일반적으로 surge(과전압)는 정상공급전압보다 5~6% 이상 상승한 전압 또는 극히 짧은 시간 (ns, us, ms 단위) 동안 수천볼트까지 올라간 impulse 신호 등을 말합니다.대표적인 예를 들면 전원 스위치를 개폐하는 과정에서 생기는 순간적인 과전압 혹은 번개나 낙뢰등이 있습니다.이런 surge가 회로에 유입되면 반도체 칩은 물론이고 전송선로를 태운다든지, 케이블 혹은 회로 내부의 절연체에 피해를 주어 전체적인 시스템의 성능이 저하되거나 치명적인 고장을 일으킬 수 있습니다. 회로 입장에서는 정말 피하고 싶은 녀석이죠.대부분의 단말기나 제품, 장비들은 전원단 혹은 입출력 커넥터 연결부위에서 발생하는 surge에 대해 varistor, zenor diode, tantal 등으로 보호회로를 구성하여 보호를 해주려고 노력하고 있습니다.그러나 옥외형 중계기나 기지국은 대부분 실외에 설치되며 안테나로부터 급전선 케이블로 길게 연결이 되어 있어 낙뢰나 번개에 취약하지요. 더구나 안테나가 번개를 끌어오는 역할을 하여 번개나 낙뢰에 대해 더 취약할 수 밖에 없습니다.이때 바깥에 노출된 안테나와 케이블 등을 보호하기 위해 필요한 것이 Arrestor입니다 


그러면 이 Arrestor는 어디에 설치해야 할까요? 중계기나 기지국을 설계하시는 분들이나 시설을 주로 하시는 분들은 주의 깊게 보셔야 할 것입니다. 기지국설치를 예를 들어 보겠습니다.아래 그림을 보시면 Arrestor는 보호하고자 하는 녹색 장비의 입구에 설치되어 있습니다. 그리고 Ground를 밖으로 빼어 접지를 시키고 있습니다.그런데 자세히 보면 Arrestor가 안테나에서 들어오는 신호선과 함께 외부 전원이 들어오는 입력선에도 연결된 것을 볼 수 있습니다. , 신호선, 전원선, 통신선 등 외부에서 surge가 유입될 가능성이 있는 각각의 라인에 모두 Arrestor를 연결해야 하는 것입니다.



중계기도 마찬가지로 안테나로 연결되는 급전선으로부터 System 내부로 유입되는 가장 초입에 Arrestor가 장착되어야 낙뢰로부터 고가의 System을 보호 할 수 있는 것입니다. 저희 ㈜에스알테크날러지에서 공급해 드리는 Arrestor 역시 중계기나 기지국을 설계하시는 분들이나 시설관련 업무를 하시는 분들께서 많이 찾고 계십니다.Arrestor는 일반적으로 가스 방전관(Gas Discharge Tube : GDT) 타입과 λ/4 타입을 많이 사용합니다.이 중 일반적으로 많이 사용되는 것은 가스 방전관 타입입니다.보통 때에는 무한대에 가까운 절연체(10GΩ)로서 아무런 기능을 하지 않지만 번개나 낙뢰 같은 순간적인 과전압이 걸리면 순간적으로 스파크 갭이 단락됩니다. Arrestor내부에는 전하 운반자(carrier)가 방전 구역내에 어느 정도 항상 존재하고 있는데, 스파크 갭이 단락되는 순간 전계에 의해 전자를 향하여 빠르게 이동하게 됩니다. 높은 속도로 가속된 전자들은 가스 분자와 충돌하여, 가스 분자로부터 전자들을 분리시킵니다. 이런 과정으로 급격히 증가된 전하 운반자(carrier)들에 의해 순간적인 과전압(surge)이 걸리는 순간 전류가 빠르게 흐르게 되는 것이죠. 따라서 순간적인 surge로 인한 에너지는 효과적으로 접지를 통하여 대지로 방전되기 때문에 장비가 안전하게 보호될 수 있습니다. 발생했던 surge 전압이 소멸되고 나면 대전된 입자들은 원래의 가스분자로 재결합됩니다. 가스봉입 절연 스파크 갭은 원래의 높은 절연 상태로 복귀되어, 기능상의 한 주기가 끝나게 됩니다. 


Arrestor Surge 처리 용량 ( KA (8*20μs)) 이 높을수록 높은 전압에서 안전하게 장비를 보호할수 있습니다. 낙뢰는 언제 얼마의 파워로 안테나와 장비에 떨어질지 모르고 또한 떨어졌는지도 알리 어렵습니다. 그래서 시스템의 안전한 보호를 위해서 정기적으로 Arrestor 를 신제품으로 교체해주면 안전하게 시스템을 관리할 수 있습니다.


 


 



  
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Arrestor N male to female BH Gastube 3GHz
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Arrestor N male to female BH Gastube 6GHz
   
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