Technical Data

SPD의 UL SCCR 시험은 “해당 계통에서 발생 가능한 단락사고전류를 SPD가 안전하게 견딜 수 있는지”를 보는 단락 내량 시험이며, IEC에서는 IEC 61643‑11의 단락 전류 시험(단락 내량 시험)이 동일

SPD의 UL SCCR 시험은 “해당 계통에서 발생 가능한 단락사고전류를 SPD가 안전하게 견딜 수 있는지”를 보는 단락 내량 시험이며, IEC에서는 IEC 61643‑11의 단락 전류 시험(단락 내량 시험)이 동일한 개념을 담당합니다.

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1. UL에서 SCCR 시험은 무엇이고 왜 필요한가

  • 정의: SCCR(Short‑Circuit Current Rating)은 “설치 장소에서 예상되는 최대 단락전류까지 SPD가 화재, 파손, 폭발 없이 안전하게 견딜 수 있는 정격”입니다.

  • 목적

패널/분전반의 가용 단락전류(utility 또는 변압기 용량 기준)에 대해 SPD가 ‘약한 고리’가 되어 폭발·화재를 일으키지 않도록 보증.

UL 508A에서 패널 SCCR을 산정할 때, SPD는 자체 SCCR이 명확해야 전체 패널 SCCR을 결정할 수 있음.

  • 왜 필요한가

북미 현장에서 패널 도면에 “SCCR 65kA @ 480Vac”와 같이 표시해야 하고, 현장 가용 단락전류보다 낮으면 설치 불가(코드 위반).

SPD가 MOV 쇼트 실패 시, 그 지점에 수십 kA 단락전류가 흐르므로, 내부·외부 차단장치가 이를 안전하게 차단하는지 검증해야 함.

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2. UL 1449 / UL 508A에서 SCCR 시험 방법(개요)

  • 기준 규격

UL 1449: SPD 안전 규격, SCCR 시험 레벨·방법을 부속(SB 항)에서 정의.

UL 508A Supplement SB: 산업용 제어반 패널 SCCR 산정 및 시험 방법, SPD 포함한 조합의 SCCR 평가 방법 정의.

  • 시험 구성

시험 설비: 정격 전압(예: 480Vac), 정격 주파수(60 Hz) 대용량 단락전원.

SPD는 실제 사용 조건과 동일하게 설치

예: 전원측 차단기/퓨즈, 배선 길이, 접지 등 실제 패널 레이아웃을 반영.

시험 절차(개략)

  1. 시험할 SCCR 레벨 선택 (예: 25kA, 65kA, 100kA, 200kA 등).

  2. 시험 회로 임피던스를 조정하여 선택한 단락전류가 SPD 단자에서 흐르도록 세팅.

  3. SPD를 단락 조건이 되도록(내부 소자 쇼트 또는 모의 쇼트) 만들고, 단락전류를 인가.

  4. 상류 차단기/퓨즈가 동작하여 전류를 차단할 때까지(또는 규정 시간) 단락전류를 흘림.

  5. 시험 후 SPD 외관, 절연, 잔류 단락 여부 등을 확인.

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합격 기준(요지)

  • 인화성 물질 점화, 화염 분출, 폭발, 위험한 파편 비산이 없어야 함.

  • 케이스가 심각하게 파손되거나, 노출 도전부가 접근 가능한 상태가 되면 불합격.

  • 시험 후 회로에 지속적인 단락(영구 쇼트)이 남지 않아야 하며, 절연 저항 등 전기적 안전 확보.

  • 합격 시 SPD 또는 패널에 “SCCR xx kA @ V”와 사용 가능한 상류 보호기기 조건을 마킹.

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3. IEC에서의 유사 시험: IEC 61643‑11 단락 내량 시험

  • 기준 규격

IEC 61643‑11: AC 저압 전력계통용 SPD의 요구사항과 시험방법 규정, 단락 전류 시험(단락 내량, short‑circuit withstand test) 포함.

  • 시험 목적

SPD가 계통 단락사고 시 내부 소자 실패(쇼트 모드 포함)에도 불구하고, 내부·외부 분리장치(퓨즈, MCB 등)와 함께 안전하게 회로에서

분리되는지 확인.

  • 시험 구성/절차(개략)

시험 회로: 실제 설치를 모사한 AC 전원(최대 1 000 Vac), 전원 임피던스를 조절하여 요구 단락전류 Ik를 설정.

  • 시료 구성:

SPD 단품, 또는 SPD+분리장치 조합, 보호 모드별(L‑PE, N‑PE 등)로 시험.

  • 절차 예:

  1. 지정된 단락전류 Ik(예: 5kA, 10kA, 25kA 등 계통 조건에 따른 값)를 설정.

  2. SPD의 특정 모드를 단락시키거나, 내부 쇼트 고장을 모의.

  3. 정격 주파수(50/60 Hz)에서 규정 시간 또는 분리장치가 동작할 때까지 단락전류를 인가.

  4. 시험 후 절연, 외관, 잔류 단락 여부 확인.

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합격 기준

  • 시험 후 절연 파괴가 없어야 하고, SPD는 허용 가능한 누설 전류/절연저항을 유지해야 함.

  • 위험한 화염, 파편 비산, 인접 가연물의 점화가 없어야 함.

  • SPD 또는 데이터시트에 단락 내량, 적용 전압, 설치 조건 등 명시.

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4. UL SCCR 시험 vs IEC 61643‑11 단락 내량 시험

SPD 단락 내량 관련 UL vs IEC 비교

항목

UL 1449 / UL 508A (SCCR)

IEC 61643‑11 (단락 내량 시험)

적용 규격

UL 1449, UL 508A Supplement SB

IEC 61643‑11: 저압 AC 계통용 SPD

시험 이름

SCCR(Short‑Circuit Current Rating) 테스트

단락 내량(Short‑circuit withstand) 시험

시험 목적

패널/계통 가용 단락전류에서 SPD가 화재·파손 없이 안전하게 분리되도록 보증, 패널 SCCR 산정을 위한 근거

예상 단락전류에서 SPD 및 분리장치가 안전하게 동작·분리되는지 검증, 설비 보호 및 화재 예방

시험 회로

UL 508A SB에 따른 시험 회로, 정격 전압·주파수에서 대전류 단락 인가

IEC 61643‑11 시험 회로, 전원 임피던스로 Ik(단락전류) 세팅

전류 레벨

5, 10, 25, 50, 100, 200 kA 등 설계·시장 요구에 따라 선택, 200 kA까지 SCCR 시험 사례

계통 단락전류에 맞춘 Ik(예: 5kA, 10kA, 25kA 등) 설정, 최대 예상 단락전류까지

파형·지속시간

50/60 Hz 대칭·비대칭 단락전류, 차단기/퓨즈가 동작할 때까지 또는 규정 시간 인가

50/60 Hz 단락전류를 규정 시간 또는 분리장치 작동까지 인가

시료 구성

SPD를 실제 사용 조건(상류 차단기/퓨즈 포함)으로 조합하여 시험, 조합 조건을 데이터 및 라벨에 명시

SPD 단품 또는 분리장치 포함한 조합, 보호 모드별(L‑PE, N‑PE 등)로 시험

합격 기준 – 전기적

시험 후 잔류 단락, 절연 파괴, 위험 노출 전압 없음, 패널 SCCR에 사용 가능

시험 후 절연 유지, 허용 범위 내 누설 전류, 잔류 단락 없음

합격 기준 – 기계/안전

화염 분출, 폭발, 위험한 파편 비산, 심각한 케이스 파손이 없어야 함

위험한 파편, 화염, 인접 가연물 점화 없음, 기계적 손상 허용 범위 이내

표시·마킹

SPD/패널에 “SCCR xx kA @ V”와 사용 가능한 차단기/퓨즈 조합 마킹, 패널 명판에 SCCR 표시 의무

데이터시트 및 제품에 단락 내량(예: Iscc, Ifi), 적용 전압, 설치 범위 명시

사용 관점

북미 NEC 409, 110.10 요구 충족, 패널 승인·검사 시 필수 지표

IEC 기반 국가에서 설계 시 계통 단락전류와 조합하여 SPD 선택·보호협조 검토

이 관점으로 보면, UL의 SCCR은 “라벨에 찍히는 공식 단락정격”에 초점을 두고 있고, IEC 61643‑11은 “SPD+분리장치 조합의 단락 내량 검증”에 초점을 두지만, 실제 시험 내용과 안전 요점은 거의 동일합니다.

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