절연의 4가지 유형과 그 특징 및 적용 사례

절연은 전기가 안전하고 효율적으로 전달되도록 하는 전기 안전의 중요한 요소입니다. 절연은 서로 접촉할 수 있는 두 개의 전도성 표면을 분리하는 데 사용되는 재료를 말합니다. 이 절연은 전기 쇼트로 인한 감전 및 화재를 예방하는 데 필수적입니다. 이 글에서는 절연의 4가지 유형과 그 특징 및 적용 사례에 대해 살펴봅니다.

 

 

1. 기능 절연

기능 절연이란 전압 전위가 다른 시스템들 사이에 신호나 전력을 전달하면서, 전기적 충격에 대한 보호는 제공하지 않는 절연 기능을 말합니다. 예를 들어, 절연 전선의 경우 내부 심선에 흐르는 전류는 절연물을 사이에 두고 통해 있기 때문에 절연 기능을 수행하지만, 인체 등으로 전류가 유출될 수 있으므로 감전 방지 기능은 제공하지 않습니다. 기능 절연은 단순히 절연 기능만 제공하는 것이므로, 보다 안전한 절연을 위해서는 기본 절연, 이중 절연 또는 강화 절연과 같은 다른 유형의 절연이 필요할 수 있습니다.

2. 기본 절연

기본 절연이란 기능 절연에 전기 충격에 대한 보호 기능을 더한 것입니다. 즉, 전압 전위가 다른 시스템들 사이에 신호나 전력을 전달하면서, 인체나 가축 등을 전기 충격으로부터 보호하는 절연 기능을 말합니다. IEC 60950-1 표준에서는 기본 절연으로 3.2mm의 연면 거리와 간격을 요구하고, 전압 정격 요구는 1분에 2500VRMS, 1초에 3000VRMS입니다.

 

3. 이중 절연

이중 절연은 기본 절연의 고장으로 인해 전기기기의 접근 가능한 부분에 위험 전압이 발생하는 것을 방지하기 위한 보호대책으로 기본 절연에 보조 절연을 추가한 것입니다.

4. 강화 절연

강화 절연은 단일 레이어를 사용해서 이중 절연과 같은 결과를 달성하는 것으로, 기본 및 고장 보호는 충전부의 접근 가능한 부분의 강화 절연에 의합니다. IEC 60950-1 표준에서는 강화 절연 및 이중 절연으로 6.4mm의 연면 거리와 간격을 요구하고, 전압 정격 요구는 1분에 5000VRMS, 1초에 6000VRMS입니다.

 

특징 및 적용 사례

• 기능 절연은 전압 전위가 다른 시스템들 사이에 신호나 전력을 전달하며, 전기적 충격에 대한 보호는 제공하지 않습니다. 예를 들어, 광섬유 통신은 두 개의 회로를 기능 절연으로 연결합니다.
• 기본 절연은 기능 절연에 전기 충격에 대한 보호 기능을 더한 것입니다. Class I 디바이스는 기본 절연에 어스 접지 연결을 사용해서 사용자를 보호합니다. 예를 들어, 컴퓨터나 TV 같은 제품이 Class I 디바이스입니다.
• 이중 절연은 전기적 부분과 최종 소비자 사이에 보조적인 절연 레이어를 추가한 것입니다. Class II 제품은 이중 절연을 필요로 합니다. 이러한 제품은 어스 접지 프롱이 없는 AC 플러그를 사용해서 제조됩니다. 예를 들어, IV 펌프 같은 휴대용 의료기기나 휴대폰 전원 충전기 같은 제품이 Class II 디바이스입니다.
• 강화 절연은 단일 레이어를 사용해서 이중 절연과 같은 결과를 달성합니다. 강화 절연을 사용한 디바이스는 PCB 트레이스, 코어, 권선, 핀 사이에 물리적 간격을 확보하면서 안전을 위한 연면 거리 및 간격을 충족하도록 설계됩니다. 예를 들어, UCC12050 은 강화 절연 솔루션으로서 바이어스 전원 공급 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.

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