴스 때문에 큰 에너지의 펄스 역전압이 발생합니다. 일반적으로 회로에 접점이 개폐될 경우, (릴레이. 마그네트등의 출력단 접점의 가동접점) 그 접점에 전압이 인가되어 있으면 접점이 닫힐 때 전류가 흐르고, 열릴 때는 인덕턴스에서 역기전력에 의해 전압이 발생하며, 불꽃과 함께 글로우, ARC 등이 발생하여 고주파 진동이 일어나 전자회로에 방해를 주는 원인이 됩니다.

서지 옵소버

접점은 불꽃 때문에 소모, 변형, 용착 되며, 표면에 산화 접촉저항 증가, 접촉불량 등으로 접점 수명을 단축시키게 됩니다. 이 불꽃발생을 방지하기 위해 접점 간에 삽입하는 회로를 불꽃 소거회로라고 하며, 여기에 삽입하는 부품을 보통 스파크 킬러라고 합니다. 다시 말하면 스파크킬러의 경우는 출력단에 사용이 됩니다. 이와 같은 써어지 프로텍터 설치 방법은 점점과 병렬로 연결하는 것이 보통입니다. 가능한 동작접점에 가까운 위치에 달아 주는 것이 써지를 방지하는데 효과적입니다.

SURGE

기타

서지에 대한 규정으로 IEEE, IEC, UL, ANSI 등 국젶준기구의 정의에 의하면 다음과 같습니다. 서지(Surge)란 전력장애 현상으로 낙뢰등의 영향으로 일억 분의 일초 (Nanosecond=1/100,000,000 sec), 백만분의 일초(Microsecond), 천만분의 일초(Millisecond)의 순간피크시간에 수백에서 수천 볼트까지 임펄스나 스파이크 같은 형태의 전압상승현상 등 surge 발생원인으로부터 Line 또는 회로를 따라서 전달되게 됩니다. 이러한 현상으로 인하여 전력이 급속히 증가하고 서서히 감소하는 특성을 지닌 AC전압이 평상시의 공급전압 범위보다 5~6% 정도 또는 그 이상 상승한 상태를 말하며, 전기적 전류, 전압, 또는 전력의 과도 파형입니다.

TNR.INR 서지

이러한 서지를 보호하기 위해서 시스템에 적합한 여러 가지 회로설계 제안을 하여야 합니다. SURGE. 서지로 인한 피해 각종 전기 전자기기에 전력불균형을 가져와 제어기기에서의 심각한 손상으로 전자, 전기 통신기기등 자동제어기기의 CPU. 네트워크. CCLINK.PLC 입출력 I/O카트, 개인용 컴퓨터(산업용 PLC 포함) 네트워크 및 LAN카드 I/O등 전력기기 계통 주위 전자부품 자체의 소손 가능성이 있습니다. 또한 서지로 인하여 데이터 손상등 메모리파괴등을 가져올 수 있는 것입니다. 따라서 시스템 회로에 적합한 서지 보호 회로를 구성하여야 합니다. 서지킬러 제조업체는 운영. 동림전재. LS산전. 오카야. 등 여러 곳이 있습니다. 참조 내용으로 서지 발생 관련 돌입 전류에 대한 내용으로 저항부하 돌입전류 I / 정격전류 io=1 백열전구 i/io =10~15배이고 약 ⅓초입니다. 형광등의 경우에서는 i/io =3배이며 10초 이내입니다. 수은등의 경우에는 i/io =3배이며 약 3~5분입니다. 모터(팬 모터 포함) i/io는 5~10배이며 약 0.2~0.5초입니다. 그리고 각종 전지전자 솔레노이드(Solenoid) i/io의 경우에는 10~20배이며 약 0.1초입니다. 그리고 마그네트 기기인 전기 접촉기의 경우 i/io는 3~10배이며 약 1/30초입니다. 콘덴서 부하 i/io의 경우에는 20~40배이고 약 1/30초 정도입니다.

한국 전제 서지킬러 자료.pdf

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OMRON 서지 킬러 자료.pdf

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한국전재의 서지 킬러 제품과 OMRON 및 오카야 서지 옵서버 관련 제품은 첨부한 카탈로그 자료를 참조합니다.

OKAYA 서지 옵서버 자료.pdf

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서지 현상과 관련 제품에 대한 내용입니다.