낙뢰 보호 가이드

저작권 및 상표

사양은 별도의 공지 없이 변경될 수 있습니다.   TP-Link Systems Inc.의 등록 상표입니다. 기타 브랜드와 제품명은 해당 소유자의 상표 또는 등록 상표입니다.

TP-Link Systems Inc.의 허가 없이는 사양의 어떠한 부분도 어떤 형태나 수단으로도 복제되거나 번역, 변환, 개조와 같은 파생물을 만들기 위해 사용될 수 없습니다. Copyright c 2025 TP-Link Systems Inc. 모든 권리 보유.  http://www.tp-link.com

대상 독자

이 가이드는 네트워크 엔지니어와 네트워크 관리자를 대상으로 합니다.

규칙

이 가이드를 사용할 때는 그림이 데모용으로만 사용된다는 점에 유의하세요.

이 문서의 정보는 사전 통지 없이 변경될 수 있습니다. 이 문서는 내용의 정확성을 보장하기 위해 모든 노력을 기울였지만, 이 문서의 모든 진술, 정보 및 권장 사항은 어떠한 종류의 명시적 또는 묵시적 보증도 구성하지 않습니다. 사용자는 제품 사용에 대한 모든 책임을 져야 합니다.

1. 소개

번개는 지구의 대기에서 발생하는 격렬한 방전 현상이며 심각한 자연 재해를 일으킬 수 있습니다. 과학기술의 발전에 따라 컴퓨터, 다양한 네트워크, 통신 장치에 의해 더 큰 통신 네트워크가 구축되었습니다. 네트워크 규모가 확장됨에 따라 네트워크 장비에 대한 낙뢰 위협이 점점 두드러지고 있습니다. 이는 장치에 직접적인 손상을 초래할 뿐만 아니라 전체 네트워크 시스템의 중단으로 이어져 엄청난 경제적 손실을 초래할 수 있습니다. 따라서 번개를 이해하고 네트워크 장비를 올바르게 설치하고 사용해야 합니다.

이 매뉴얼은 TP-Link 네트워크 제품의 랙 마운팅 설치에 필요한 낙뢰 보호에 관한 기본 지식을 소개하고, 낙뢰 보호의 전반적인 원칙, 방법, 예방 조치를 소개하며, 적절한 배선, 올바른 접지, 등전위 결합, 낙뢰 피뢰기 사용 등 낙뢰 보호 조치에 대해 자세히 설명합니다.

1.1 적용 범위

이 설명서는 TP-Link 랙 마운트 장치에 적용됩니다.

이 매뉴얼은 위의 제품을 설치, 사용, 유지보수하는 기술자를 위한 것입니다.

1.2 규칙

이 매뉴얼은 다음 형식을 사용하여 특수 메시지를 강조합니다.

1.3 개요

1장: 매뉴얼 소개

2장: 낙뢰 보호 개요 이 장에서는 낙뢰 위험과 낙뢰 보호의 기본 원칙을 간략히 설명합니다.

3장: 올바른 배선 이 장에서는 낙뢰 방지를 위해 장치의 케이블을 적절히 연결하는 방법을 설명합니다.

4장: 접지 요구 사항 이 장에서는 접지 요구 사항을 간략히 설명하고 현장 접지 솔루션을 제공합니다.

5장: 등전위 결합

6장: 피뢰기 사용

1.4 관련 표준

이 매뉴얼은 다음 표준을 참조했습니다:

·IEC61643-21:2000 통신 및 신호 네트워크에 연결된 서지 보호 장치 - 성능 요구 사항 및 테스트 방법

·ITU-T K.27 통신사 내 본딩 구성 및 접지

·ITU-T K.35 원격 전자 사이트의 본딩 구성 및 접지

·ITU-T K.46 금속 대칭 도체를 사용하여 낙뢰로 인한 서지로부터 통신선 보호

·ITU-T K.66 과전압으로부터 고객 시설 보호

·IEC62305-1 낙뢰 방지 - 파트 1: 일반 원칙

·IEC62305-2 낙뢰 방지 – 파트 2: 위험 관리

·IEC62305-3 낙뢰 방지 - 파트 3: 구조물 및 생명 위험에 대한 물리적 손상

·IEC62305-4 낙뢰 방지 - 파트 4: 구조물 내 전기 및 전자 시스템

·IEC 60364-5-54 건물의 전기 설치 – 파트 5-54 전기 장비의 선택 및 설치 – 접지 배열, 보호 도체 및 보호 접합 도체

2. 낙뢰 보호 개요

이 장에서는 낙뢰의 특성을 소개하고, 낙뢰 사고가 네트워크 장비에 미치는 위험을 설명하고, 낙뢰 보호의 주요 원칙을 제안합니다.

2.1 번개 특성

번개는 엄청난 힘을 전달합니다. 명확하고 직관적인 이해를 제공하는 사실은 다음과 같습니다.

·강한 전류 및 전압 : 일반 번개의 전류는 암페어의 수만 또는 수십만 도달할 수 있으며, 전압은 수백만 볼트에 도달 할 수 있습니다. 이러한 극한 전류와 전압은 공기를 즉시 이온화하여 방전을위한 전도성 경로를 만들 수 있습니다.

·거대한 에너지 방출 : 낙뢰로 방출 된 에너지는 약 5 억 줄로 추정되며, 14,000 킬로와트 시간의 전기와 동일하며, 100 와트 전구를 약 160 년 동안 켤 수 있습니다.

·극도로 높은 온도 : 낙뢰 할 때, 채널 내부 온도는 태양 표면 온도의 5 배 이상인 섭씨 30,000도까지 즉시 상승 할 수 있습니다.

·방대한 파괴 전력: 낙뢰로 인해 높은 구조물이 손상되고 강력한 전기 노이즈가 발생하여 장비 고장과 광범위한 정전이 발생할 수 있습니다.

전자 통신 장비의 작동 전압은 장치의 수가 증가함에 따라 지속적으로 감소하는 동안 번개는 엄청난 힘을 가지고, 장치가 낙뢰 공격으로 손상되기 쉬운 선도.

2.2 낙뢰 타격의 유형

낙뢰 타격에는 직접 낙뢰 타격과 유도 낙뢰 2가지 유형이 있습니다.

2.2.1 직접 낙뢰

직접 낙뢰 현상은 구름과 건물 또는 나무와 같은 지상의 돌출된 물체 사이에 직접 방전이 발생하는 현상을 가리킵니다. 번개의 엄청난 전류가 직접 이러한 물체를 통해 땅에 들어갈 수 있기 때문에 번개는 종종 방전 경로를 따라 물체에 심각한 손상을 일으키고 심지어 인명 피해나 사망으로 이어집니다.

번개가 전력선이나 외부에서 건물에 들어오는 통신선에 직접 부딪히면 장비 전원 공급 장치나 네트워크 인터페이스에 과전압과 과전류가 발생하여 장비가 손상됩니다.

접지 잠재력이 상승하면 장비가 손상될 수도 있습니다. 지면 잠재적 상승은 건물의 피뢰기(피뢰대 또는 피뢰망)에 직접 낙뢰가 부딪히면 발생합니다. 그러면 대량의 전류가 접지 시스템을 통과하여 접지 저항에서 전압 차이를 발생시킵니다. 이 전압 차이는 접지선을 통해 장비에 유입되어 손상이 발생할 수 있습니다.

2.2.2 유도된 번개

낙뢰 유발 현상은 구름 사이나 구름과 인접한 지면 사이에서 방전이 발생하여 전력선, 통신선, 금속 파이프 등의 도체에서 과전압 및 과전류를 유발하는 현상을 가리킵니다. 직접 낙뢰와 비교했을 때, 유도된 낙뢰는 발생 가능성이 높고 더 광범위합니다.

낙뢰 방전 중에 급변하는 전류는 주변 공간에 강한 전자기장을 유도하여 전력선과 통신선에 과전압 및 과전류를 유발하여 장비를 손상시킵니다.

2.3 번개가 장비를 손상시키는 방법

낙뢰는 다음과 같은 방식으로 장비를 손상시킬 수 있습니다:

·낙뢰 피뢰기나 그 주변 물체가 공기 종단 시스템을 통해 직접 낙뢰에 맞으면 지상 잠재력이 증가하여 장비가 손상됩니다.

·낙뢰 전류가 낙뢰 도체를 통해 지상으로 유도되면 급격한 전류 변화로 인해 강력한 전자기장이 생성됩니다. 이러한 전자기 펄스는 장비 배선에 결합되어 장비가 손상될 수 있습니다.

·장비에 연결된 전력선과 통신선의 맨 끝에 낙뢰가 직접 또는 유도되어 과전압과 과전류가 흐르면서 장비가 손상됩니다.

2.4 장비 낙뢰 보호 원칙

장비 낙뢰 보호에는 2가지 기본 원칙이 있습니다. 첫째, 장비 낙뢰 보호는 체계적이어야하며, 이는 장비와 작동 환경을 번개 보호를 위해 전체적으로 고려해야한다는 것을 의미합니다. 둘째, 모든 낙뢰 보호 조치는 "확률적"입니다. 즉, 낙뢰 보호 조치를 취하면 장비가 100 % 안전하다는 것을 보장 할 수는 없지만 장비 고장 또는 손상의 위험을 줄일 수 있습니다.

따라서 다음 그림과 같이 건물의 전자 정보 시스템을 완전히 보호하기 위해 외부 및 내부 낙뢰 보호 수단이 모두 필요합니다.

2.4.1 외부 낙뢰 보호

공기 종단 시스템, 다운 컨덕터 시스템, 접지 배열로 구성된 외부 낙뢰 보호 조치는 주로 직접 낙뢰로부터 보호하기 위해 사용됩니다.

공기 차단 시스템은 대개 건물 상단에 위치합니다. 그들의 원칙은 보호 대상 위에 자신의 돌출 위치를 사용하여 자신에게 번개를 안내하고 직접 번개 방전을받는 것입니다. 낙뢰 전류는 하강 도체와 접지 배열을 통해 지상으로 들어갑니다.

TP-Link 제품 사용자의 경우, 조건이 허락된다면 위에 언급된 외부 낙뢰 보호 수단을 갖춘 건물에 장비를 설치하고 전문 기술자가 건물 낙뢰 보호 시설의 신뢰성을 정기적으로 확인하도록 권장합니다. 건물의 낙뢰 보호 설계는 관련 국가 표준을 준수해야 합니다.

2.4.2 내부 낙뢰 보호

일반적인 접지 시스템, 차폐 시스템, 등전위 본딩 시스템, 적절한 배선 및 SPD (낙뢰 피뢰기) 설치로 구성된 내부 낙뢰 보호 조치는 주로 낙뢰 공격으로 인한 장치 손상을 줄이기 위해 낙뢰 전류의 전자기 효과를 줄이고 방지하는 데 사용됩니다.

장치를 설치하고 배선할 때 사용자는 위의 조치의 요구 사항에 특히 주의를 기울여야 합니다. 이 매뉴얼의 다음 장에서는 위의 조치에 대해 자세히 소개합니다.

3.1 배선의 일반 요구 사항

통신 케이블과 전원 공급선을 적절히 배선하면 낙뢰 사고로 인한 손상을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 실제 네트워크 환경에서는 네트워크 장비의 위치에 따라 실내나 실외에서 케이블을 배선해야 할 수 있습니다. 이 두 경우의 요구 사항은 큰 차이가 있습니다.

3.1.1 실외용 배선 요구사항

정상적인 환경에서는 케이블을 실외에서 사용하지 마십시오. 피할 수 없는 경우, 광 케이블을 통신 케이블로 사용하세요. 광섬유에는 일반적으로 도체가 없으므로(광 케이블에 금속 보강 코어 또는 기타 도체가 있는 경우, 도체는 입구에 직접 접지해야 함), 번개에 부딪히지 않으며 피뢰기를 설치할 필요가 없습니다. 따라서 광섬유를 오버헤드 라우팅에 사용할 수 있습니다.

케이블을 실외에서 연결해야 하는 경우, 다음 요구 사항을 엄격히 준수하세요.

·아래 그림과 같이 보호 조치를 취하지 않고 건물 사이에 오버헤드 케이블을 설치하는 것은 금지되어 있습니다.

·다음 그림과 같이 건물의 외벽을 따라 배선하여 다른 층에 있는 장치를 연결하는 것은 금지되어 있습니다.

·케이블을 실외에서 연결해야 하는 경우, 모든 케이블을 지하에 묻고 지하에서 실내로 가져오는 것을 권장합니다. 파이프라인 바깥쪽을 따라 강선을 매설하고, 강선의 한쪽 끝을 건물의 낙뢰 보호지에 연결하여 차폐를 제공하는 것을 권장합니다. 장치에 연결하기 전에 해당 끝에 신호 낙뢰 방지기를 설치하세요.

·케이블이 실외에서 머리 위로 지나가야 하는 경우, 케이블이 실내에 들어가기 전에 최소 15 m 길이의 금속 파이프를 통과하고 금속 파이프의 양쪽 끝을 접지하는 것을 권장합니다. 장치에 연결하기 전에 해당 포트에 신호 낙뢰 방지기를 설치하세요.

·완전히 차폐된 네트워크 케이블을 사용하는 경우, 파이프에 배치할 필요가 없습니다. 하지만 차폐를 보장하려면 네트워크 케이블의 차폐층을 안정적으로 접지해야 합니다. 장치에 연결하기 전에 해당 포트에 신호 낙뢰 방지기를 설치하세요.

·보호 조치 없이 실외용 전선을 장치에 연결할 때는 해당 인터페이스에 전원 피뢰기나 신호 피뢰기를 설치해야 합니다.

3.1.2 실내 배선 요구사항

실내에서 케이블을 연결할 때는 통신 케이블을 하향 전도체, 전력선, 변압기, 모터, 기타 고주파 간섭원으로부터 멀리 떨어진 곳에 두세요. 다른 유형의 케이블을 함께 묶지 마세요.

·간선 케이블은 건물의 전기 축에 위치한 금속 배선로에 배치해야 합니다. 케이블을 배치할 때는 케이블 자체에 의해 형성되는 루프 영역을 줄이도록 주의하세요.

·이더넷 케이블과 기타 파이프라인 사이의 거리는 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

1000 300 50 20 150 20 150 20 500 500 300 300 300 20

·고전력 전기 장치의 통신 케이블과 전력선 사이의 거리는 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

·통신 케이블과 고전력 전기 장치 사이의 거리는 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

3.2 케이블 설치

케이블을 연결하기 전에 케이블 길이를 추정하여 적절한 연결 길이를 확보하세요.

모든 케이블을 설치한 후에는 설치류 감염을 방지하기 위해 케이블 구멍의 빈 공간을 적시에 차단하세요.

·전원선 설치

전원선의 한쪽 끝을 장치에 연결하고 다른 쪽 끝을 멀티탭에 연결합니다. 여분의 부분을 접어서 S자 모양으로 만들고 랙 안에 고정하세요. 다른 케이블과 5 cm 이상 떨어진 곳에 보관하세요.

·통신 케이블 설치

실내외 통신 케이블은 별도로 설치하고 묶어야 하며, 랙 콘센트 구멍에서 사용자 단말기나 캐스케이드 장치로 연결해야 합니다.

·광 케이블 설치

광 케이블은 광 포트에서 포토컨버터에 직접 연결하고 랙 안에 코일로 매달아야 합니다. 다른 장치와 캐스케이딩된 광섬유 케이블은 당겨지거나 늘어나지 않도록 PVC 파이프로 감아야 합니다.

·접지선 설치

접지선의 한쪽 끝은 장비의 접지 단자에 연결하고 다른 쪽 끝은 접지대에 연결해야 합니다. 접지선과 통신 케이블 사이의 거리는 5 cm 이상이어야 합니다.

4. 접지 요구 사항

낙뢰로 인한 과전압과 과전류를 빠르게 방전하는 것은 개인의 안전을 위해 필수적입니다. 설치 현장에서 적절하고 안정적인 접지가 가능해야 합니다.

4.1 접지에 대한 일반 요구 사항

장비 케이스의 접지 단자, 장비 실외용 케이블의 금속 피복이나 차폐층, 장비 케이블에 설치된 피뢰기, AC 전원 공급 장치의 PE 라인, -48V DC 전원 공급 장치의 양극 등을 포함하여 일반적으로 전원이 공급되지 않는 장비의 모든 금속 부품은 접지해야 합니다. 장비를 안정적으로 접지하려면 다음 요구 사항에 유의하세요.

·어떤 경우에도 안전을 위해 짧고 두꺼운 구리선을 접지 용도로 사용해야 합니다. 구리 코어의 단면 영역은 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

낙뢰 보호 접지 효과를 보장하려면 랙 접지바와 건물 접지를 연결하는 접지 케이블의 단면 영역이 6 mm2 이상이고 접지 케이블의 길이는 30 m를 초과하지 않는 것을 권장합니다.

·2개의 접지선을 함께 연결하거나 스위치 또는 퓨즈를 추가하는 것은 엄격히 금지됩니다.

·배선하기 전에 접지선의 길이를 합리적으로 추정하세요. 거리 요구 사항을 충족하면서 가능한 가장 짧은 접지선을 사용하세요.

·접지선의 양쪽 끝에서 접지점의 전기 접점이 양호한지 확인하세요. 필요한 경우 내식성 처리(전기 도금 또는 코팅)를 수행합니다.

·접지선이 신호 케이블과 평행하게 연결되거나 꼬여서는 안 됩니다.

4.2 현장 접지 솔루션

접지 방식은 장치의 환경에 따라 선택해야 합니다. TP-Link 캠퍼스 액세스 스위치를 예시로 들면, 3가지 접지 방식이 아래에 나와 있습니다. 그중에서도 접지대를 통해 낙뢰 방지를 강화했습니다. 특정 환경 조건에 따라 가장 적합한 방법을 선택하세요.

·장치 설치 환경에서 접지대를 사용할 수 있는 경우, 다음 그림과 같이 안정성을 확인한 후 장치를 접지대에 연결하는 것을 권장합니다.

① 장치 (후면 패널)     ② 접지 단자     ③ 접지 케이블     ④ 접지 바    

·접지바를 사용할 수 없지만 근처에 있는 흙에 접지 전극을 묻힐 수 있는 경우, 2.5 m 이상의 각도 강관이나 강관을 지면으로 밀어 넣는 것을 권장합니다. 각도 강철은 50 mm × 50 mm × 5 mm보다 작지 않아야 하며, 강관의 벽 두께는 최소 3.5 mm여야 합니다. 접지 전극의 상단은 지면에서 최소 0.7 m여야 합니다. 장치 접지선은 전기 용접을 통해 앵글 강철에 연결해야 합니다. 용접된 조인트와 녹이 슬기 쉬운 부위는 부식 방지 조치로 처리해야 합니다.

① 장치 (후면 패널)      ② 접지 단자       ③ 접지 케이블      ④ 접지     ⑤ 용접 지점      ⑥ 접지  전극

·접지바와 매설된 접지 전극을 사용할 수 없는 경우, AC 전원 공급 장치의 PE(보호 접지) 전선을 사용하여 장치와 함께 제공된 전원 코드를 통해 접지하는 것을 권장합니다.

① 장치 (후면 패널)     ② AC 전원 코드 (PE 케이블 포함)

5. 등전위 결합

등전위 본딩은 공유 접지 시스템이나 지상 또는 지하 전도성 링크를 통해 건물의 모든 접지 시스템을 통합 네트워크로 연결합니다. 낙뢰 발생 시 모든 접지선에 고전압이 동시에 발생하여 전위차를 최소화하고 시스템 간 고장 위험을 크게 줄입니다(각 시스템의 전위가 동일하고, 두 지점 사이에 전류가 없으며, 전위차가 0이기 때문에).

5.1 등전위 본딩의 일반 요구 사항

메탈 케이스, 캐비닛, 랙, 메탈 파이프 등 동일한 네트워크에 있는 여러 장치를 동등하게 결합해야 합니다. 골짜기, 차폐된 케이블의 금속 외층, 보호 접지대, 전원 공급 PE 라인, 상호 연결된 장치, 피뢰기 등 S자형 구조의 접지 기준점(별 구조)이나 M자형 구조의 그리드(메시 구조)에 최단 거리로 연결해야 합니다. 등전위 본딩 네트워크는 공통 접지 시스템에 연결해야 합니다. 계통도는 다음과 같습니다.

	별 구조 (S)	메시 구조 (M)
기본 등전위 본딩 다이어그램
공통 접지 시스템에 등전위 결합

5.2 등전위 본딩 솔루션

·대규모 네트워크에서 여러 장치의 등전위 결합에 대한 자세한 내용은 5.1 등전위 결합에 대한 일반 요구 사항의 토폴로지를 참고하세요.

·서로 가까운 장치는 다음 토폴로지를 참고하세요. 연결 후에는 멀티미터로 등전위 접지 지점을 각각 측정하여 접촉 상태가 양호하고 임피던스가 낮습니다.

① 접지 단자     ② 등전위 본딩 케이블     ③ 접지 케이블     ④ 접지 바

6. 피뢰기 사용

피뢰기에는 전원 피뢰기와 신호 피뢰기의 2가지 유형이 있습니다.

6.1 전력 번개 피뢰기

전력 낙뢰 방지기는 전력선의 낙뢰로 인한 서지를 흡수하고 억제하여 장비를 보호하는 데 사용됩니다. 장비의 AC 전력선이 실외에서 연결되는 경우, 전원 피뢰기를 사용하는 것을 권장합니다.

6.2 신호 번개 피뢰기

신호 피뢰기는 트위스트 페어 포트를 보호하는 데 사용됩니다. 꼬임 쌍선 케이블을 실외에서 사용할 때는 신호 피뢰기를 사용해야 합니다.

다음은 신호 낙뢰 방지기 구매 및 사용 시 주의사항입니다.

·신호 피뢰기를 구매할 때는 피뢰기가 보호할 수 있는 포트 속도가 장치에서 보호해야 하는 포트 속도와 일치하는지 주의하세요. 그렇지 않으면 피뢰기를 사용할 수 없습니다. 또한 관련 표준을 충족하는 낙뢰 방지기를 선택해야 합니다. 그렇지 않으면 장치 간의 신호 전송 품질에 영향을 미칠 수 있습니다. 신호 낙뢰 방지기와 관련된 표준은 다음과 같습니다. IEC61643-21:2000 통신 및 신호 네트워크에 연결된 서지 보호 장치 - 성능 요구 사항 및 테스트 방법

·신호 피뢰기는 보호 장치 근처에 설치해야 하며, 짧은 접지선을 사용하여 피뢰기를 장치의 보호 접지에 연결해야 합니다. 신호 피뢰기의 일반적인 설치는 아래 그림과 같습니다.

① 접지 단자      ② 등전위 본딩 케이블     ③ 이더넷 케이블     ④ 신호 피뢰기     ⑤ 장치

6.3 설치 예 (피뢰기)

다음 그림은 피뢰기를 올바르게 설치하는 방법을 보여줍니다.

이 문서에는 기계 번역이 적용되었으며, 정확한 내용을 확인하려면 원본 영문 문서를 참고하시기 바랍니다.