접지 계통(IT, TN-C, TN-C-S)에 따른 SPD 배선구조(3+1, 4+0, 3+0)와 ESS·PV DC측 보호요건을 반영

2026-04-28 09:04:32

접지 계통(IT, TN-C, TN-C-S)에 따른 SPD 배선구조(3+1, 4+0, 3+0)와 ESS·PV DC측 보호요건을 반영하여, Hakel 및 Raycap 제품을 기준으로 선정 기준을 정리한 문서입니다.

1. 접지 계통별 SPD 선정 원칙 (IEC 61643-11 / IEC 60364-5-53)

IEC 60364는 접지계통을 TN(TN-S, TN-C, TN-C-S), TT, IT 세 가지로 구분하며, 계통별로 SPD의 결선 방식(connection type)과 최대연속동작전압(Uc)이 달라집니다.

접지계통	권장 SPD 결선	최소 Uc (L-N / L-PE)	비고
TN-C (3상 400V)	3+0 (L1·L2·L3 → PEN)	275 V AC	PEN 일체형, 4P 불필요
TN-C-S (3상 400V)	3+1 (L→N 3개 + N→PE 1개)	275 V AC (L-N)	4+0 불가, 3+1 필수
IT (3상 400V)	3+1 또는 4P, Uc 상승 필요	440–480 V (L-L 기준)	중성점 비접지/고임피던스, L-PE 단락 시 선간전압 인가

IT 계통에서는 1선 지락 시 건전상의 대지전압이 선간전압(≈400V)까지 상승하므로, Uc가 최소 440V 이상인 SPD를 선정해야 합니다.

2. Hakel 제품 적용 방안 (AC측)

Hakel은 EN 61643-11 / IEC 61643-11에 준한 T1, T1+T2, T2 제품군을 보유하며, 계통별 전용 모델을 제공합니다.

TN-C 계통 (3+0): PIVM7-275/3+0 — Type 1+2 복합형, 3P, Itotal 21 kA, Uc 275V, 3상 TN-C 전용.
TN-C-S / TN-S 계통 (3+1): PIVM7-275/3+1 — Type 1+2 복합형, 4P(3+1), Itotal 25 kA, Uc 275V, N-PE 갭 내장.
IT 계통: HSA-* 시리즈는 Uc 385V, 440V, 600V, 720V, 850V AC 옵션 제공 → IT 400V 계통에는 HSA-440 또는 HSA-600 사용 권장.
T1 스파크갭 방식: HLA50-440은 EN 61643-11 Type 1, Uc 440V로 IT 400V 계통의 1차 보호에 적합.

3. Raycap 제품 적용 방안 (ESS/PV DC측 + AC측)

Raycap은 DC 1000V / 1500V급 PV·ESS 전용 Strikesorb 및 ProBloc, ProTec 시리즈를 보유하며, 2025년 Intersolar에서 Type 1+2 ProTec 60 시리즈 및 ProTec T2 DCGU(1000V, 40kA)를 공개했습니다.

PV/ESS DC 1000V·1500V 보호: Strikesorb 35 — EN 50539-11 Type 1, UL 1449 4th Edition Type 2 CA, DC 1500V까지, 모노블록 비열화형(spark-gap-free MOV).
DC측 다극 보호: ProBloc B 1000 DC / ProBloc BR 1000 DC — UL Type 1 CA, (+)–PE, (–)–PE, (+)–(–) 3모드 보호, ESS 및 EV 충전기용.
PV 어레이 Combiner 적용: Class I/II/Type 1/Type 2/Type 4 CA 구성, UCPV 1100V·1500V, In 20 kA (8/20 µs).
AC측 Type 1+2: ProTec 60 Series — 버스바 스냅온 방식 플러그앤플레이, Type 1+2 및 Type 2 구성.

4. ESS·PV 시스템 계통별 권장 구성

적용 위치	TN-C	TN-C-S	IT
AC 수배전반 (Type 1+2)	Hakel PIVM7-275/3+0	Hakel PIVM7-275/3+1	Hakel HLA50-440 + HSA-440
AC 분전반 (Type 2)	Hakel HSA-275 M S	Hakel HSA-275/1+1 M S (3+1)	Hakel HSA-440 M S
PV/ESS DC 1000V	Raycap ProBloc B 1000 DC	Raycap ProBloc B 1000 DC	Raycap Strikesorb 35 (Y결선, DC 1000V)
PV/ESS DC 1500V	Raycap Strikesorb 35-1500	Raycap Strikesorb 35-1500	Raycap Strikesorb 35-1500 (Y결선)

5. 선정 시 핵심 체크포인트

TN-C-S에서는 반드시 3+1 결선을 적용해야 하며, 4+0 결선은 IEC 61643-11 규정 위반 소지가 있습니다.
IEC 61643-11 TOV 시험 조건(1.47 × Uc, 5초) 충족 여부 확인: Uc 275V → 약 404V·5초 내전압 필요.
IT 계통의 ESS는 DC측에서 IMD(절연감시장치)와의 협조가 중요하며, SPD의 누설전류가 IMD 동작에 영향 주지 않도록 갭형(spark gap) 또는 Y결선 구조 선정이 바람직합니다.
PV/ESS DC측은 장시간 DC 아크·열폭주 리스크가 있어 Raycap Strikesorb와 같이 비열화형 모노블록 MOV 또는 열차단(TCO) 구조 제품을 권장합니다.
Hakel DC 라인업은 LPL I–IV 전 레벨에 대응하는 T1+T2 및 T2 제품을 U결선·Y결선 모두 제공하므로 접지계통에 맞춘 결선 선택이 가능합니다.

하여, Hakel 및 Raycap 제품을 기준으로 선정 기준을 정리한 문서입니다.