UL 1741 강의 1 — 표준의 정체와 구성, 적용 범위, 용어 정의

태양광·배터리·연료전지의 전기를 계통에 내보내는 인버터가 미국 시장에 들어가려면 거쳐야 하는 안전 표준 UL 1741을 처음부터 읽는 강의의 첫 회다. 이 표준이 무엇을 다루고 무엇을 다루지 않는지, 세 개의 보충(SA·SB·SC)이 왜 붙었는지, 그리고 뒤의 모든 조항이 기대는 용어 정의를 정리한다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

인버터 하나에 두 종류의 규칙이 걸린다

지붕 위 태양광 패널이 만드는 전기는 직류이고, 집과 전력망이 쓰는 전기는 교류다. 이 둘을 잇는 장치가 인버터다. 인버터는 전력 전자 장치이므로 감전과 화재의 위험을 안고 있고, 동시에 전력망과 병렬로 연결되어 전기를 내보내므로 전력망의 전압과 주파수를 흔들 수도 있다. 그래서 인버터에는 성격이 다른 두 종류의 규칙이 동시에 걸린다. 하나는 장치 자체가 사람과 건물에 해를 끼치지 않게 하는 안전 규칙이고, 다른 하나는 장치가 전력망과 어떻게 협조해야 하는지를 정하는 연동 규칙이다.

미국에서 이 두 규칙을 한 문서에 담은 것이 UL 1741이다. 정식 명칭은 「분산 에너지 자원과 함께 쓰는 인버터, 컨버터, 컨트롤러 및 계통연계 시스템 장비에 관한 안전 표준」이고, 발행 주체는 ULSE(UL Standards & Engagement)다. ULSE는 1894년 설립된 미국의 안전 시험·인증 기관 UL(Underwriters Laboratories)에서 표준 제정 기능을 떼어 만든 비영리 조직으로, UL 계열 표준의 저작권을 갖고 개정을 관리한다. 제품을 실제로 시험하고 인증 마크를 붙이는 일은 UL Solutions나 Intertek 같은 시험소가 한다. 이런 시험소를 미국 산업안전보건청(OSHA)이 승인한 경우 NRTL(Nationally Recognized Testing Laboratory, 국가 공인 시험소)이라 부르며, 미국 전기설비 기준은 이 NRTL이 표준에 따라 인증(listing)한 장비만 설치하도록 요구한다.

UL 1741 제1판은 1999년 5월, 제2판은 2010년 1월, 지금 쓰이는 제3판은 2021년 9월 28일에 나왔다. 제3판은 2022년 10월, 2026년 5월 21일, 2026년 8월 14일에 개정되었다. 2026년 5월 개정은 양방향 전기차 충전 설비를 다루는 보충 SC를 추가했고, 2026년 8월 개정은 중전압(1000 V 초과 교류, 1500 V 초과 직류) 장비에 관한 조항을 대폭 확장했다. 이 강의는 8월 개정까지 반영된 판본을 기준으로 삼는다. 발행일이 1999년이라는 사실은 이 표준이 태양광 보급 초기부터 있었다는 뜻이고, 2016년 이후 보충이 셋이나 붙었다는 사실은 원래의 안전 표준으로는 담을 수 없는 계통 연동 요구가 그만큼 늘었다는 뜻이다.

UL 1741은 IEEE 1547을 시험하는 도구이고, NEC 아래에서 설치된다

제1절 적용 범위(Scope)는 여섯 항으로 되어 있다. 1.1은 대상을 정한다. 인버터, 컨버터, 충전 컨트롤러, 그리고 계통연계 시스템 장비(ISE, Interconnection System Equipment)로서, 독립형(계통과 연결하지 않는) 시스템이나 연동형(계통과 연결하는) 시스템에 쓰이는 장비다. 연동형 장비는 전력계통(EPS, Electric Power System)과 병렬로 운전하면서 공통 부하에 전력을 공급하는 장비로 정의된다. 여기서 EPS는 부하에 전력을 전달하는 설비 전체를 가리키는 말이며, 가장 흔한 예가 전력회사의 배전망이다.

1.2는 이 표준의 위치를 정한다. 연동형 장비에 대해 UL 1741은 IEEE 1547(분산 자원의 전력계통 연계 표준)과 IEEE 1547.1(그 연계 요건에 대한 적합성 시험 절차 표준)을 보완하고 함께 쓰이도록 만들어졌다. IEEE 1547은 미국 전기전자학회(IEEE)가 2003년 처음 제정한 표준으로, 분산 전원이 배전망에 붙을 때 전압·주파수가 정상 범위를 벗어나면 얼마나 빨리 끊어져야 하는지, 전력 품질은 어떠해야 하는지, 단독운전을 어떻게 막아야 하는지를 정한다. 2005년 미국 에너지정책법이 IEEE 1547을 분산 전원 연계의 국가 표준으로 지정했다. 그러나 IEEE 1547은 요구 성능을 적을 뿐 인증 마크를 주지 않는다. 그 성능을 어떻게 시험해서 인증할지는 UL 1741이 정한다. 두 문서의 관계를 한 문장으로 적으면, IEEE 1547이 합격 기준이고 UL 1741이 시험 방법과 인증 절차다.

1.3과 1.4는 대상을 넓힌다. 평판형 태양광 모듈과 인버터를 하나로 합쳐 교류를 내는 AC 모듈, 그리고 다른 대체 에너지원이나 독립 전원을 인버터·컨버터·충전 컨트롤러·ISE와 시스템 단위로 조합한 전력 시스템까지 포함한다. 1.5는 설치 기준을 명확히 한다. 이 표준이 다루는 제품은 미국 전기규정(NEC, National Electrical Code, NFPA 70)에 따라 설치되는 것을 전제한다. NEC는 미국 방화협회(NFPA)가 3년마다 개정하는 전기 설비 설치 규정으로, 각 주와 지방정부가 조례로 채택해 법적 효력을 갖는다. UL 1741의 여러 조항이 NEC의 특정 조항(690.7, 690.12 등)을 직접 인용하는 이유가 여기 있다. 제품 표준과 설치 규정이 서로를 참조하는 구조다. 1.6은 급속차단 장비와 시스템도 이 표준의 대상임을 밝힌다. 급속차단은 화재 진압 때 소방관이 지붕 위 태양광 배선의 전압을 빠르게 낮출 수 있게 하는 기능으로, 2014년판 NEC 690.12에서 처음 요구되었다.

본문 103개 절과 세 개의 보충, 그리고 부속서 A

문서의 뼈대는 다음과 같다. 본문은 1절부터 103절까지이고, 크게 여덟 묶음으로 나뉜다. 도입(1~5절: 적용 범위, 용어, 부품, 단위, 참조), 구조(6~36A절), 상해 위험 방지(37~41절), 출력 특성과 연동 호환(42~43A절), 성능(44~64C절), 정격(65절), 표시(66~69절), 제조·생산 시험(70~71절)이다. 이어서 제품 종류별 부록 격인 절이 붙는다. 충전 컨트롤러(72~83절), 전자장치가 결합된 AC 모듈과 PV 모듈(84~91절), 급속차단 장비와 시스템(92~103절)이다. 절 번호에 A·B·C가 붙은 것(7.2A, 15A, 22A, 32A, 43A, 47A, 64A 등)은 개정 때 기존 번호 사이에 끼워 넣은 절이며, 대부분 중전압 장비와 아크·사이버보안처럼 나중에 추가된 주제다.

그 뒤에 세 보충이 있다. 보충 SA는 계통 지원 연동 장비(Grid Support Utility Interactive Equipment)를 다룬다. 2016년 9월 UL이 발표한 것으로, 캘리포니아 공익사업위원회(CPUC)가 배전망 연계 규정인 Rule 21을 개정해 요구한 스마트 인버터 기능, 곧 전압·주파수가 흔들려도 곧바로 끊어지지 않고 버티는 라이드스루, 무효전력 공급, 출력 상승 속도 제한 같은 기능을 시험하기 위해 만들어졌다. 캘리포니아와 하와이는 2017년 9월부터 SA 인증을 요구했다. 보충 SB는 2018년 4월 개정된 IEEE 1547-2018과 2020년 발행된 시험 절차 IEEE 1547.1-2020에 맞춘 인증 경로이며, 제3판이 나온 2021년 9월에 함께 들어갔다. SA가 캘리포니아 Rule 21이라는 특정 규정을 따라 만든 시험이라면, SB는 국가 표준 IEEE 1547-2018 자체를 따르는 시험이다. 보충 SC는 2026년 5월 추가되었고, SAE J3072(차량 탑재 양방향 인버터의 계통 연계 요건)를 따르는 전기차와 짝을 이루는 교류 양방향 충전 설비(BEVSE)를 다룬다. 마지막의 부속서 A는 부품에 적용되는 표준 목록이다.

이 구성에서 한 가지를 미리 읽어 둘 필요가 있다. 본문 42~43절의 연동 호환 요구는 2003년판 IEEE 1547을 전제로 쓰였고, 그때의 인버터는 계통 이상이 생기면 빨리 끊어지는 것이 미덕이었다. 보충 SA와 SB는 반대로 끊어지지 말고 버티라고 요구한다. 같은 문서 안에 두 시대의 철학이 나란히 남아 있고, 용어 정의가 그 둘을 구별하는 장치다.

용어 정의가 곧 분류 기준이다 — 2.1절의 54개 용어

2.1.1은 이 표준에서 "unit"이라는 낱말이 표준이 다루는 모든 제품을 가리킨다고 정하고, 2.1.2부터 2.1.54까지의 정의가 문서 전체에 적용된다고 밝힌다. 정의는 알파벳순이지만, 이해를 위해 성격별로 묶어 읽는다.

제품의 종류를 가르는 정의

인버터(2.1.23)는 직류를 교류로 바꾸는 전자 장치다. 컨버터(2.1.9)는 교류나 직류를 받아 다른 형태의 교류나 직류로 바꾸는 장치인데, 부하에 직접 전력을 공급하는 교류 출력 컨버터는 별도 언급이 없으면 인버터의 모든 요건을 그대로 적용받는다(6.2도 같은 취지다). 충전 컨트롤러(2.1.6)는 태양광 시스템의 축전지 충전 과정을 제어하는 장치이고, 직렬 충전 컨트롤러(2.1.45)는 태양광 어레이와 배터리 사이에 직렬로 들어가 온·오프, 펄스폭 변조(PWM), 선형 제어 중 한 방식으로 동작하는 제어 요소다. PWM 충전(2.1.39)은 배터리 전압이 정전압 조절 구간에 이르도록 재접속 설정점(Vrr)을 차단 설정점(Vr)에 가깝게 두고 스위칭 비율로 전류를 점차 줄이는 방식이다. 전압 조절 설정점(Vr, 2.1.53)은 충전 컨트롤러가 배터리를 허용하는 최대 전압이고, 전압 조절 재접속 설정점(Vrr, 2.1.54)은 그 뒤 어레이를 다시 붙이는 전압이다.

AC 모듈(2.1.2)은 태양전지, 광학계, 인버터 등을 한 몸으로 담아 햇빛에서 곧바로 교류를 만드는 가장 작은 완결 단위이며, 추적 장치는 제외한다. 전자장치 결합 PV 모듈(PVIE, 2.1.40)은 전자장치가 물리적으로 붙은 PV 모듈이다. 계통연계 시스템 장비(ISE, 2.1.22)는 분산 자원을 EPS에 연계할 때 보호와 제어 기능을 맡는 부품 또는 부품 조합이며, 인버터든 비인버터형 분산 자원이든 그 안의 제어 하위 조립품일 수 있다. 외부 변압기(2.1.31)는 제품 밖에 있지만 제조사가 정상 동작에 반드시 필요하다고 지정한 절연 변압기로, 접지 도체가 있는 설비에서 순환 지락 전류를 막기 위해 쓰는 경우가 예시로 나온다.

연동 방식을 가르는 정의

이 표준의 뒤쪽 절들은 제품이 어느 범주에 속하느냐에 따라 적용 조항이 달라지므로, 다음 네 정의가 가장 자주 쓰인다.

• 독립형 인버터(2.1.48): 부하에만 전력을 공급하고 전력회사 쪽으로 전기를 되돌려 보내지 않는 인버터.
• 계통 연동 인버터(Utility-Interactive Inverter, 2.1.52): 전력회사와 병렬로 공통 부하에 전력을 공급하고 때로는 전력회사에 전력을 보내는 인버터. 주석은 이 용어가 전통적으로 IEEE 1547-2003과 IEEE 1547.1-2005에 맞는 제품을 가리킨다고 덧붙인다.
• 계통 지원 연동 인버터/ISE(Grid Support Utility-Interactive, 2.1.18): 보충 SA나 보충 SB의 고급 연계 요건을 만족하는 인버터나 ISE. 앞의 "계통 연동 인버터"와 이름이 비슷하지만 다른 등급이며, 명판에 이 명칭이 찍힌다.
• 특수 목적 연동 제품(2.1.47): 일반적인 연동 인버터와 다른 특정 용도로 평가된 제품. 특정 연계 보호 설정을 가질 수 있고, 내부 보호 대신 전력회사가 요구하는 외부 보호 계전기에 의존할 수도 있다. IEEE 1547-2018은 이런 제품을 부분 적합 제품(Partially Compliant Product)이라 부른다. 주석은 발전 단지처럼 전력을 수출하는 특정 발전 용도에 쓰이며, 공개된 연계 요건의 일부만으로 평가될 수 있다고 설명한다.

연동 장비(2.1.21)는 이들을 아우르는 총칭이다. EPS와 병렬 운전하는 장비 전체를 가리키며, 인버터·컨버터·회전기 같은 발전원뿐 아니라 연계 감시·보호·제어를 수행하는 ISE도 포함한다. 단독운전 보호(2.1.24)는 인버터와 일부 전력회사 부하가 나머지 계통에서 분리된 채 계속 운전되는 것을 막는 보호다. 배전선이 끊어졌는데 인버터가 그 구간에 계속 전기를 공급하면 복구 작업자가 감전될 수 있기 때문에, 연동 인버터의 가장 오래된 요건이 이 보호다.

전압과 에너지 수준으로 회로를 가르는 정의

안전 표준은 회로를 위험 수준에 따라 나누고, 위험이 낮은 회로에는 이격거리·절연·과전류 보호 요건을 완화한다. 그 경계를 정하는 정의들이다.

• 저전압 제한에너지(LVLE) 회로(2.1.30): 교류 실효값 30 V(피크 42.4 V) 이하 또는 직류 60 V 이하이면서, 전원이 (a) 클래스 2 변압기(고유 제한형이거나, 비고유 제한형이면 자동 재폐로가 아니고 트립 자유이며 다른 정격으로 쉽게 바꿀 수 없는 과전류 보호 장치가 붙은 것), (b) 절연 변압기 2차와 저항·조절 회로망의 조합으로 고유 제한형 클래스 2 전원의 성능 요건을 만족하는 것, (c) 1차 회로에서 절연된 배터리(충전 회로 포함)와 저항·조절 회로망의 조합 중 하나인 회로.
• 제한에너지(LE) 회로(2.1.28): 1000 V 이하이면서 변압기 2차, 31.10을 만족하는 저항, 31.11을 만족하는 조절 회로망 중 하나로 에너지가 100 VA로 제한된 회로.
• 제어회로(2.1.8): LVLE 신호만 나르고 주전력은 나르지 않는 회로.
• 클래스 2 변압기(2.1.7): UL 5085-1과 UL 5085-3을 만족하는 강압 변압기. 미국에서 클래스 2는 출력 에너지가 화재·감전 위험이 없을 만큼 제한된 전원 등급을 뜻한다.
• 전기 에너지 대전류 위험(2.1.41): 감전이 아니라, 활선부와 인접 금속 사이 또는 극성이 다른 활선부 사이에 2 V 이상의 전위가 있고 연속 240 VA 이상 또는 20 J 이상의 무효 에너지가 있어 공구 같은 금속이 단락되면 화상이나 화재를 낼 수 있는 상태. 이 240 VA라는 숫자는 뒤의 급속차단 요건과 NEC 690.12에도 반복해서 나온다.
• 중전압(2.1.33A): 교류 1000 V 초과 또는 직류 1500 V 초과. 주석은 다른 표준과 규정이 중전압을 다르게 정의할 수 있음을 인정한다. 이에 따라 저전압 구획(2.1.29A)은 그 이하에서만 동작하는 배선·부품을 담고 접지된 금속 격벽으로 중전압 구획과 완전히 분리된 부분, 중전압 구획(2.1.33B)은 중전압으로 동작하는 배선이나 부품이 하나라도 있는 부분, 중전압 문(2.1.33C)은 개별 접지 금속 외함 안에 있지 않은 중전압 부품·배선에 접근하게 하는 문이다.

회로 위치를 가르는 정의

1차 회로(2.1.38)는 분기회로에 도전적으로 연결된 배선과 부품이고, 2차 회로(2.1.44)는 절연 변압기의 2차 권선에서 공급되는 회로다. 절연 회로(2.1.25)는 절연 변압기나 광·자기 결합 소자로 분리된 회로이며, 절연 변압기(2.1.26)는 1차와 2차 권선이 전기적으로 분리되고 정상·과부하 조건 모두에서 권선 사이, 권선과 철심 사이, 인접한 2차 권선 사이에 화재·감전 위험을 낳는 연결이 없도록 만들어진 변압기다. 분기회로(2.1.4)는 배전반의 최종 과전류 보호 장치 이후, 영구 접속 제품의 교류 출력 현장 배선 단자를 보호하는 건물 배선 부분이고, 바이패스 전원(2.1.5)은 인버터의 전력 변환부가 부하에 전력을 공급하지 않을 때 부하가 대신 연결되는 분기회로나 발전기다. 접지 도체(2.1.19)는 의도적으로 접지한 계통 또는 회로 도체다.

물리적 구조와 사람의 접근을 가르는 정의

외함(2.1.14)은 (a) 화재·감전·상해 위험이 있는 부분에 대한 접근과 (b) 내부 전기 이상으로 생긴 불꽃·스파크·용융 금속의 전파 위험을 막는 정도의 보호를 주도록 만든 겉 케이스다. 보호 등급(2.1.11)은 외함이 상해 위험 부분에 대한 접근, 고체 이물, 물의 침입을 표준화된 시험으로 확인해 얼마나 막는지의 정도다. 배리어(2.1.3)는 외함 안에서 위험 부분에 대한 접근을 줄이는 부품이고, 가드(2.1.20)는 외함 밖에서 상해 위험 부품에 대한 접근을 줄이는 부품이다(38절 참조). 문(2.1.12A)은 경첩과 손으로 여는 걸쇠가 있는 덮개다. 녹아웃(2.1.27)은 설치 때 망치·드라이버·펜치로 쉽게 떼어 배관이나 케이블 부속을 붙일 구멍을 만들 수 있게 가공된 외함 벽 부분이다.

활선부(2.1.29)는 정상 사용 중 대지에 대해 전위차가 있는 도전 부품이다. 안전 회로(2.1.42)는 화재·감전·상해·대전류 위험을 줄이는 데 쓰이는 1차 또는 2차 회로이고, 안전 인터록(2.1.43)은 위험이 제거될 때까지 위험 구역 접근을 막거나 접근 시 자동으로 위험을 제거하는 수단이다. 서비스 요원(2.1.46)은 장비의 구조와 동작, 관련 위험을 잘 아는 훈련된 사람이며, 이 표준의 접근성 요건은 일반 사용자와 서비스 요원을 구별해 적용한다. 공구(2.1.50)는 드라이버, 동전, 열쇠처럼 나사나 걸쇠를 조작할 수 있는 모든 물건이다. 동전이 공구에 포함된다는 정의 때문에, 동전으로 돌릴 수 있는 나사는 "공구 없이 열 수 있는" 것으로 취급되지 않는다.

고정형 제품(2.1.17)은 기계적·전기적으로 영구 접속되어 공구로만 분리할 수 있는 제품이고, 영구 접속 제품(2.1.35)은 코드와 플러그가 아닌 수단으로 전원에 연결된 제품이다. 현장 배선 리드(2.1.15)와 현장 배선 단자(2.1.16)는 설치자가 전원·부하·기타 선을 연결하도록 마련한 리드선과 단자다. 압착 단자 커넥터(2.1.37)는 납땜 없이 압력으로 도체를 접속하는 단자로, 배럴·세트스크류형, 크림프 배럴형, 클램핑 플레이트·나사형이 예시다. 전력 커넥터(2.1.36)는 시험 대상 장치의 주 입출력 전력을 나르는 단일 또는 다중 도체 커넥터이며, 제어·통신·데이터 신호용은 제외한다. 단로 장치(2.1.12)는 회로 도체를 전원·소스·전력회사·부하에서 분리하는 장치다.

태양광 특유의 수치 정의

표준 시험 조건(STC, 2.1.49)은 조사강도 100 mW/cm²(1000 W/m²), 대기질량 AM 1.5 스펙트럼, 셀 온도 25 °C다. 개방전압(Voc, 2.1.34)은 STC에서 PV 모듈이나 패널의 무부하 최대 출력 전압이다. 최대 시스템 전압(2.1.33)은 결정질·다결정 실리콘 모듈이면 Voc에 NEC 690.7의 온도 보정 계수를 곱한 값이고, 비정질·박막 모듈이면 Voc 그 자체다. 태양전지는 온도가 낮을수록 전압이 오르므로, 겨울 새벽의 개방전압이 설계 기준이 된다. 최대 입력 단락전류(Isc max, 2.1.32)는 시험 대상 장치의 직류 포트가 연결되도록 정격된 최대 예상 단락전류이며, PV 어레이·배터리·저장장치 어느 쪽에서든 올 수 있다. 주석은 NEC 적합 설비에서 이 값이 PV 어레이 단락전류의 1.25배에 해당한다고 설명한다. 직류 지락 검출·차단기(2.1.10)는 PV 어레이의 지락을 검출하고 직류 회로의 고장 경로를 끊어 어레이를 보호하는 장치다. 총고조파 왜율(THD, 2.1.51)은 고조파 성분의 실효값을 기본파 실효값으로 나눈 백분율이며, 정의에 계산식이 함께 실려 있다.

급속차단 용어 — 2.2절의 11개 용어

2.2절은 급속차단 장비와 시스템에만 쓰이는 정의를 따로 둔다. 제어 도체(2.2.2)는 NEC 690.12의 급속차단 요건을 받는 PV 시스템 도체로, PV 소스·출력 도체, 인버터 직류 입력 도체, 인버터 교류 출력 도체, 충전 컨트롤러의 입출력 도체, PV 직류원에 직접 붙은 저장장치의 도체를 모두 포함할 수 있다. 감쇠(2.2.1)는 제어 도체의 전압이나 전류 또는 둘 다를 줄여 가용 에너지를 요구 수준까지 낮추는 것이며, 능동 전자 회로든 소산 방식이든 허용된다. 제어 상태(2.2.3)는 급속차단이 작동했을 때 제어 도체의 전압·VA·전류가 이 표준의 안전 사양 안에 들어온 상태다.

PV 급속차단 장비(PVRSE, 2.2.6)는 PVRSS 안에서 제어 도체를 개시·분리·격리·감쇠하는 데 쓰이는 장비이고, PV 급속차단 시스템(PVRSS, 2.2.7)은 PVRSE로 구성되어 개시와 함께 분리·격리·감쇠까지 수행하는 시스템이다. 개시 장치(2.2.4)는 급속차단 기능을 작동시키는 수동·자동 스위치, 입력 포트, 신호이고, 리셋 장치(2.2.9)는 시스템을 정상 상태로 되돌리는 장치이며, 상태 표시기(2.2.11)는 급속차단 명령이 실제로 실행되었음을 조작자에게 눈으로 확인시키는 표시기다. 급속차단 시간 한계(2.2.8)는 PVRSE나 PVRSS가 98.1절의 요구 수준에 도달하는 정격 시간이며 NEC 690.12의 한계를 넘을 수 없다. 주석은 2017년판 NEC와, 2016년 8월 13일자 잠정 개정 TIA 14-10으로 수정된 2014년판 NEC가 응답 시간을 30초 이내로 정한다고 적는다. 동시(2.2.10)는 시험에서 여러 스위칭 사건이 의도적 지연 없이 일어난다는 뜻이며 시험 회로는 시간차를 최소화해야 한다. 공칭 동작 셀 온도(NOCT, 2.2.5)는 조사강도 80 mW/cm², 주위 온도 20 °C, 풍속 1 m/s, 개방 회로, UL 1703에 따른 장착 조건에서 셀 접합부가 이르는 평형 온도다.

3~5절: 부품, 단위, 참조의 해석 규칙

3.1은 이 표준이 다루는 제품의 부품이 해당 부품 표준을 만족해야 한다고 정하고, 자주 쓰이는 부품 표준의 목록을 부속서 A로 넘긴다. 3.2는 두 가지 예외를 둔다. 부품 표준의 어떤 요건이 이 제품에서 쓰이지 않는 기능에 관한 것이거나, 이 표준의 요건으로 대체되는 경우다. 3.3은 부품을 의도된 사용 조건에서 정해진 정격 안에서 써야 한다고 하고, 3.4는 구조가 불완전하거나 성능이 제한된 부품은 정해진 조건(예: 특정 온도 이하)에서만 써야 한다고 한다. 4.1은 괄호 없이 적힌 값이 요구값이고 괄호 안 값은 설명이나 근사값이라고 정한다. 이 표준은 SI 단위를 앞에 쓰고 인치·파운드 단위를 괄호에 넣으므로, 요구값은 미터법 쪽이다. 5.1은 연도 없이 인용된 규정·표준은 최신판을 뜻한다고 정한다.

결론 — 안전 표준 위에 연동 시험이 세 겹으로 얹힌 문서이며, 용어가 적용 조항을 결정한다

UL 1741은 1999년에 인버터의 감전·화재 안전을 위해 만들어진 제품 표준이고, 그 위에 2016년 SA, 2021년 SB, 2026년 SC라는 세 겹의 계통 연동 시험이 얹혔다. 안전 요건은 6절부터 71절까지 구조·성능·표시·제조 시험의 순서로 배열되어 있고, 충전 컨트롤러·AC 모듈·급속차단 장비는 제품별 부록 절이 따로 있다. 연동 요건은 본문 42~43절이 IEEE 1547-2003 시대의 기본을 담고, 보충들이 각각 캘리포니아 Rule 21, IEEE 1547-2018, SAE J3072를 따라 고급 기능을 시험한다.

이 구조에서 용어 정의의 역할이 보인다. 독립형이냐 연동형이냐, 계통 연동이냐 계통 지원이냐, LVLE 회로냐 1차 회로냐, 저전압이냐 중전압이냐에 따라 뒤의 어느 절이 적용되는지가 정해진다. 2절을 읽지 않고 7절 이후를 읽으면 왜 어떤 회로는 이격거리 시험을 면제받고 어떤 회로는 절연내력 시험을 두 배 전압으로 받는지 이해할 수 없다. 다음 강의부터 구조 요건을 절 순서대로 읽되, 각 조항이 어느 정의에 기대어 있는지를 함께 표시한다.

남는 물음은 본문의 오래된 연동 요건과 보충의 새 요건이 실제 인증에서 어떻게 공존하는가다. 계통 지원 인버터도 본문 42~43절의 시험을 받는지, 아니면 보충이 그것을 대체하는지는 보충 SA5와 SB4를 읽을 때 답할 수 있다.

UL 1741 강의 2 — 부품·외함·환기 개구·부식·조립·장착·접근성·감전(3~13절)

구조 요건의 첫 묶음이다. 인버터의 겉 케이스가 안에서 나온 불꽃을 가두고, 밖에서 들어오는 손가락·이물·빗물을 막고, 열은 내보내도록 하는 규칙을 치수 단위로 읽는다. 마지막에는 어떤 전압과 어떤 저장 에너지까지를 감전 위험이 없다고 보는지 정하는 13절을 다룬다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

외함이 막아야 하는 것은 세 방향이다

6절 일반 요건은 두 항뿐이다. 6.1은 정격 50 V 이하로 동작하는 제품이 접지 회로와 비접지 회로 양쪽에서 의도대로 동작해야 한다고 정하고, 6.2는 컨버터에 인버터의 모든 요건을 적용한다고 정한다. 뒤에 나오는 조항이 "인버터"라고만 써도 컨버터에 똑같이 걸리는 근거가 이 항이다.

7절 프레임과 외함은 이 묶음에서 가장 길다. 7.1.1은 제품에 모든 통전 부품을 담는 외함이 있어야 하고, 외함이 외부의 힘으로부터 내부 부품을 보호해야 하며, 화재·감전·상해 위험을 줄이기 위해 제자리에 있어야 하는 외함 부분은 이 표준의 외함 요건을 만족해야 한다고 정한다. 외함 규정을 읽을 때는 그것이 세 방향의 위험을 동시에 다룬다는 점을 붙들면 된다. 안에서 밖으로 나가는 불꽃과 용융 금속, 밖에서 안으로 들어오는 사람의 손과 이물과 물, 그리고 외함을 여닫는 과정에서 생기는 접촉이다. 7절의 하위 절은 이 세 방향을 재료 두께, 개구 치수, 문과 덮개의 고정 방식으로 각각 다룬다.

7.1.2는 프레임이나 섀시가 정상 운전 중 전류를 나르는 경로가 되어서는 안 된다고 정한다(22.12의 예외만 허용). 7.1.3은 다이얼이나 명판처럼 외함의 일부를 이루는 부품도 외함 요건을 따르게 한다. 7.1.4는 실내용(Type 1)이 아닌 외함은 7.9절 환경 등급 외함 요건이나 UL 50(전기 장비 외함 표준)의 해당 Type 요건을 만족하도록 한다. 7.1.5는 현장 배선을 하거나 장비를 조작하려고 떼어내는 덮개·문에 판금용 나사(sheet-metal screw)를 금속에 직접 박아 쓰지 못하게 한다. 판금용 나사는 반복해서 풀고 조이면 구멍이 헐거워지기 때문이다. 기계 나사, 셀프태핑 기계 나사, 나사산 성형 나사는 최소 두 산 이상 물리면 허용된다. 7.1.6은 설치나 조작 때 떼지 않는 내부 부품이라면 판금용 나사를 써도 된다고 한다.

7.1.7은 2026년 8월 개정으로 확장된 중전압 조항이다. 중전압 배선과 부품은 관찰창과 환기 개구를 빼고는 접지된 금속 외함이나 금속 배관으로 완전히 둘러싸야 하고, 고분자 외함은 쓸 수 없다. 예외 1은 일반인이 출입하지 않는 제한 구역 전용 제품에서 차폐된 중전압 배선을 노출할 수 있게 하고, 예외 2는 2400 V 이하 제품이 7.5절을 만족하는 고분자 외함을 쓸 수 있게 한다.

덮개와 문 — 저전압은 걸쇠, 중전압은 인터록

7.2.1은 부하 센터로 쓰이는 제품에서 교체가 필요한 퓨즈 같은 과부하 보호 장치에 접근하는 덮개를 경첩식으로 하도록 요구한다. 정상 조작 중에 열어야 하는 덮개도 같다. 이런 덮개는 공구가 필요한 나사만으로 닫혀 있어서는 안 되고 스프링 걸쇠나 손으로 조작하는 고정식 체결구가 있어야 하며, 열었을 때 활선부가 접근되어서는 안 된다. 예외 1은 안에 든 보호 장치가 제어회로의 보조 보호기이거나, 100 VA 이하 부하용 2 A 이하 보조 보호기이거나, 자체 외함이 있는 인출형 퓨즈이거나, LVLE 회로의 보호 장치일 때 경첩을 면제한다. 예외 2는 사용자가 정비·조작할 부품이 없고 67.6의 표시가 있으면 면제한다. 7.2.2는 퓨즈에 접근하는 문과 덮개에 UL 508(산업용 제어 장비)의 문·덮개 요건을 적용한다.

7.2A는 중전압 장비의 문과 덮개를 다루며 8월 개정에서 통째로 들어왔다. 저전압에서 접근 제한의 수단이 걸쇠와 공구였다면, 중전압에서는 인터록이다. 7.2A.1은 통전 중인 중전압 부품에 접근하는 문을 중전압 부품이 살아 있는 동안 열리지 않도록 인터록하게 하고, 그 인터록은 15A절을 따르게 한다. 7.2A.2는 문과 덮개를 여는 데 공구가 필요하게 하고, 잠금 장치를 추가할 수 있으며, 67.8A에 따른 위험(Danger) 표시를 붙이게 한다. 7.2A.3은 인터록된 덮개에만 접근하는 바깥 문에는 인터록을 요구하지 않되, 그 덮개의 인터록이 안쪽 중전압 부품의 정전을 요구하거나 15A절을 따르게 한다. 7.2A.4는 문에 걸쇠나 고정식 체결구를 두고, 체결구는 덮개 전체 길이를 눌러 닫도록 여러 개를 쓰며, 경첩 쪽 길이가 1.2 m를 넘는 문은 손잡이 하나로 작동하는 2점 걸쇠 또는 두 개 이상의 걸쇠·체결구를 갖게 한다. 7.2A.5는 모든 문과 경첩식 덮개가 최소 90도 열리게 한다.

7.2A.6은 퓨즈나 개폐 장치가 아닌 중전압 부품에 접근하는 문에 인터록을 면제하는 조건 여덟 가지를 나열한다. 7.2A.1~7.2A.5를 만족하고, 문 뒤에 배리어가 있어 문을 열어도 활선부에 닿지 않고, 문을 열고 배리어를 둔 상태에서 64A절 봉 삽입 시험을 통과하며, 배리어가 변당 최소 두 개의 볼트로 고정되고, 그 볼트는 공구 없이 손으로 풀리지 않으며, 볼트가 배리어에 붙어 떨어지지 않고(captive), 배리어가 없으면 문이 닫히지 않도록 배리어가 외함에 묶여 있고, 문과 배리어 모두에 67.8A 표시가 있어야 한다. 7.2A.7은 경첩 없는 덮개가 인터록 없이 중전압 부품에 접근하게 할 때 변당 두 개 이상의 공구용 고정식 볼트, 손 걸쇠 없음, 퓨즈·개폐 장치 접근 불가라는 조건을 걸고, 7.2A.8은 손 걸쇠 없는 경첩식 덮개에 같은 조건을 적용하되 경첩 쪽 볼트만 면제한다.

7.2B 관찰창도 새 조항이다. 활선 부품을 둘러싼 외함에서 관찰 개구를 덮는 투명 재료는 안전 유리나 철망 보강 유리, 또는 UL 746C(전기 장비용 고분자 재료 평가)에 따라 난연성·내수성·자외선 내성이 확인된 투명 재료여야 하고, 공구 없이 떼어낼 수 없어야 하며, 47B절의 압력·충격 시험을 통과해야 한다.

재료 두께 — 주물, 판금, 고분자, 유리

7.3은 주물 금속 외함의 두께를 표 7.1로 정한다. 면적 154.8 cm² 이하이고 어느 치수도 152 mm를 넘지 않는 부위는 다이캐스트 1.6 mm, 그 밖의 주물 3.2 mm이고, 그보다 큰 부위는 다이캐스트 2.4 mm, 그 밖의 주물 3.2 mm다. 나사산이 있는 배관 구멍은 6.4 mm, 나사산 없는 배관 구멍은 3.2 mm다. 1.6 mm 두께는 보강 리브로 면적을 나누면 더 넓게 쓸 수 있다는 각주가 붙는다. 예외로 63절 압축 시험을 통과하면 더 얇아도 된다.

7.4는 판금 외함이다. 표 7.2는 탄소강·스테인리스강, 표 7.3은 알루미늄·구리·황동에 대해, 지지 프레임이 없을 때와 있을 때의 최대 폭·길이별 최소 두께를 정한다. 강판은 지지 프레임 없이 폭 10.2 cm까지는 무도금 0.51 mm(아연도금 0.58 mm)부터 시작해, 폭이 커질수록 두꺼워져 폭 83.8 cm 이상 무제한 길이에서는 2.03 mm(2.13 mm)에 이른다. 지지 프레임이 있으면 같은 두께로 약 1.5배 넓은 면을 만들 수 있다. 비철 금속은 같은 폭에서 강판보다 두껍고, 폭 132 cm 이상에서는 3.89 mm다. 배선 시스템이 연결되는 지점에서는 어느 표와 관계없이 무도금 강 0.81 mm, 아연도금 강 0.86 mm, 비철 1.14 mm 이상이어야 한다. 옥외용은 강판 0.86 mm(도금)·0.81 mm(무도금), 비철 0.74 mm 이상이다. 각주에서 "폭"은 직사각형 판의 짧은 쪽이고, "무제한"은 가장자리가 12.7 mm 이상 플랜지로 접혀 있거나 사용 중 떼지 않는 인접 면에 고정된 경우에만 적용된다. 7.4.2는 지지 프레임을 앵글·채널·접은 판금으로 외함 면에 단단히 붙어 휨 모멘트를 견디는 비틀림 강성을 가진 구조로 정의하고, 7.4.3은 판금으로 접은 외함, 단일 플랜지가 있는 단일 판, 주름진 단일 판, 스프링 클립으로 느슨하게 붙은 면은 지지 프레임이 없는 것으로 본다.

7.5 비금속 외함은 UL 746C를 따르되, UL 50을 만족하는 고분자 외함은 별도 조사를 면제한다(7.5.1). 계기가 외함의 일부를 이루면 계기 하우징의 앞면이나 뒷면 또는 둘 다가 외함 요건을 따라야 하며, UL 1437의 패널형 아날로그 계기는 이를 만족한다(7.5.2). 7.5.3은 네 조건 중 하나면 비금속 부품에 UL 746C를 적용하지 않는다. UL 94 난연 등급 V-0·V-1·V-2·HB 재료로 25.4 mm 이하 개구를 덮는 부품, 떼어내도 위험 부품이 노출되지 않는 개구를 덮는 같은 등급의 부품, 101.6 mm 이하 개구를 덮고 4인치 안에 화재원이 없는 같은 등급의 부품, 그리고 화재원 사이에 V-0 배리어가 있는 같은 등급의 부품이다. 7.5.4는 금속 배관에 연결되는 비금속 외함에 UL 50의 배관 연결 시험을 적용한다.

7.6은 유리 개구다. 102 mm 이하 개구는 1.6 mm, 929 cm² 이하이고 305 mm 이하 치수의 개구는 3.2 mm, 그보다 큰 면적은 3.2 mm 이상이면서 ANSI Z97.1(건물용 안전 유리)을 만족하는 비산 방지·강화 유리이거나 지름 50.8 mm, 535 g 강구의 3.38 J 충격에 조각이 떨어지지 않아야 한다. 7.6.3은 적외선 관찰창에 UL 50V를 적용한다.

배선 개구, 녹아웃, 막음판

7.7.1은 배관 나사산이 외함 벽을 관통할 때 나사산이 세 개 이상 다섯 개 이하여야 하고, 관통하지 않는 허브에서는 3.5산 이상이며 표준 부싱과 같은 매끈한 둥근 입구와 배관 규격에 맞는 내경이 있어야 한다고 정한다. 7.7.2는 외함에 딸려 오는 배관·케이블 클램프와 체결구에 UL 514B를 적용한다. 7.7.3과 7.7.4는 녹아웃이 외함 변형 없이 떼어지고, 부싱이 제대로 앉도록 평평한 둘레가 있으며, 부싱을 끼웠을 때 26절 이격거리를 침해하지 않는 위치에 있어야 한다고 한다. 7.7.5는 그 이격 판정 때 표 7.4에 정한 부싱 치수와 바깥쪽 로크너트 하나를 가정하게 한다. 표 7.4는 배관 규격 3/8인치부터 6인치까지 녹아웃 지름, 부싱 외경, 부싱 높이를 정한다. 7.7.6은 공장에서 녹아웃을 뚫지 않은 외함이라면 어느 위치에 부싱을 달아도 이격이 확보되어야 하며, 위치를 제한하려면 영구 표시·템플릿·실물 크기 도면을 제공해야 한다고 한다. 7.7.7은 쓰지 않는 구멍의 막음판 두께를 6.4 mm 이하 구멍은 강 0.36 mm·비철 0.48 mm, 34.9 mm 이하 구멍은 강 0.69 mm·비철 0.81 mm로 정하고, 더 큰 구멍은 외함과 같은 두께나 표준 녹아웃 실을 쓰게 한다. 7.7.8은 환경 등급 외함의 개구를 표 7.5에 따라 같은 등급의 부품으로 막게 한다. 표 7.5는 예를 들어 Type 4X 외함의 개구는 4X 등급 부품으로만, Type 3 외함은 3·3S·4·4X·6·6P 등급 부품으로 막을 수 있다는 식으로 등급 사이의 호환 관계를 정한다.

환기 개구 — 불은 못 나가고 이물은 못 들어오게

7.8.1.1은 외함이 불꽃, 용융 금속, 타거나 달아오른 입자, 불붙은 방울의 방출을 막도록 만들어져야 한다고 정한다. 7.8.1.2는 중전압 구획으로 통하는 모든 환기 개구 뒤에 배리어를 두게 하고, 외부의 어느 점에서 개구를 지나 절연·비절연 활선부까지 굵기 0의 직선을 그을 수 없는 위치에 놓게 하며, 떼어낼 수 있는 필터는 배리어로 인정하지 않는다.

7.8.2 바닥 개구는 7.8.1.1의 요구를 실현하려면 바닥 전체가 불연 재료이거나 부품 아래에 그림 7.1의 개별 불연 배리어가 있어야 한다고 한다. 그림 7.1은 배리어의 최소 윤곽을 정하는 작도법으로, 보호 대상 부품의 윤곽을 수직으로 내려 그린 뒤 둘레의 모든 점에서 수직선 기준 50도 기울어진 선을 바닥면까지 그어 가장 넓은 면적을 취하되, 수평 연장이 152 mm를 넘을 필요는 없다. 다섯 가지 예외가 있다. 불연 배플판이 내부에서 떨어지는 물질을 막거나 빗나가게 할 때(그림 7.2는 배플의 겹침을 배플 간격의 2배 이상이면서 25 mm 이상으로 그린다), 표 7.6의 천공 금속판이나 25.4 mm당 14×14 메시의 0.5 mm 아연도금·스테인리스 철망으로 덮을 때, V-1 이상 재료만 있는 구역 아래에서 6.4 mm 정사각 또는 40 mm² 이하 개구일 때, 배선·케이블·플러그·리셉터클·변압기만 있거나 LVLE 회로만 있는 구역의 바닥에서 11.7을 만족하는 개구일 때, 그리고 7.8.5의 익스팬디드 메탈을 쓸 때다. 표 7.6은 천공판의 최소 두께 0.66~0.99 mm에 대해 최대 구멍 지름 1.14~2.0 mm와 중심 간격 1.70~3.18 mm(또는 645 mm²당 233개·72개)를 짝지어 정한다.

7.8.3 윗면 개구는 이물이 떨어져 들어가지 않게 위치와 크기를 정해야 하며, 비절연 활선부 바로 위의 개구는 어느 치수도 4.7 mm를 넘지 않거나, 그림 7.3처럼 경사 또는 수직 루버로 만들거나, 동등한 보호를 갖춰야 한다. 7.8.4 옆면 개구는 루버 길이 305 mm 이하, 외함보다 얇은 루버·천공판·메탈 메시로 덮은 면적 0.129 m² 이하다. 7.8.5는 천공판과 익스팬디드 메탈의 두께를 표 7.7로 정한다. 개구 면적 323 mm² 이하이면 무도금 1.07 mm(아연도금 1.14 mm), 그보다 크면 2.03 mm(2.13 mm)다. 표 7.8의 더 얇은 값은 재료의 눌림이 이격을 침해하지 않고, 개구가 464.5 cm² 이하이며 305 mm 이하 치수이거나 폭 88.9 mm 이하일 때 허용된다. 철망은 개구 323 mm² 이하에서 선 지름 1.30 mm, 그보다 크면 2.06 mm 이상이다(7.8.5.2).

7.8.6은 저전압 구획의 환기 개구가 스위치·퓨즈·차단기 같은 아크 발생부에서 305 mm 안에 있으면 그 사이에 배리어를 두게 한다. 배리어는 아크부에서 배리어 가장자리를 지나 그은 어느 직선도 개구 평면에서 개구 가장자리 바깥 6.4 mm 이상의 점을 지나도록 크기와 위치를 정해야 하고(7.8.6.2), 판금 배리어는 무도금 강 1.35 mm, 아연도금 1.42 mm, 알루미늄 1.19 mm 이상이되 같은 강성이면 더 얇아도 된다(7.8.6.3).

환경 등급 외함 — Type 번호마다 갖춰야 할 것

미국 외함 등급은 NEMA 250과 UL 50의 Type 번호로 표시한다. Type 1은 실내, 2는 실내 낙수, 3·3R·3S는 옥외 비·눈·먼지(3S는 결빙), 4·4X는 물 분사(4X는 부식), 6·6P는 일시·장기 침수, 12·12K·13은 실내 먼지·기름이다. 7.9.1은 외함이 표시된 Type 번호의 구조 요건을 만족하게 하고, 7.9.2는 배관 입구의 방수 연결이 배관 허브나 동등한 녹아웃·피팅으로 이루어져 UL 50의 외함 Type 표 시험을 통과하게 한다. 7.9.3은 Type 3·3R·3S에 64절 강우·스프링클러 시험을 적용한다.

7.9.4~7.9.11은 Type별 필수 구성이다. Type 2는 배수 수단과 윗면·옆면의 나사 배관 허브. Type 3은 방수 배관 허브, 장비 공간 밖의 장착 수단, 문이 있으면 잠금 수단. Type 3R은 방수 허브, 배수, 문 잠금. Type 3S는 3의 요건에 더해 얼음 무게를 견디고 손 공구로 얼음을 제거해도 견디는 조작 기구. Type 4·4X·6·6P·11은 방수 배관 허브가 제자리에 장착되어 있고 장비 공간 밖의 장착 수단. Type 12는 Type 12 기구용 구멍 외에 녹아웃이나 개구가 없고 개스킷은 내유성. Type 12K는 12와 같되 윗면·바닥면에 녹아웃 허용. Type 13은 내유 개스킷, 외부 장착 수단, 녹아웃·비밀봉 개구 없음, 모든 배관 개구에 유밀 연결. 여러 항에서 배관 개구가 가장 낮은 단자보다 완전히 아래에 있거나(66.33 표시) 설치 설명서에 66.31·68.2.4·68.2.6의 정보가 있으면 허브를 면제한다. 7.9.12는 개스킷 재료에 UL 50E 8.13의 개스킷 시험을 적용하고, 7.9.13은 파일럿 램프·단로기·푸시버튼처럼 Type 외함에 끼우는 부품이 대표 외함에서 평가되고, 설치에 필요한 하드웨어·개스킷이 함께 제공되며(제조사 키트로 대체 가능), 장착 구멍 위치 등 설치 정보가 있고, 해당 Type 외함의 평면에 쓰도록 표시되어 있어야 한다고 한다. 7.9.14는 설치 설명서가 허용하는 모든 장착 방향에서 물이 전기 부품이나 배관 개구를 적시는 높이까지 고이지 않도록 배수 구멍을 요구하고, 표 7.9로 크기를 정한다. 원형·정사각형은 3.2~12.7 mm, 불규칙 형상은 7.74 mm²~9.68 cm²다. 64절 시험에서 물이 들어오지 않으면 면제된다.

부식, 조립, 장착 — 8~10절

8.1은 철과 강 부품을 에나멜·아연도금·도금 등으로 부식에서 보호하게 하며, 기계 동작에 의존하는 스프링에도 적용한다. 예외는 보호가 비실용적인 베어링·열 소자, 통전하지 않고 접지 경로에도 없으며 부식되어도 위험을 낳지 않는 와셔·나사·볼트, 그리고 스테인리스강이다. 9.1은 정상 운전의 진동에 영향받지 않게 조립하도록 하고, 9.2는 스위치·퓨즈홀더·램프홀더를 단단히 장착해 돌거나 밀리지 않게 하되, 회전하지 않는 플런저·슬라이드형이거나, 장착 방식이 풀림을 막거나, 돌아도 26·27절 이격이 유지되거나, 사람이 직접 만지지 않고 기계적으로 조작되는 경우는 면제한다. 9.3은 단일 구멍 장착 부품에서 마찰만으로 회전을 막아서는 안 되고 로크 와셔 같은 추가 수단을 쓰게 한다.

10.1은 제품을 제자리에 단단히 장착할 수단을 요구하고, 장착용 볼트·나사는 부품을 프레임에 고정하는 것과 별개여야 한다고 한다. 바닥 지지형·자립형은 면제되며 61절 안정성 시험으로 넘긴다. 10.2는 열쇠 구멍형 장착 슬롯에 영구 장착 나사용 원형 구멍이 최소 하나 있어야 하고, 벽 나사가 전기 부품 구획으로 튀어나와 이격을 줄이지 않도록 배치하게 한다. 10.3은 캐스터를 운반용으로만 허용하며 설치 후 내리는 수평 조절 발 네 개나 동등한 고정 수단이 있어야 한다.

손가락과 핀으로 재는 접근성 — 11~12절

11절은 일반 사용자에 대한 보호이고 12절은 서비스 요원에 대한 보호다(11.1). 11.2는 비절연 활선부나 피막 전선(감전), 대전류 위험부, 움직이는 부품(상해)과의 의도치 않은 접촉을 줄이기 위해 외함 개구를 두 방식 중 하나로 판정한다. 개구의 짧은 치수가 25.4 mm 미만이면 그림 11.1의 관절형 시험 손가락(프로브)이 부품에 닿지 않아야 하고, 25.4 mm 이상이면 표 11.1의 거리만큼 부품이 개구에서 떨어져 있어야 한다. 표 11.1은 개구 치수가 커질수록 거리를 늘려 25.4 mm 개구에서 190 mm(7.5인치), 54 mm 초과 152 mm 이하 개구에서 762 mm(30인치)를 요구하며, 25.4~54 mm 사이는 보간한다. 11.3은 프로브를 개구가 허용하는 모든 깊이까지 넣고 삽입 전·중·후에 돌리거나 기울이며, 가능한 모든 형상으로 적용하게 한다. 11.4는 프로브를 접근성 측정 도구로 규정하고 재료 강도 시험에 쓰지 않도록 최대 힘 4.4 N으로 적용하게 한다. 11.5는 개구의 짧은 치수를 그 개구를 통과할 수 있는 가장 큰 원통 프로브의 지름으로 정의한다. 11.6은 그림 11.2의 시험 핀(지름 2.5 mm 정도의 가는 핀)도 개구에 넣어 감전 위험이 있는 비절연 활선부에 닿지 않아야 한다고 한다. 11.7은 바닥 개구를 포함한 모든 개구에 프로브와 핀을 적용하되, 바닥 설치형은 옮기거나 뒤집지 않고 닿는 개구만 시험한다. 11.8은 사용자가 공구 없이 열거나 떼어낼 수 있는 외함 부분(액세서리 부착, 조정, 7.2.1의 퓨즈 접근 등)은 열거나 떼어낸 상태에서 시험하며, 손으로 돌릴 수 있는 홈 머리 나비나사는 공구가 필요 없는 것으로 본다. 11.9는 중전압에서 15A절 인터록과 7.8.1.2의 환기 배리어로 사용자 접근을 막는다.

12절은 장비가 통전된 채 조정이나 측정을 하려고 비절연 부품 위·아래·옆으로 손을 뻗는 서비스 요원을 보호한다(12.1). 예외로, 중전압 구획에서는 15A절 인터록 때문에 통전 중 정비 자체가 불가능하다. 12.2는 덮개를 떼고 다시 끼우는 동안 위험이 줄도록 활선부와 덮개를 배치하게 하고, 12.3은 제어 조정·리셋·모터 급유·수동 스위치 조작처럼 통전 중 수행하는 작업 중에 무심코 닿지 않도록 위험부를 배치·가드·밀폐하게 한다. 12.4는 문 뒷면의 활선부를 가드나 절연으로 보호하게 하고, 12.5는 통전 중 점검·조정이 필요한 부품을 다른 부품과 접지 금속에 대해 안전하게 접근할 수 있는 위치에 두며 다른 부품이나 배선이 접근을 막지 않게 한다. 12.6은 드라이버로 통전 중 조정할 때 공구가 어긋나는 경우까지 고려해 조정부를 활선부에서 떼어 놓거나 가드를 두게 한다. 12.7은 죽은 금속으로 오인될 수 있는 통전 방열판이나 계전기 프레임에 가드나 67.4의 표시를 요구하되, 인쇄회로기판 위의 방열판은 면제한다. 12.8은 정비 중에도 움직여야 하는 부품을 접촉에서 보호하게 하고, 12.9는 외부 캐비닛의 접근 덮개로 각 제어 부품에 막힘 없이 접근하게 하는 배치가 위험을 줄이는 방법이라고 설명한다.

감전의 문턱값 — 13절의 전압과 저장 에너지

13절은 접근 가능한 활선부의 전압이 감전 위험에 해당하는지를 판정하는 기준이다(13.1.1). 13.1.2는 표 13.1의 값 이하이면 감전 위험이 없다고 본다. 실내용(젖은 접촉 가능성이 낮은 곳)은 정현파 교류 30 V rms, 비정현파 교류 42.4 V 피크, 순수 직류 60 V, 10~200 Hz로 단속되는 직류 24.8 V 피크다. 옥외용(젖은 접촉 가능성이 높은 곳, 침수 제외)은 각각 15 V rms, 21.2 V 피크, 30 V, 12.4 V 피크로 절반이다. 직류와 100 Hz 이하 정현파 교류가 섞인 경우는 그림 13.1의 곡선을 쓴다. 이 그림은 가로축 직류 성분, 세로축 교류 피크 성분으로, 건조 환경에서는 직류 0~20.9 V 구간에서 교류+직류 합이 42.4 V 이하, 직류 20.9~60 V 구간에서 교류+직류가 33+0.45×직류 이하이고, 젖은 환경에서는 직류 0~10.4 V에서 합이 21.2 V 이하, 10.4~30 V에서 16.5+0.45×직류 이하다. 여기서 정한 30 V rms·42.4 V 피크·60 V 직류라는 값은 1강의 LVLE 회로 정의(2.1.30)와 같은 값이며, 이 표준의 저전압 회로 분류가 감전 생리학의 문턱값에서 나왔음을 보여 준다.

13.2는 커패시터에 저장된 에너지를 다룬다. 감전 위험은 전압과 함께 방전되는 전하량에도 달려 있다. 13.2.1은 11·12절로 접근 가능하다고 판정된 커패시터 단자 사이의 정전용량 C(μF)와 전압 V의 관계를 구간별 식으로 정한다. C가 0.00328 μF 미만이면 V 40,000 이하, 0.00328~2.67 μF에서는 V가 72.9×C^-0.7 이하, 2.67~13.9 μF에서는 367 V 이하, 건조 환경에서 13.9~184.5 μF에서는 2314×C^-0.7 이하이고 184.5 μF 이상에서는 60 V 이하, 젖은 환경에서는 13.9~497 μF에서 2314×C^-0.7 이하이고 497 μF 이상에서는 30 V 이하다. 전압은 60절 커패시터 전압 결정 시험으로 측정한다. 표 13.2는 대표값을 열거하고 그림 13.2는 이를 로그 축 그래프로 보인다. 13.2.2는 40 kV 피크를 넘는 부품은 별도로 조사하게 한다.

13.2.3은 커패시터의 전하를 빼는 블리더 저항 같은 수단을 요구한다. 감전 위험은 60절로 측정한 전압이 13.1.2의 한계를 넘을 때 존재하고, 대전류 위험은 저장 에너지 J = 5×10⁻⁷×C×V²(C는 μF)이 20 J을 넘을 때 존재한다. 예외 1은 커패시터에 닿으려면 공구로 패널을 떼야 하고, 방전 시간이 13.2.1의 한계 안이면서 5분 미만이며, 67.11의 표시가 있는 경우다. 예외 2는 67.12의 표시가 있고 스위치 조작이나 커넥터 삽입으로 커패시터를 방전하는 내장 절연 회로가 있는 경우로, 비순간형 스위치나 커넥터를 쓰면 회로가 연속 동작으로 평가되어야 하고 순간형 스위치를 쓰면 1분 안에 표 13.2 수준까지 방전되어야 한다. 예외 3은 단자와 연결 부품이 서비스 요원 접촉을 막도록 절연되고 67.13 표시가 있는 경우다. 13.2.4는 PV 소스·출력 회로의 제어 도체에 연결되면서 배터리·커패시터 같은 저장 소자가 있는 장비에 97.1.10의 급속차단 요건과 101.3·102.4의 표시·설명서를 적용한다. 미국 검사 기관의 해설에 따르면, 이 5분 방전 규정 때문에 UL 1741 인증 인버터라도 NEC 급속차단이 요구하는 30초 안의 전압 저감을 자동으로 만족하지는 않으며, 그 간극을 메우려고 92절 이하의 급속차단 절이 만들어졌다.

결론 — 외함 규정은 치수의 목록이 아니라 세 방향의 위험을 재료·개구·문으로 나눠 맡긴 설계다

6~13절 전체에 걸친 원리는 하나다. 외함은 안에서 나오는 불꽃을 가두고(7.8.1.1, 바닥 배리어, 천공판 규격), 밖에서 들어오는 손가락·핀·이물·물을 막으며(11절 프로브와 핀, 7.8.3 윗면 개구, 7.9 환경 등급), 사람이 외함을 열 때 활선부에 닿지 않게 한다(7.2 걸쇠, 7.2A 인터록, 12절 서비스 요원 보호). 재료 두께표(7.3~7.6)는 이 세 기능을 기계적 강도로 뒷받침하고, 부식·조립·장착 요건(8~10절)은 시간이 지나도 그 강도가 유지되게 한다. 13절은 이 모든 보호가 언제 필요한지를 정하는 문턱값이다. 30 V rms·60 V 직류 이하이거나 저장 에너지가 식의 한계 아래이면 접근 가능해도 감전 위험이 없다고 보므로, 그 아래의 회로에는 앞의 접근성 요건이 걸리지 않는다.

2026년 8월 개정은 이 구조에 중전압이라는 층을 하나 더 얹었다. 저전압에서 접근을 막는 수단이 걸쇠·공구·프로브 시험이었다면 중전압에서는 인터록과 봉 삽입 시험, 접지 금속 외함 강제다. 그 인터록의 구체적 요건(15A절)과 중전압 단로 장치, 그리고 문을 여닫는 것과는 다른 문제인 출력·공급 배선의 연결 규정이 다음 강의의 주제다. 아직 답하지 않은 물음은 이 외함 규정이 시험으로 어떻게 검증되는가인데, 63절 압축 시험, 64절 강우 시험, 64A절 봉 삽입 시험이 그 답이며 성능 시험을 다루는 강의에서 읽는다.

UL 1741 강의 3 — 스위치·단로 장치·중전압 인터록·출력과 공급 연결·접지와 본딩(14~22C절)

구조 요건의 두 번째 묶음이다. 인버터 안의 스위치가 어떤 정격이어야 하는지, NEC가 요구하는 단로 장치를 제품이 어떻게 갖춰야 하는지, 중전압 장비에서 문과 개폐기를 어떻게 맞물리게 하는지, 설치자가 연결하는 단자와 리드선의 규격, 그리고 접지·본딩의 도체 크기를 읽는다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

14~22C절의 공통 질문: 누가 어떤 조건에서 전기를 끊고 잇는가

앞 강의의 외함 요건이 사람이 활선부에 닿지 않게 하는 물리적 벽이었다면, 이 묶음은 전기를 의도적으로 끊고 잇는 장치와 연결부를 다룬다. 스위치(14절)는 제품 안에서 회로를 여닫는 부품이고, 단로 장치(15절)는 설치 규정 NEC가 요구하는 격리 수단이며, 출력·공급 연결(16~19A절)은 설치자가 현장에서 전선을 붙이는 자리이고, 접지와 본딩(20~22C절)은 고장 전류가 사람 대신 흐를 길이다. 이 요건들은 저전압과 중전압에서 수단이 다르다. 저전압에서는 정격, 손잡이, 잠금 장치, 도체 굵기가 안전을 담보하고, 중전압에서는 문과 개폐기를 기계적으로 맞물리게 하는 인터록과 눈으로 확인할 수 있는 격리 거리가 그 역할을 맡는다.

14절 스위치와 제어 장치 — 정격이 회로를 넘어야 한다

14.1은 교류·직류 스위치와 유사 제어 장치의 전류·전압 정격이 그것이 제어하는 회로보다 낮아서는 안 된다고 정한다. 14.2는 역률 75 % 미만의 유도성 부하를 제어하는 1차 회로 스위치가 유도 정격을 갖고 있지 않으면 정상 운전 최대 부하 전류의 2배 이상으로 정격되거나 해당 용도로 조사되어야 한다고 한다. 유도성 부하는 끊을 때 아크가 크므로 저항성 정격만으로는 부족하기 때문이다. 14.3은 부하를 여러 전원이나 전위 사이에 옮겨 붙이는 스위치(전압계·주파수계·역률계를 상 사이에서 절환하는 스위치 포함)가 그 용도로 정격되어야 한다고 한다. 14.4는 계전기 코일·솔레노이드 코일 같은 코일 부하를 제어하는 스위치에 파일럿 듀티(pilot-duty) 정격을 요구한다. 파일럿 듀티는 코일처럼 돌입 전류가 큰 소부하를 반복 개폐하는 능력에 대한 정격이다. 14.5는 교류 전동기의 직입 기동 정격이 있는 장치는 역률 0.5 이하이고 과부하 전류가 파일럿 듀티 돌입 전류의 150 % 이상이면 추가 시험 없이 파일럿 듀티로 쓸 수 있다고 하며, 표 14.1은 단상 120~600 V에서 마력 정격과 파일럿 듀티 정격(경부하 125 VA, 표준 360 VA, 중부하 720 VA)을 대응시킨다.

14.6은 다회로 스냅 스위치의 각 극이 스위치의 전체 전압 정격에서 별도 부하를 제어할 수 있고, 240 V 2극 스위치의 각 극이 120 V 부하를, 240 V 3극 스위치의 각 극이 139 V 이하 부하를 제어할 수 있으며, 여러 극이 함께 240 V 단상이나 3상 부하의 각 선을 제어할 수 있다고 정한다. 14.7은 대지 전압이 120 V를 넘는 회로에 쓰이는 240·250 V 스냅 스위치가 그 용도 정격이어야 한다고 한다. 14.8은 스위치가 접지 도체를 끊어서는 안 된다는 원칙이다. 접지 도체(중성선)만 끊기면 비접지 도체는 살아 있는 채로 부하 쪽 중성선이 떠 버려 감전 위험이 생긴다. 예외는 모든 도체를 동시에 끊는 스위치, 그리고 비접지 도체가 먼저 끊어진 뒤에야 접지 도체를 끊는 스위치다. 14.9는 부하를 바이패스 전원에 직접 연결하는 바이패스 스위치나 정비용 바이패스에 UL 1008(절환 스위치 장비)을 적용한다.

15절 단로 장치 — NEC의 시스템·장비 단로 수단

15.1.1은 NEC가 요구하는 격리 장치, 장비 단로 수단, 시스템 단로 수단으로 쓰이는 단로 장치를 이 절로 평가한다고 정한다. 15.1.2는 단로 장치가 연결된 회로의 도체 중 확실히 접지(solidly grounded)되지 않은 것을 모두 끊어야 한다고 한다. 주석은 PV 시스템과 대지 사이에 과전류 장치나 저항이 들어간 "접지" PV 시스템은 기능 접지(functional grounded) 시스템이며 그 도체는 확실히 접지된 도체로 보지 않는다고 설명한다. 이 구별은 2017년판 NEC가 도입한 것으로, 지락 검출을 위해 저항이나 퓨즈를 거쳐 접지한 옛 태양광 시스템의 "접지 도체"가 실제로는 끊어야 할 도체임을 밝힌 것이다.

15.1.3 시스템 단로 수단은 수동 조작 스위치나 차단기로 구성되고, 조작 기구가 외함 밖에서 접근되거나 열쇠 외의 공구가 필요 없는 경첩 덮개 뒤에 있으며, 66.21·66.27에 따라 표시되어야 한다. 조작 기구는 "ON (CLOSED)"와 "OFF (OPEN)"라는 글자나 66.21의 기호로 상태를 분명히 나타내야 한다. 15.1.4 장비 단로 수단도 수동 스위치나 차단기이고, 조작자가 활선부에 무심코 닿지 않게 조작할 수 있어야 하며, 기능을 나타내는 같은 표시를 갖는다. 15.2.1은 안전한 정비를 위해 외부 전원을 끊는 격리·단로 장치를 "off"(개방·무전압) 위치에서 잠글 수 있게 요구한다. 정비 중 누군가 되살리지 못하게 하는 자물쇠 잠금(lockout)의 근거다.

15.3 중전압 단로 장치(격리 수단)

15.3.1은 중전압 격리 수단으로 IEEE C37.20.4를 만족하는 3극 스위치, 그것과 중전압 퓨즈의 기계적 조합, IEEE C37.20.2·C37.20.3·C37.20.9를 만족하는 금속 밀폐 개폐 장치, UL 347이나 NEMA C37.54를 만족하는 인출형(drawout) 조립품 중 하나를 허용한다. 인출형은 차단기나 접촉기를 레일 위에 실어 함 밖으로 빼낼 수 있게 만든 구조로, 빼내면 그 자체가 격리 거리가 된다. 15.3.2는 격리 수단이 조작자가 통전부에 노출되지 않는 위치에서 조작되고, 주회로의 비접지 도체 전부를 한 번의 조작으로 동시에 끊으며(gang operated), 15A절에 따라 중전압 문과 인터록되어야 한다고 정한다. 15.3.3은 밀폐 격리 스위치가 다른 외함 안에 있고 그 스위치에 접근할 때 중전압 부품이 노출되지 않으면 바깥 문은 중전압 문으로 보지 않는다고 하고, 15.3.4는 안쪽 외함에서 중전압 부품에 접근하는 문은 스위치와 인터록되어야 한다고 한다.

15.3.5는 스위치가 열린 위치에서 모든 날(blade)이 무전압이어야 한다고 하되, 모선 연락(bus-tie)이나 루프 구분처럼 양쪽에서 전원이 들어오는 스위치는 날 접촉을 막는 배리어·외함과 67.8 표시를 갖추게 한다. 15.3.6은 격리 수단의 여덟 가지 요건이다. 한 번의 조작으로 전 극 동작, 이 표준의 임펄스·상용주파 절연 시험을 만족하는 격리 거리 확보, 격리 거리가 확보되었음을 15.3.7에 따라 표시, 부하 쪽 변압기의 무부하 전류 차단 능력, 부하 쪽 변압기의 전부하 전류 차단 능력(2차 부하와 인터록해 통전 중 개방을 막으면 면제), 열린 위치에서 자물쇠 잠금 가능, 15A절 인터록, 중력으로 닫힘 방향으로 움직이지 않는 배치다. 15.3.7은 격리 거리를 눈으로 확인할 수 있게 하는 조건이다. 격리·부하 개폐 스위치와 인출형 조립품은 완전 닫힘·완전 열림 위치 표시기를 갖추고, 인출형은 격리 간극이나 기계식 표시기가 관찰창으로 보여야 하되 표시기는 실제 격리 스위치 조립품이나 셔터의 움직임으로 구동되어야 하며 조작 손잡이의 움직임만으로 구동되어서는 안 된다. 비인출형은 격리 거리가 보이는 관찰창이나 IEEE C37.20.9의 대체 관찰 시스템 요건을 만족하는 카메라를 갖춰야 하고, 열림·닫힘은 색(빨강 닫힘, 검정·초록 열림), 글자, 66.21 기호 중 하나 이상으로 표시한다.

15.3.8은 8월 개정으로 추가된 조항이다. 15.3의 격리 수단이 제품에 없으면, 67.8B 표시를 붙이고, 어떤 외부 격리 수단을 설치해야 하는지 구체적 설명서를 주며, 그 외부 격리 수단과 인터록할 수단을 제공해야 한다. 인터록의 일부는 제품에 설치되어 있고 나머지(외부 격리 수단에 설치할 부분)는 모든 부품·하드웨어·설치 설명서를 담은 키트로 제품과 함께 출하되어야 하며, 설치를 마친 조립체는 15.3.1~15.3.7과 15A절을 모두 만족해야 한다.

15A절 중전압 장비의 인터록 — 문과 개폐기를 기계적으로 맞물리게 한다

15A.1은 격리 수단이 요구되는 전류를 투입·차단할 정격이 없으면 전류 차단 장치와 기계적으로 인터록해, 부하 차단 장치가 열려 있지 않은 한 격리 수단을 열거나 닫을 수 없게 하고, 격리 수단이 닫혀 있거나 인출형이 격리 거리만큼 분리되어 있지 않으면 통전하지 못하게 한다. 격리 스위치는 아크를 끄는 능력이 없는 경우가 많으므로 전류가 흐르는 채로 열면 아크 사고가 나기 때문이다. 15A.2는 연결된 변압기의 전부하 정격 합이 격리 수단의 차단 용량을 넘으면 변압기 2차 부하를 먼저 끊는 전기적 인터록을 요구한다. 15A.3은 인출형 요소에 세 가지 기계적 인터록을 추가한다. 1차 단로 장치가 완전 닫힘·완전 연결 위치일 때 인출 요소를 함 안에 확실히 잠그고, 인출 요소를 완전히 빼내기 전에 저장 에너지 장치를 방전하거나 막으며, 인출 요소가 시험 위치에 있을 때와 함에서 빠져 있을 때 중전압 문이 열린 상태에서 64A절 봉 삽입 시험으로 활선부 접촉을 막는 것이다. 주석은 셔터 조립품을 닫힌 위치에서 자물쇠로 잠그는 수단이 마지막 요건을 만족한다고 한다.

15A.4는 인출 요소를 격리 수단으로 쓰는 장비에 자동 셔터 조립품을 요구한다. 셔터는 무심코 열리지 않도록 닫힌 위치에 유지되어야 하며, 여는 데 서로 다른 두 가지 이상의 조작이 필요해야 한다. 손잡이 하나를 돌리거나 레버 하나를 움직이거나 볼트 하나를 빼는 것은 충분하지 않다. 셔터는 64B절 셔터 무결성 시험을 통과해야 한다. 15A.5는 기계식 문 인터록의 세 요건이다. 격리 수단이 닫혀 있으면 중전압 구획의 문이 열리지 않고, 어느 중전압 구획의 문이라도 열려 있으면 격리 수단이 닫히지 않으며, 다른 중전압 전원이나 저전압 독립형·복합 모드 인버터가 역급전하는 장비에서는 그 역급전 전원의 격리 수단이 닫혀 있으면 문이 열리지 않고 문이 열려 있으면 그 격리 수단이 닫히지 않아야 한다. 주석은 키 인터록 방식이 이를 만족한다고 한다. 키 인터록은 개폐기를 열어야 열쇠가 빠지고 그 열쇠가 있어야 문이 열리는 방식이다.

15A.6은 점검·정비 목적으로 문 인터록을 우회하는 수단을 둘 때 서로 다른 두 가지 이상의 조작이 필요해야 하고, 그 방법을 제품에 표시하지 않고 설명서에만 적을 수 있다고 한다. 15A.7은 시험 위치가 있으면 인출 요소가 시험 위치에 있을 때 격리 거리가 확보되도록 인터록하고, 제어 회로가 정상 제어 전원에서 끊어져야만 별도 제어 전원에 연결되도록 하며, 시험 전원으로 접촉기를 닫으려고 기계적 인터록을 해제해야 하는 경우에는 인터록이 복원될 때까지 격리 수단이 닫히지 않게 한다. 15A.8은 중전압 구획 문의 인터록 시스템으로 순수 기계식(15A.5 만족) 또는 전기기계식 중 하나를 허용한다. 전기기계식은 15A.5의 기능을 만족하면서, 작동 방식이 다르고 무력화하려면 공구가 필요한 두 가지 이상의 보호 수단을 갖고, 표 15A.1의 기능안전 요건을 만족해야 한다. 표 15A.1은 전자 소자를 쓰는 인터록에 UL 991(반도체 안전 제어 시험)을 적용하고 계산적 조사 방법으로 평가한 핵심 부품의 예측 고장률이 IEC 61508 SIL 2 또는 ISO 13849-1 PL d 이상이어야 한다고 하며, 펌웨어·소프트웨어를 쓰는 인터록에 UL 1998(프로그래머블 부품의 소프트웨어)을 UL 991과 함께 적용한다. 대체 표준으로 UL 60730-1(제어 클래스 B 이상), IEC 61508(SIL 2 이상), IEC 62061(SIL CL 2 이상), ISO 13849-1(PL d 이상)을 쓸 수 있되 UL 991의 환경 스트레스 시험은 추가로 적용한다. SIL(안전 무결성 수준)과 PL(성능 수준)은 안전 기능이 요구될 때 실패할 확률을 등급으로 나눈 것으로, SIL 2는 요구 시 실패 확률 1/100~1/1000에 해당한다.

16~17절 교류 출력 연결과 리셉터클

16.1.1은 독립형 인버터의 교류 출력이 16.1.2를 만족하는 리셉터클(콘센트) 또는 18절에 따른 고정 배선 연결 수단, 또는 둘 다를 갖추게 한다. 중전압 독립형은 18절만 허용된다. 16.1.2는 출력 리셉터클이 접지형이어야 하고, 리셉터클의 흰색·은색 단자에 연결되는 출력 도체가 21.1·21.3·21.5에 따라 접지에 본딩되며, 20절의 장비 접지 연결이 있어야 하고 리셉터클 접지가 장착 수단에만 의존해서는 안 되며(리셉터클의 접지 단자를 써야 한다), 돌출 덮개에 설치된 리셉터클을 나사 하나로만 고정해서는 안 된다고 한다. 16.1.3은 누전차단기(GFCI)에 UL 943을 적용한다.

16.2는 계통 연동 인버터다. 16.2.1은 18절에 따른 배선 시스템 연결 수단을 요구하고, 16.2.2는 일반용 교류 출력 리셉터클을 두지 못하게 하되 제품 내부에 있고 서비스 요원만 접근하는 경우는 허용한다. 계통 연동 인버터의 출력에 콘센트가 있으면 사용자가 거기에 부하를 꽂아 계통과 병렬로 쓰게 되어 보호 협조가 무너지기 때문이다. 16.2.3은 교류 출력이 있는 인버터의 설치 설명서가 68.2를 만족하고 출력 회로가 외함에 본딩되지 않아야 한다고 한다(21.2 참조). 17.1은 인버터의 일반용 리셉터클이 접지형이어야 한다고 하고, 17.2는 인버터 출력 교류 회로에서 공급되는 리셉터클의 흰색·은색 단자를 21절에 따라 접지하고, 장비 접지 단자를 22절의 접지 수단에 도전 연결하며, 돌출 덮개의 리셉터클은 NEC 410.56(i)를 따르게 한다.

18절 공급 연결 — 설치자가 만지는 단자와 리드선의 규격

18.1.1은 제품이 (a) 18.1.3~18.2.10의 배선 단자 또는 18.1.3과 18.3.1~18.3.6의 배선 리드, (b) 18.5.1의 케이블·배관 연결 수단으로 이루어진 배선 시스템 연결 수단을 갖추게 한다. 30절의 절연 접근 신호 회로와 17절 리셉터클로 된 교류 출력 회로는 예외다. 18.1.2는 이 요건이 설치 현장에서 연결되는 교류·직류 입출력 전력 회로에 적용된다고 밝힌다. 18.1.3은 단자나 리드가 정격 조건에서 회로가 나르는 실효 전류 또는 직류 전류의 125 % 이상의 허용 전류를 NEC 표 310.15(B)(16)에 따라 갖는 현장 도체에 맞게 정격·치수화되어야 한다고 정한다. 이 표는 NEC가 절연 온도 등급별로 정한 도체 허용 전류표이며, 어느 열을 쓸지는 69.4의 설명서 항목(L)·(M)이 정한다. 18.1.4는 2000 V를 넘는 회로의 단자는 NEC 표 310.60(C)(77)·(78)에 따른 정격 전류의 100 % 이상 허용 전류 도체에 맞게 한다.

18.2 배선 단자는 표시된 각 금속(구리·알루미늄)의 전선에 대해 18.1.3을 만족하고(18.2.1, 66.12 표시), 공장에서 설치되어 볼트나 나사로 단단히 고정된 압착 단자 커넥터를 갖춰야 한다(18.2.2). 예외로 18.2.4의 현장 설치 커넥터, 10 AWG 이하 도체용으로 위로 젖힌 러그나 컵 와셔가 있는 결선 나사, 그리고 중전압 회로의 18.2.11이 있다. 18.2.3은 단자가 마찰 외의 수단(나사 둘, 각진 어깨, 다월 핀, 클립 등)으로 돌지 않게 고정되어야 한다고 하되, 18.2.4의 커넥터는 가장 이격이 작은 방향으로 돌렸을 때도 26절을 만족하면 돌아도 된다. 18.2.4는 압착 단자 커넥터를 공장 설치하지 않아도 되는 다섯 조건이다. 단자 조립품을 제조사나 다른 곳에서 구할 수 있고 설명서에 명시되며, 체결 하드웨어가 조립품에 포함되거나 제품에 딸려 오거나 설명서에 명시되고, 설치에 덮개 외의 부품 분해가 필요 없으며 도체 설치 전후에 조임 수단에 쉽게 접근할 수 있고, 특수 공구가 필요하면 그 공구와 설명이 함께 오며, 설치 결과가 이 표준을 만족해야 한다. 18.2.5는 단자대와 절연 베이스에 UL 1059를 적용한다.

18.2.6~18.2.9는 결선 나사의 치수다. 현장 배선 단자의 결선 나사는 No. 10(지름 4.8 mm) 이상이며, 14 AWG 도체나 16·18 AWG 제어 회로 도체 전용 단자는 No. 8(4.2 mm), 16·18 AWG 제어 회로 도체는 No. 6(3.5 mm)까지 허용된다. 나사는 금속에 물려야 하고(18.2.7), 나사 구멍을 낸 단자판은 1.27 mm 이상 두께여야 하되 LVLE·LE 회로에서는 표 18.1의 조임 토크에 나사산이 뭉개지지 않으면 더 얇아도 된다(18.2.8). 표 18.1은 나사 크기별로 시험할 전선 크기와 조임 토크를 정한다. 단자판에는 두 산 이상의 나사산이 있어야 하며 구멍을 압출해 두 산을 확보하고, LVLE·LE 회로는 토크 시험에 견디면 면제된다(18.2.9). 18.2.10은 교류 회로 접지 도체용 단자를 66.16에 따라 식별하게 한다. 18.2.11은 중전압 도체의 현장 연결 단자를 ANSI/NEMA CC 1-2018의 구멍 배열을 갖춘 모선(bus bar) 또는 IEEE 386(분리형 절연 커넥터)을 만족하는 커넥터 중 하나로 정한다.

18.3 저전압 현장 배선 리드는 연결될 구리 도체보다 두 치수 넘게 작아서는 안 되고 18 AWG(0.82 mm²)보다 작아서는 안 되며 152.4 mm(6인치) 이상 길어야 한다(18.3.1). 예를 들어 6 AWG 현장 도체에는 10 AWG 이상 리드가 필요하다. 예외로, 공장 리드 여러 개를 하나의 현장 도체에 연결하는 구조에서는 그 조합에 정격된 전선 커넥터가 공장 설치되어 있고 리드가 개별 응력을 받지 않게 묶여 있으며 69.4(E)의 설명이 있으면 더 작아도 된다. 리드는 일반 건물 전선이거나 0.8 mm 이상 열가소성 절연, 300 V 이하에서 0.4 mm 이상 고무+편조, 301~600 V에서 0.8 mm 이상 고무+편조 절연이어야 하고(18.3.2), 53절 스트레인 릴리프 시험을 통과해야 한다(18.3.3). 18.3.4는 외부 선전압 회로용 리드가 그 리드의 자유 끝과 같은 구획에 있는 결선 나사나 커넥터에 연결되어서는 안 된다고 한다. 설치자가 리드 대신 그 나사에 직접 전선을 물려 이중 연결을 만들 수 있기 때문이며, 그 나사를 쓸 수 없게 하거나 리드 끝을 절연하고 66.24 표시를 붙이면 허용된다. 모든 설치에서 쓰이지 않는 리드(다전압 변압기 탭 등)의 자유 끝은 절연해야 하고(18.3.5), 접지 도체용 리드는 66.16에 따라 식별한다(18.3.6).

18.4 배선 구획은 설치 후 공장·현장 배선을 건드리지 않고 연결부를 점검할 수 있는 위치에 있어야 하고(18.4.1), 도체 절연을 손상시킬 거칠거나 날카롭거나 움직이는 부품이 없어야 하며(18.4.2), 표 18.2의 부피(도체 크기별 도체당 자유 공간)를 UL 514A 또는 UL 514C의 방법으로 확보하고 어느 치수도 19.1 mm 이상이어야 한다(18.4.3). 18.5.1은 고정형 제품에 7.7.1~7.7.7을 만족하는 배관·케이블 연결용 개구나 녹아웃을 요구하되 7.7.6(위치 무제한 외함)은 면제한다. 18.6은 제어·센서 회로 같은 클래스 2 회로 도체가 들어오는 개구에 절연 부싱을 요구한다. 부싱은 공장 설치되거나 외함 안에 동봉되어야 하고, 개구가 외장 케이블·배관용이면서 설명서가 클래스 1 배선 방법을 지시하면(69.4(N)) 면제된다. Type 1 외함의 고무 부싱은 3.2 mm 이상(구멍 가장자리를 아일렛 처리하면 1.2 mm) 두께이고 기름·증기에 노출되지 않는 위치에 있어야 하며 구멍에 버가 없어야 한다(18.6.2).

19절과 19A절 전선 굽힘 공간

굵은 전선은 급하게 구부릴 수 없으므로 단자 앞에 구부릴 공간이 있어야 한다. 19.1은 압착 단자 커넥터로 현장 연결하는 영구 접속 제품에 접지 도체를 포함한 설치 도체의 굽힘 공간을 외함 안에 두게 한다. 19.2는 판정에 쓸 도체 크기를 18.1.3에 따르되 66.28의 최대 전선 크기 표시가 있으면 그 값을 쓰고, 배선 구획은 18.4.3으로 조사한다. 19.3은 압착 커넥터 맞은편(19.4·19.5)과 거터의 배관용 개구·녹아웃(19.9)에 굽힘 공간을 요구한다. 19.4는 도체가 단자 맞은편 벽으로 드나들 수 있을 때 표 19.1을 적용한다. 표 19.1은 전선 크기와 단자당 전선 수별 최소 거리로, 14~10 AWG는 규정 없음, 8 AWG 38.1 mm, 6 AWG 50.8 mm, 4·3 AWG 76.2 mm, 2 AWG 88.9 mm, 1 AWG 114 mm, 1/0 140 mm, 2/0 152 mm, 3/0 165 mm, 4/0 179 mm, 250 kcmil 216 mm, 300 kcmil 254 mm, 350 kcmil 305 mm, 500 kcmil 355 mm, 750 kcmil 432 mm, 1000 kcmil 508 mm, 1500 kcmil 이상 610 mm이며 단자당 전선이 늘면 더 커진다. 각주는 한 전선씩 받는 탈착식·레이인 커넥터를 쓰고 그 커넥터를 덮개 외의 부품을 건드리지 않고 도체를 끼운 채 떼었다 붙일 수 있으면 대괄호 안 치수(12.7~76.2 mm)만큼 줄일 수 있다고 한다.

19.5는 도체가 단자에 인접한 벽으로 드나들 때, 커넥터와 개구 사이에 배리어가 있거나 맞은편으로 드나들지 말라는 도면이 있으면 표 19.2를 적용한다. 표 19.2는 같은 전선 크기에서 표 19.1보다 작은 값(8~6 AWG 38.1 mm, 4~3 AWG 50.8 mm, 1/0~2/0 88.9 mm, 250 kcmil 114 mm, 400~500 kcmil 152 mm, 1500~2000 kcmil 305 mm 등)을 정하며 거터 폭에도 쓰인다. 그림 19.1의 A~E는 다섯 배치를 그림으로 보이고, 각주는 도체가 지나는 맞은편 벽까지의 거리 D1, 지나지 않는 벽·배리어까지의 거리 D2, 거터 폭 D3를 정의한다. 19.6은 배리어가 굽힘을 제한하면 배리어 끝에서 거리를 재게 하고, 19.7은 녹아웃 없는 외함에서는 배관 설치에 쓰이는 모든 벽 또는 표시·도면·템플릿으로 지정된 벽을 기준으로 삼는다. 19.8은 벽에 가장 가까운 단자 가장자리에서 벽에 수직으로 직선 거리를 재되, 커넥터의 전선 구멍 축이 벽에 최대한 수직이 되도록 회전 방지 수단을 해치지 않는 범위에서 돌리고, 굽힘 반경을 줄이지 않는 배리어·어깨는 무시하며, 다중 커넥터 단자에서는 벽에 가장 가까운 전선 구멍에서 잰다. 19.9는 녹아웃이 있는 거터의 폭이 그 녹아웃에 쓸 수 있는 최대 도체를 수용해야 하되, 다른 곳에 적합한 녹아웃이 있고 편리하게 쓸 수 있으면 좁아도 된다고 한다.

19A는 중전압 현장 도체의 굽힘 공간이다. 설치 중 도체를 비차폐 케이블은 외경의 8배, 차폐·연피 케이블은 12배보다 작은 반경으로 구부릴 필요가 없어야 하고(19A.1), 전선 종류와 최대 크기, 응력 콘(stress cone) 사용 여부, 제조사 지시를 고려해야 한다(19A.2). 응력 콘은 차폐 케이블의 끝에서 전계 집중을 완화하는 종단 부품으로 굽힘 공간을 더 차지한다. 19A.3은 도체 크기를 NEC 표 311.60(C)(73)~(80)의 MV-90 케이블 최악 조건으로 정하되, 케이블 종류(구리·알루미늄, 단심·3심 꼬임·3심)와 배관 위치(지중·공기 중)를 제한하는 설명서가 있으면 그에 따른다. 19A.4는 8월 개정 조항으로, 2400 V를 넘는 장비는 차폐 도체를 수용할 굽힘 공간을 갖춰야 하고, 2400 V 미만 장비는 설명서가 비차폐 도체만 쓰도록 분명히 지시하면 비차폐용 공간만 갖춰도 된다.

20절 장비 접지 — 모든 죽은 금속에 접지 수단을

20.1.1은 제품의 모든 죽은 금속(정상 시 통전하지 않는 금속) 부품을 접지할 수단을 요구한다. 20.1.2는 그 수단을 제품에 연결되는 각 배선 시스템, 곧 각 직류 입력 회로, 각 교류 입력 회로, 각 교류 출력 회로, 각 배터리 회로마다 두게 한다. 30절의 절연 접근 신호 회로는 면제다. 고정형 제품의 접지 수단은 접지 단자 또는 리드이고(20.1.3), 볼트·나사 같은 확실한 수단으로 프레임이나 외함에 연결되며 이중 너트가 아닌 한 나사 머리가 외함 밖에서 접근되어서는 안 된다(20.1.4). 밖에서 풀 수 있으면 접지가 무심코 끊길 수 있기 때문이다. 접지 연결은 페인트·법랑 같은 비도전 피막을 뚫어야 하고(20.1.5), 정비 중 무심코 떼어지지 않는 위치에 있어야 하며(20.1.6), 접지 리드의 자유 끝은 접어서 테이프로 감는 식으로 절연해야 한다(20.1.7).

20.1.8은 각 입출력 회로마다 접지 리드나 단자를 요구하고, 리드는 자유 길이 152 mm 이상에 녹색(노란 줄무늬 유무 무관) 절연이어야 하며, 접지 리드를 쓰면 배선 구획의 다른 어떤 리드도 그렇게 식별되어서는 안 된다고 한다. 단자는 66.13에 따라 표시한다. 크기는 두 방식으로 정한다. PV 소스·출력 회로의 직류 입력에서는 그 입력의 정격 단락 입력 전류의 1.25배(표 65.1)를 나를 수 있어야 하고, 교류 입출력 회로와 비PV 직류 회로에서는 그 회로를 보호하는 과전류 장치의 크기에 따라 표 20.1의 2열을 적용한다. 표 20.1은 과전류 장치 정격별로 구리·알루미늄 장비 접지 도체와 접지 전극 도체의 최소 크기를 정하는 표로, NEC 250.122·250.66과 같은 구조다. 색 규정의 예외는 선전압 연결에서 떨어져 25절 분리를 만족하거나 66.25 표시가 있는 클래스 2 회로다. 20.1.9는 접지 도체를 장비 안에서 접속(splice)하지 못하게 하고, 20.1.10은 접지 연결·접지 도체·외함·프레임·부품 장착판 등 대지에 연결된 부품이 고장 시 외에는 전류를 나르지 않게 하되 무선 주파수 바이패스 커패시터 회로와 서지 억제기는 예외로 둔다. 20.1.11은 납땜 러그, 납땜 의존 연결, 나사 없는 푸시인 커넥터, 퀵 커넥트, 기타 마찰 끼움 커넥터를 접지 수단으로 쓰지 못하게 한다. 20.1.12는 접지 단자가 표 20.1의 1·2열에 따른 도체 크기를 고정할 수 있고 18.2.1~18.2.9에 따라 만들어져야 한다고 하며, 20.1.13은 현장 접지 도체용 결선 나사의 머리를 녹색의 육각 또는 홈 머리로 하고 압착 커넥터·스터드 너트 단자는 66.13 표시를 하게 한다.

20.2는 접지 전극 단자다. 인입 장비로 설치되거나 주 직류·교류 본딩 연결을 담은 장비는 접지 전극 단자를 갖춰야 하며, 그 단자는 제품에 연결되는 최대 전류 회로의 정격에 따른 표 20.1 3열 크기의 도체를 고정할 수 있고, 18.2.1~18.2.10의 구조를 따르며, 66.17 표시를 갖는다(20.2.1). 접지 전극은 건물의 접지봉이나 수도관처럼 대지에 직접 닿은 도체이고, 접지 전극 도체는 계통의 접지 도체와 장비 접지를 그 전극에 잇는 굵은 도체다. 20.2.2는 접지 전극 단자가 장비의 주 본딩 지점(교류 또는 직류)에 볼트·나사로 확실히 연결되고 내부 연결의 나사 머리가 외함 밖에서 접근되지 않게 한다.

21절 교류 출력 회로 접지 도체 — 독립형은 접지하고 연동형은 접지하지 않는다

21.1은 21.3~21.5의 회로 접지 요건이 독립형 인버터의 교류 출력 회로에 적용된다고 밝히고, 21.2는 계통 연동 인버터가 어떤 출력 교류 도체와 외함 사이에도 직접·확실한 전기 연결을 가져서는 안 된다고 정한다. 이 대비가 21절의 핵심이다. 독립형 인버터는 그 자체가 전원이므로 건물의 인입 장비처럼 중성선을 한 곳에서 접지해야 하지만, 계통 연동 인버터는 전력회사 계통의 중성선이 이미 인입 지점에서 접지되어 있으므로 인버터에서 또 접지하면 중성선 전류가 접지 도체로 흐르는 병렬 경로가 생긴다. 21.3은 독립형의 각 교류 출력 회로에 접지 도체를 두게 하고, 단상 2선식은 한 도체, 단상 3선식은 중성선, 한 선이 모든 상에 공통인 다상 시스템은 그 공통 도체, 한 상을 단상 3선식처럼 쓰는 다상 시스템은 그 중성선으로 정한다. 21.4는 그 도체를 본딩 점퍼로 금속 외함에, 비금속 외함이면 접지 도체·단자에 본딩된 금속 섀시에 연결하게 하고, 21.5는 점퍼 크기를 표 21.1(회로 최대 전류별 구리·알루미늄 최소 크기)로 정한다. 표 21.2는 전선 크기별 등가 모선 단면적을 정해 모선을 쓰는 경우에 대응한다.

22절 내부 본딩 — 고장 전류가 사람 대신 흐를 길

22.1은 전기 고장 시 감전이나 대전류 위험을 낳는 모든 노출 죽은 금속을 20절의 접지 수단에 도전 연결하게 한다. 22.2는 접지 수단이 있는 제품에서 외함의 비절연 금속, 전동기 프레임과 브래킷, 부품 브래킷, 커패시터 등 사용자가 만지거나 서비스 요원이 무심코 닿을 수 있는 금속을 본딩하게 하되 일곱 가지 예외를 둔다. 접지 금속으로 전기 부품에서 격리된 외부의 접착식 금속박 표시·나사·손잡이, 배선과 활선부에서 확실히 분리된 자석 프레임·전기자·작은 조립 나사, 활선부를 감싸지 않고 배선과 분리된 패널·덮개, 0.8 mm 이상의 가황 섬유·바니시 천·페놀 배리어로 절연된 고정 패널·덮개, 인쇄회로기판 위의 격리된 변압기·초크 코어와 방열판, 67.12 표시가 된 격리 금속, 26.2.2의 절연 튜브를 씌운 커패시터다. 22.3은 금속 피아노 경첩을 문 본딩 수단으로 인정하고, 22.4는 접지 연속성이 비금속 재료의 치수에 의존하면 UL 746A의 크리프 요건을 적용한다.

22.5는 본딩 도체·스트랩을 구리나 구리 합금 또는 동등 재료로 하고, 기계적 손상에서 보호되거나 외함 안에 있으며, 본딩 외의 목적으로 떼는 체결구로 고정하지 않고(떼었다 붙일 때 빠뜨릴 위험이 낮으면 허용), 접속하지 않게 한다. 22.6은 본딩 경로의 연결을 클램프·리벳·볼트·나사·용접 또는 연화점 455 °C 이상 재료의 납땜·경납땜으로 하고, 비도전 피막을 뚫으며, 경로의 철 부품을 부식에서 보호하고, 탄성 마운트 주변의 본딩이 고무의 조임에 의존하지 않게 한다. 22.7은 나사 머리 아래 스타 와셔를 쓴 연결이 피막을 뚫고 51절 접지 임피던스 시험을 통과하게 하고, 22.8은 나사산에 의존하는 본딩에 나사 둘 또는 두 산이 물리는 나사 하나를 요구한다. 22.9는 고무의 조임에 의존하는 연결에 55절 본딩 도체 시험을 적용하되 정비하듯 분해했다가 재조립한 뒤 시험한다. 22.10은 본딩 도체가 표 20.1 2열 크기 이상이거나 부품 공급 도체 이상이거나 51절 시험을 통과해야 하고, 더 작은 것은 55절 시험을 통과하면 허용된다. 22.11은 분기회로 과전류 장치가 여럿이면 해당 부품의 지락 보호를 맡는 장치의 정격으로 크기를 정한다. 22.12는 본딩 연결·외함·프레임·장착판이 고장 전류 외에는 전류를 나르지 않게 하되, 볼트 접합 외함이 LVLE 회로의 전류를 나르는 것은 허용하고, 현장 접지 수단·금속 배관·대지를 통해서는 정상 시 전류가 흘러서는 안 된다고 한다.

22A~22C는 중전압 전용이다. 22A.1은 각 중전압 현장 도체의 차폐를 접지 모선에 본딩할 수단을 두되, 차폐 본딩 도체가 1.5 m를 넘지 않고 해당 차폐 도체의 단자와 같은 구획에 있게 한다. 중전압 케이블의 금속 차폐는 접지되어야 케이블 절연 바깥의 전계가 0이 되고 접촉해도 안전하다. 22B.1은 모든 인출 요소의 금속 프레임이 시험 위치와 연결 위치, 그 사이의 모든 위치에서 접지되어야 한다고 하고, 22B.2는 시험 위치에서 사람이 만질 수 있고 통전될 수 있는 죽은 금속을 접지하게 하며, 설치 장소의 젖음·마름을 고려한 표 13.1 한계를 넘는 활선부를 담거나 감싸는 부품을 통전 가능한 것으로 본다. 22C.1은 모든 중전압 장비에 각 중전압 구획으로 이어지는 접지 모선을 요구하고, 그 단면적을 표 20.1 2열의 도체와 동등하게 하며, 현장에서 구간을 이을 접속 바를 제공하게 한다.

결론 — 저전압은 정격과 잠금이, 중전압은 인터록과 가시 격리가 안전을 담보하고, 접지는 회로마다 하나씩 따라간다

14~22C절을 한 문장으로 정리하면, 전기를 끊고 잇는 모든 자리에서 사람이 활선부에 닿지 않고 고장 전류가 사람 대신 접지로 흐르게 하는 규칙이다. 저전압에서 그 수단은 회로보다 높은 스위치 정격(14절), 손으로 닿을 수 있고 잠글 수 있는 단로 장치(15.1~15.2), 도체 굵기에 맞춘 단자·리드·굽힘 공간(18~19절), 과전류 장치 정격에 맞춘 접지·본딩 도체(20~22절)다. 중전압에서는 수단이 바뀐다. 격리 스위치는 부하 차단 장치와 기계적으로 맞물려야 하고(15A.1), 문은 개폐기가 닫혀 있으면 열리지 않아야 하며(15A.5), 격리 거리는 관찰창이나 카메라로 눈에 보여야 한다(15.3.7). 전기기계식 인터록을 쓰려면 기능안전 등급 SIL 2·PL d를 증명해야 한다(표 15A.1). 접지는 두 전압 영역에서 원리가 같되, 중전압에서는 케이블 차폐와 인출 요소와 접지 모선(22A~22C)이 추가된다.

21절의 짧은 두 항은 이 강의 전체에서 전력망 관점에서 가장 중요한 자리다. 독립형 인버터는 출력 중성선을 접지해야 하고 계통 연동 인버터는 접지해서는 안 된다는 규정은, 연동 인버터가 이미 접지된 계통의 한 가지로 취급된다는 뜻이다. 이 전제는 뒤의 42~43절 연동 호환 요건과 보충 SA·SB의 라이드스루 요건이 모두 기대는 바탕이다. 다음 강의는 외함 안쪽으로 들어가 내부 배선, 활선부, 회로 사이의 분리, 이격거리, 절연재를 읽는다. 여기서 요구한 접지·본딩 연결이 실제로 낮은 임피던스를 갖는지는 51절 접지 임피던스 시험과 55절 본딩 도체 시험이 확인하며, 두 시험은 성능 시험 강의에서 다룬다.

UL 1741 강의 4 — 내부 배선·활선부·회로 분리·이격거리·절연재·커패시터·신호 및 제어회로(23~31절)

외함 안쪽의 규칙이다. 전선 절연 두께, 납땜과 압착의 조건, 서로 다른 회로를 갈라놓는 배리어, 전압에 따라 활선부 사이에 두어야 하는 거리, 그 거리를 절연재로 대신하는 조건, 그리고 통신 포트와 제어회로를 조사 대상에서 빼 주는 전압·전류 한계를 표와 그림으로 읽는다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

이 묶음의 원리: 거리로 막고, 거리가 모자라면 절연재로, 에너지가 작으면 면제한다

인버터 내부에서 감전과 화재를 막는 방법은 두 가지다. 전위가 다른 도체 사이를 충분히 떼어 놓거나, 사이에 절연재를 끼우는 방법이다. 23절부터 28절은 이 두 방법의 치수를 정한다. 29~31절은 그 반대편에서, 전압과 에너지가 낮아 감전·화재 위험이 없는 회로를 조사 대상에서 빼 주는 조건을 정한다. 이 면제가 없으면 인버터의 통신 포트나 센서 회로 하나하나에 이격거리 표를 적용해야 하므로 인증이 불가능해진다. 1강의 LVLE·LE 회로 정의가 여기서 쓰인다.

23절 내부 배선 — 절연 두께, 배선 보호, 접속

23.1.1은 내부 배선을 온도·전압·사용 조건에 맞게 정격된 일반 건물 전선이나 기기 배선재(appliance wiring material)로 하게 하고, 저전압 기기 배선재의 절연 두께를 표 23.1로 정한다. 600 V용은 열가소성 0.8 mm, 고무 0.8 mm+함침 편조(편조 없이 0.8 mm), 네오프렌 1.2 mm, 실리콘 고무 0.8 mm+편조(편조 없이 0.8 mm), 가교 합성 고분자 0.4 mm이고, 300 V용은 열가소성 0.8 mm, 고무·네오프렌·실리콘 0.4 mm+편조(편조 없이 0.8 mm), 가교 고분자 0.4 mm다. 각주는 0.8 mm 규격의 실측 최소를 0.71 mm, 0.4 mm 규격은 0.33 mm로 허용하고, 작은 장치의 짧은 코일 리드는 0.33 mm, 반대 극성에서 떨어져 있고 기계적 손상에서 보호되면 0.18 mm까지 허용한다. 동등한 정격이면 다른 두께도 된다.

23.1.2는 절연 튜브나 슬리브를 짧은 코일 리드 같은 짧은 구간에만 절연으로 쓰게 하고, 압축·반복 굽힘·급한 굽힘을 받지 않고, 덮인 도체가 둥글며, 수축 튜브는 제조사 지시대로 쓰고, 정격 온도·전압을 넘지 않는 조건을 건다. 23.1.3은 경첩 문처럼 움직이는 부분으로 가는 배선에 연선을 쓰고 비틀림·응력이 생기지 않게 하며 단자와 접속부에 응력이 전달되지 않게 고정하게 한다. 23.2는 배선 보호다. 내부 배선은 11.1의 기준으로 외부에서 접근되지 않아야 하고(23.2.1), 날카로운 모서리·버·핀·가동부에서 보호되어야 하며(23.2.2), 장착 나사는 끝이 평평하거나 뭉툭하고 버가 없으며 배선 통로 안으로 4.8 mm 넘게 튀어나오지 않아야 하고(23.2.3), 내부 판금 벽을 지나는 구멍은 매끈하게 둥글어야 한다(23.2.4).

23.3 전기 접속은 기계적으로 견고하고 전기적으로 확실해야 한다(23.3.1). 납땜 접속은 납땜 전에 기계적으로 고정되어야 하되, 연화점 454 °C 이상의 땜납·경납을 쓰거나, 손납땜 리드를 기판 구멍에 넣고 90도 꺾거나, 시간과 온도가 자동 제어되는 기계 납땜이거나, 리드가 접속부 옆에서 묶여 있으면 면제된다(23.3.2). 연선 접속은 풀린 가닥이 죽은 금속이나 다른 전위의 활선부에 닿지 않도록 압착 단자·납땜 러그·크림프 아일렛·전 가닥 납땜 등을 쓰고(23.3.3), 나사로 고정하는 개방형 스페이드 러그는 나사가 풀려도 빠지지 않게 젖힌 끝이나 단자의 어깨 같은 추가 수단을 갖춘다(23.3.4). 폭 0.110·0.125·0.187·0.205·0.250인치 퀵 커넥트 단자는 UL 310을 따르고 다른 크기는 크림프 인발력·결합력·온도 상승을 UL 310 방법으로 조사한다(23.3.5). 알루미늄 내부 도체는 양 끝을 해당 금속 조합에 정격된 단자로 종단하고 결선 나사·압착 커넥터도 온도·열 사이클·진동 조건에서 알루미늄용으로 정격되어야 한다(23.3.6). 접속부는 전선과 동등한 절연을 가져야 하며, 정격 압착 커넥터, 23.1.2를 만족하는 튜브, 250 V 미만에서 열가소성 테이프 2겹·마찰 테이프 2겹·마찰+고무 테이프 각 1겹이 허용되고 날카로운 모서리 위의 열가소성 테이프는 인정되지 않는다(23.3.7). 23.3.8은 중전압 회로에 개방형 스페이드 러그와 퀵 커넥트 단자를 금지한다.

24절 활선부와 25절 회로 분리

24.1은 통전 부품 재료를 은·구리·구리 합금·알루미늄 또는 동등품으로 정하고, 24.2는 비절연 활선부와 그것을 가진 부품이 돌거나 밀려 26·27절 이격보다 줄어들지 않도록 고정하게 한다. 25절은 서로 다른 회로의 도체를 격리하는 규칙이다. 25.1.1은 제품 안(단자함 포함)의 서로 다른 회로 절연 도체를 배리어로 나누거나 격리 배선하고, 다른 회로의 비절연 활선부에서도 같은 방식으로 떼게 하되, 각 도체가 관련 회로 중 가장 높은 전압으로 절연되어 있으면 면제한다. 25.1.2는 무엇이 "다른 회로"인지 정한다. 절연 변압기의 1차와 2차, 다중 2차 변압기의 서로 다른 격리 2차 권선, 서로 다른 변압기의 2차, 광 아이솔레이터의 입력과 출력, 절연 회로, 그리고 교류 전력 회로와 직류 전력 회로다. 격리를 제공하지 않는 단권변압기의 탭에서 나온 회로는 다른 회로가 아니다.

25.1.3은 격리 배선을 클램핑·라우팅 등 영구 분리를 유지하는 수단으로 하게 한다. 25.1.4~25.1.6은 중전압 조항이다. 중전압 배선과 저전압 배선은 묶거나 같은 배관·하니스·트로프에 넣어서는 안 되고, 7200 V를 넘는 중전압 배선은 계기용 변성기 단자 같은 짧은 구간을 빼고 접지 금속 배리어로 저전압에서 분리되어야 하며, 중전압 내부 배선은 차폐 여부를 가리지 않되 차폐선은 차폐를 한쪽이나 양쪽 끝에서 접지에 본딩해야 하고, 중전압 회로에 연결되었거나 인접 중전압 회로에서 요구되는 격리·이격을 갖지 못한 회로는 중전압 회로로 취급해 표 26.1의 중전압 이격과 47A절 시험을 두 회로 중 높은 전압으로 받아야 한다.

25.2 현장 배선은 설치자가 연결하는 도체와 다른 회로 사이의 분리다. 25.2.1은 현장 도체를 다른 회로의 공장 도체(두 회로가 높은 쪽 전압으로 절연되면 면제), 단락 시 위험을 낳는 다른 회로의 비절연 활선부, 그리고 다른 회로의 현장 도체(두 회로가 모두 클래스 2·3이거나 모두 그 밖의 회로이면서 높은 쪽 전압으로 절연되면 면제)에서 25.2.2의 방법이나 25.3의 배리어로 분리하게 한다. 클래스 2·3은 NEC가 정한 저에너지 신호·제어 회로 등급이다. 25.2.2는 도체 단자 맞은편에 개구를 두어 설치 완료 후 서로 다른 회로의 도체·부품이 최소 6.4 mm 떨어지게 하는 방법을 인정하며, 판정 때는 각 도체에 152.4 mm의 여유 길이를 두고 보통 수준의 주의로 배선한 상태를 가정한다. 25.2.3은 개구 수가 필요한 최소이고 각 개구가 단자 맞은편에 있으면 그 개구로 들어온 도체가 그 단자에 연결된다고 가정하되, 개구가 그보다 많으면 엉뚱한 개구로 들어온 도체가 다른 회로에 닿을 가능성을 조사한다. 25.2.4는 중전압 회로 도체를 저전압 회로 도체와 절연 여부와 관계없이 반드시 분리하게 하고, 25.2.5(8월 개정)는 2400 V를 넘는 장비를 차폐 도체용으로 만들고 각 차폐의 접지 수단을 두게 한다.

25.3 분리 배리어는 접지 금속이거나 0.71 mm 이상 절연재이고 쉽게 변형·이동되지 않게 지지되어야 하며(25.3.1), 현장 배선과 다른 회로 사이의 배리어는 구획을 나누는 면에서 1.6 mm 넘게 떨어져서는 안 된다(25.3.2). 25.3.3은 7200 V 이상 중전압과 저전압 사이에는 절연재 배리어를 인정하지 않고 접지 금속 배리어만 허용한다.

26절 이격거리 — 표 26.1이 이 표준의 중심축이다

26.1.1은 제품 안의 이격거리가 표 26.1 이상이어야 한다고 정한다. 이격거리(spacing)는 두 도체 사이의 거리인데, 공기를 가로지르는 최단 거리(공간거리, clearance)와 절연재 표면을 따라 재는 거리(연면거리, creepage)로 나뉜다. 표 26.1은 전압 구간별로 (1) 비절연 활선부와 반대 극성 활선부 또는 외함 외의 접지 부품 사이의 공기 중 거리, (2) 같은 부품 사이의 표면 거리, (3) 활선부와 금속 외함 벽(배관 피팅 포함) 사이의 최단 거리를 정한다.

표의 각주가 실제 적용에서 중요하다. 인쇄회로기판은 26.1.1의 예외 2~7을 따르고, 외함에 붙은 금속 조각은 외함이 변형되어 이격이 줄면 외함의 일부로 조사하며, 반대 극성 현장 배선 단자 사이와 현장 단자와 접지 금속 사이는 6.4 mm 이상이어야 하고, 금속에 박힌 절연 스터드의 나사·와셔처럼 닫힌 지점에서는 1.2 mm까지 허용되며, 중전압 구간(각주 e)은 형상의 영향 때문에 임펄스 내전압·상용주파 내전압 시험을 통과하려면 표보다 큰 값이 필요할 수 있다.

26.1.1의 아홉 가지 예외는 표를 그대로 적용하지 않는 경우다. 저전압에서 라이너·배리어를 쓰면 26.2.1로 판정하고(예외 1), 저전압 회로는 27절의 대체 방법으로 조사할 수 있으며(예외 2), 부품 고유의 이격은 부품 표준을 따르고(예외 3), 30절 신호 회로와 31절 제어회로 내부에는 표를 적용하지 않되 다른 회로와의 사이에는 적용한다(예외 4). 저전압 전용 인쇄회로기판에서 UL 746C를 만족하는 컨포멀 코팅이 있으면 인접 배선 패턴 사이에 표를 적용하지 않고(예외 5), V-0 등급이면서 기판 재료의 비교 트래킹 지수(CTI)가 175 V 이상이면 같은 회로 안 다른 전위의 패턴 사이는 54절 감소 이격 시험을 통과하거나 단락 시 12.5 mA 이하만 흐른다는 분석이 있으면 이격을 정하지 않으며(예외 6, 접지·1차와 2차 사이·배터리 회로·현장 단자는 제외), 다층 기판의 내부 층 사이와 도금 관통 구멍 사이는 0.8 mm 이상이면 되고(예외 7), 전력 스위칭 반도체의 인접 단자 사이에는 이격 요건이 없으며(예외 8), 중전압 라이너·배리어는 26.3을 따른다(예외 9).

26.1.2는 서로 다른 회로의 비절연 활선부를 반대 극성으로 보고 관련된 가장 높은 전압으로 조사하게 하며(45절 최대 전압 측정 참조), 26.1.3은 현장 단자의 이격을 실제 배선을 연결한 상태에서 재게 한다. 26.1.4는 다부품 제품에서 부품 사이, 부품과 외함 사이, 부품과 죽은 금속 사이의 이격을 부품 정격이 아니라 제품 전체의 최대 전압 정격으로 정하고, 부품 고유 이격만 부품 전압으로 조사하며, 금속 산화물 배리스터·커패시터 사이에도 표를 적용하되 UL 60384-14(전원 접속용 EMI 억제 커패시터)를 만족하는 부품은 면제한다. 퓨즈·퓨즈홀더 이격은 정격의 최대 표준 치수 퓨즈를 끼우고 잰다(26.1.5). 마찰로만 고정된 활선부나 활선부 가까이의 가동 금속은 어느 위치로 움직여도 최소 이격이 유지되어야 하고(26.1.6), 로크 와셔는 고정 수단으로 인정된다(26.1.7). 피막 전선(에나멜선)은 비절연 활선부로 본다(26.1.8). 26.1.9는 안전 회로가 아닌 세 종류의 회로 내부 이격을 표 대신 47절 절연내력 시험으로 판정하게 한다. 200 VA 미만 또는 100 V 이하 변압기 권선의 2차 회로, 100 V 이하 배터리 회로, 100 V 초과 배터리에서 31.11의 조절 회로망으로 100 V 이하로 제한된 회로다. 이 회로들과 외함·접지 금속·다른 회로 사이에는 표가 그대로 적용된다.

26.2와 26.3 절연 라이너와 배리어

26.2.1은 저전압에서 가황 섬유 같은 절연 라이너·배리어를 (a) 위험 활선부의 유일한 지지가 아니고, (b) 0.71 mm 이상이며, (c) 아크의 영향을 받지 않는 위치에 있을 때 이격 대신 쓸 수 있게 한다. 다른 절연재를 배리어나 활선부 지지로 쓰면 UL 746C를 따른다. 예외로 0.33 mm 가황 섬유는 표 26.1 공기 중 이격의 50 % 이상 공간과 함께 쓰거나 50 V rms 이하 격리 2차 회로의 방열판과 금속 장착면 사이에 쓸 수 있고, 반도체의 통전 케이스와 방열판 사이 운모는 0.165 mm 이상이면 된다. 26.2.2는 UL 224 절연 튜브를 모선을 포함한 도체의 이격 대신, 또는 커패시터 케이스의 접지 본딩 대신 쓸 수 있게 하되 압축·굽힘·날카로운 모서리·정격 초과가 없어야 한다. 26.2.3은 UL 510 열가소성 테이프를 0.33 mm 이상 2겹 이상으로 요구 공간거리의 절반 이상과 함께 쓰거나, 절반 미만과 함께 쓰면 0.72 mm 이상으로 하고, 온도 정격이 온도 시험 최대값 이상이며, 압축과 날카로운 모서리가 없을 때 인정한다. 26.3은 중전압에 가황 섬유 배리어를 금지하고(26.3.1), 활선부에 닿지 않는 배리어는 HB 이상 난연 등급과 UL 510 화염 시험을 만족하는 테이프를 쓰며(26.3.2), 활선부에 닿는 강판·성형·주조 절연재는 V-0 이상이고(26.3.3), 수축 튜브와 침지·성형·유동층 코팅 절연은 IEEE C37.20.2(금속 클래드 개폐 장치)의 적용 절연 난연 요건과 열 사이클 시험을 만족해야 한다(26.3.4).

27절 대체 이격 — UL 840 절연 협조로 대신하기

표 26.1은 1990년대 이전 미국 표준의 경험값이고, 국제 표준(IEC 60664)은 과전압 범주와 오염도로 공간거리와 연면거리를 계산한다. 27절은 후자를 미국식으로 옮긴 UL 840(전기 장비의 절연 협조)을 저전압 회로에 대안으로 허용한다(27.1). 두 예외가 있다. 활선부와 금속 외함 벽 사이의 공간거리는 표 26.1을 실측으로 따라야 하고(27.2), 현장 배선 단자의 공간·연면거리는 26절을 따라야 한다(27.3). 27.4는 UL 840 적용 조건이다. 별도 규정이 없으면 오염도 3(도전성 먼지나 응축이 생길 수 있는 환경)을 적용하고, 인버터는 과전압 범주 IV(인입 지점 수준의 서지에 노출되는 장비)를 만족해야 하며, 인쇄회로기판에서 한쪽 면 전체를 끊김 없이 덮는 코팅이 있으면 그 사이는 오염도 2, 모든 기판은 추가 조사 없이 CTI 100으로 보고, UL 746C 컨포멀 코팅은 오염도 1을 달성하며, 0.79 mm 이상 실리콘 고무 층이나 기포 없는 에폭시 포팅으로도 오염도 1을 얻을 수 있고, 공간거리 결정에 쓰는 상-대지 계통 전압은 절연 변압기 1차 쪽(변압기가 없으면 제품 전체)에서 정격 공급 전압을 표의 다음 높은 값으로 올린 것이며 2차 회로는 정격 임펄스 내전압과 공간거리를 보간할 수 있고, 치수 측정은 UL 840의 방법을 따른다. 27.5는 중전압에 이 절을 적용하지 않는다.

28절 절연재

28.1.1은 비절연 활선부가 장착되는 고분자 재료를 UL 94의 V-0·V-1·V-2 등급으로 하되, V-2 재료를 쓰면 외함에 환기 개구가 없어야 한다고 한다(배수 구멍은 허용). LVLE 회로만 지지하는 재료는 열화되어도 위험이 없으면 면제된다. 28.1.2는 수축·누설·휨이 위험을 낳는 곳에서 가황 섬유를 활선부의 유일한 지지로 쓰지 못하게 하되 전기 등급 가황 섬유를 부싱·와셔·세퍼레이터·배리어로는 허용하고, 중전압 부품에는 접촉·지지 어느 쪽으로도 쓰지 못하게 한다. 28.1.3은 활선부를 지지하는 고분자에 UL 746A(단기 물성)·746B(장기 물성)·746C(전기 장비 적용)의 기계 강도, 내열, 난연, 절연내력 요건을 적용한다. 28.2.1은 이격 대신 쓰는 가황 섬유·열가소성 배리어를 0.71 mm 이상으로 하고 아크의 영향을 받지 않게 하며, 26.2.1과 같은 0.33 mm 예외를 둔다. 28.2.2는 자석 코일 권선과 다른 활선부·접지 금속 사이의 절연에 같은 요건을 적용하고, 28.2.3은 중전압에 이 절을 적용하지 않는다.

29절 커패시터

29.1은 전자기 간섭 제거나 역률 보정용 유입 커패시터에 UL 810을 적용하되, 7.1.1~7.5.1(예외 없이)을 만족하는 외함 안에 장착되면 커패시터 용기가 더 얇은 판금이거나 비금속이어도 된다고 한다. 29.2는 전력회사에 연결되는 교류 입출력 회로에 걸리는 커패시터에 UL 60384-14의 선간(across-the-line) 커패시터 요건을 적용하며 중전압은 제외한다. 전력망에 직접 걸리는 커패시터는 계통의 서지를 받으므로 단락 고장이 화재로 이어지지 않도록 안전 등급(X 커패시터)이 요구된다.

30절 절연 접근 신호 회로 — 통신 포트의 조건

30.1은 RS232 같은 외부 연결 수단이 있는 절연 접근 신호 회로에 30.2와 30.3을 적용한다. 30.2는 제품 밖으로 나가는 신호 회로가 절연 회로여야 하고, 13절로 판정한 감전 위험 전압을 가진 내부 회로에서 다섯 수단 중 하나로 절연되어야 한다고 정한다. 47.1의 시험 전압 이상 절연 정격을 가진 UL 1577 광 아이솔레이터, UL 5085-1·3 또는 2.1.26 정의의 절연 변압기(단권변압기 제외), UL 60384-14 커패시터, UL 508 전기기계식 계전기, 그리고 절연되는 전압이 교류 회로에서 직접 유래하지 않고 13절이나 UL 991 고장 모드 영향 분석으로 외부 연결에 감전 위험이 없음이 확인된 전압 조절 회로망이다. 30.3은 신호 회로의 최대 전압·전류가 31.4~31.11을 만족하게 하고, 30.4는 과전류 장치로 전류를 제한하는 신호 회로의 최대 전력을 표 30.1(15 V 이하와 15~60 V의 두 구간)로 정한다. 30.5는 접근 신호 회로를 중전압 회로에서 중전압 변압기, 광섬유, 36A절을 만족하는 전압 분배기로 갈바닉 절연하게 한다.

31절 제어회로 — 조사를 면제받는 전압·전류 한계

31.1은 LVLE·LE 제어회로를 단일 기준 접지에 연결할 수 있게 한다. 31.2는 안전 회로가 아닌 LVLE 회로를 조사하지 않되 그 회로의 기판과 전선은 23.1.1과 35.1을 따르게 하고, 31.3은 안전 회로인 제어회로를 1차 회로 요건으로 조사하게 한다. 31.4는 제품 밖으로 나가지 않는 제어회로(기판 위 전자 부품 포함)가 전압은 표 13.1 이하이고 전류는 다음 한계 이하이면 조사하지 않는다고 정한다.

31.5는 최대 전류를 단락을 포함한 모든 부하 조건에서 1분 동안 저항을 계속 조정하며 최대 부하 전류를 유지해 재게 하고, 31.6은 전압을 47.1의 전압을 걸고 부하 회로를 모두 뗀 상태에서 재되 탭 권선이 전파 정류기에 공급하면 권선 양 끝에서 탭까지 잰다. 31.7은 변압기 구조로 단락 전류가 제한되지 않는 제어회로라도 저항·퓨즈·비조정 수동 복귀 보호 장치·조절 회로망으로 31.8~31.10에 따라 전류가 제한되면 조사하지 않는다. 31.8은 2차 퓨즈 정격을 표 31.1로 정하고, 31.9는 변압기 1차에 둔 퓨즈는 52절 과전류 보호 보정 시험으로 표 31.1과 동등함을 확인하되 UL 5085-1·3을 만족하는 퓨즈·변압기 조합은 면제한다. 31.10은 저항·조절 회로망이 단락을 포함한 모든 부하에서 31.4(b) 이하로 전류를 제한하게 한다.

31.11은 조절 회로망의 단일 부품 고장(저항 단락 제외)이 성능에 영향을 주면 31.13의 시험을 통과하고 UL 991 고장 모드 영향 분석으로 찾은 핵심 부품을 군용 핸드북 MIL-HDBK-338(1988)에 따라 디레이팅하게 한다. 31.12는 변압기 2차 권선, 퓨즈, 조절 회로망, 그리고 전류·전압이 제한되는 지점까지의 모든 배선을 이 표준의 요건으로 조사하게 한다. 31.13의 시험은 UL 991 방법에 따른 과도 과전압, 램프 전압, 전자기 감수성, 정전기 방전, 열 사이클, 습도, 운송·보관 영향 시험이고, 31.14는 핵심 부품의 전기적 감시를 적용하고, 감시 회로의 고장 표시에 소리를 쓸 수 있으며, 방사 EMI 시험 전계 강도는 3 V/m, 습도 시험은 노출 등급 H6으로 정한다.

결론 — 이격거리표가 기본이고, 절연재·절연 협조·저에너지 면제가 그 표를 우회하는 세 갈래다

23~31절의 구조는 표 26.1을 중심에 두면 읽힌다. 모든 활선부 사이에는 전압 구간별 공간거리·연면거리·외함 거리가 요구되고(26.1.1), 서로 다른 회로는 배리어나 격리 배선으로 나뉘며(25절), 내부 배선과 접속부는 절연 두께와 기계적 고정으로 그 거리를 보전한다(23~24절). 표를 그대로 지킬 수 없는 자리에는 세 갈래 우회로가 있다. 0.71 mm 이상의 절연 라이너·배리어·튜브·테이프로 거리를 대신하는 길(26.2, 28.2), 오염도와 과전압 범주로 계산하는 UL 840 절연 협조의 길(27절), 그리고 전압 30 V·전류 8 A·전력 100 VA 수준 아래의 신호·제어회로를 조사 대상에서 빼는 길(30~31절)이다. 중전압에서는 두 번째와 절연재 우회가 닫히고(27.5, 28.2.3, 26.3), 거리와 접지 금속 배리어와 47A절 내전압 시험만 남는다.

이 절들이 정한 거리와 절연이 실제로 견디는지는 47절 절연내력 시험(저전압)과 47A절 상용주파·임펄스 내전압 시험(중전압), 54절 인쇄회로기판 감소 이격 시험이 확인한다. 다음 강의는 이격의 다음 문제인 과전류를 다룬다. 배선과 이격이 아무리 좋아도 고장 전류를 끊지 못하면 화재가 나므로, 32절 이후는 퓨즈·차단기·지락 검출기·아크 검출기가 어디에 어떤 정격으로 있어야 하는지를 정한다.

UL 1741 강의 5 — 과전류 보호·지락과 아크 보호·인쇄회로기판·상해 방지·출력 특성과 계통 연동·사이버보안(32~43A절)

구조 요건의 마지막 묶음이다. 퓨즈와 차단기를 어느 회로에 어떤 정격으로 두는지, 접지형 태양광 어레이의 지락을 몇 암페어에서 잡아야 하는지, 직류 아크 검출을 방해하지 않을 조건, 전압 분배기의 안전 조건, 움직이는 부품으로부터의 상해 방지, 그리고 계통 연동 장비가 어떤 표준에 적합해야 하는지를 정하는 42~43A절을 읽는다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

거리와 절연 다음은 전류다

앞 강의의 이격거리와 절연은 정상 상태에서 전류가 엉뚱한 길로 흐르지 않게 하는 장치였다. 그래도 고장은 나고, 고장 전류를 시간 안에 끊지 못하면 도체가 녹고 불이 난다. 32절부터 34A절은 과전류·지락·아크라는 세 종류의 고장 전류를 다룬다. 35~36A절은 인쇄회로기판, 외부 변압기, 중전압 전압 분배기라는 개별 부품이다. 37~41절은 움직이는 부품과 날카로운 모서리가 낳는 상해를 다룬다. 마지막 42~43A절은 인버터가 전력망에 붙을 때 무엇에 적합해야 하는지를 정하는데, 그 답이 2003년판 IEEE 1547이라는 점이 이 표준의 구조를 이해하는 실마리다.

32절 저전압 과전류 보호

32.1.1은 갱신·교체·리셋이 필요한 과전류 보호 장치를 외함 밖이나 경첩 덮개(7.2.1) 뒤에서 접근할 수 있게 하되, 위치와 설명서 누락 때문에 사용자가 알 수 없는 장치와 퓨즈와 부하가 같은 외함 안에 있는 제어회로 퓨즈는 면제한다. 32.1.2와 32.1.3은 플러그형 퓨즈홀더의 나사 셸과 인출형 퓨즈홀더의 접촉부(그림 11.1 프로브가 닿는 부분)를 부하 쪽에 연결하게 하고, 인버터와 전력회사 사이나 충전 컨트롤러와 배터리 사이처럼 퓨즈 양쪽이 모두 살아 있는 회로에는 이런 퓨즈홀더를 쓰지 못하게 한다. 퓨즈를 빼도 접촉부가 통전되어 있으면 감전되기 때문이다. 퓨즈와 홀더의 정격은 회로 이상이어야 하고 플러그 퓨즈는 125 V 초과 회로나 125/250 V 3선 회로에 쓸 수 없으며(32.1.4), 홀더는 카트리지·플러그·인출형 중 하나이되 서비스 요원만 교체하는 볼트 고정 퓨즈는 허용된다(32.1.5). 플러그형은 Type S 구조여야 한다(32.1.6). Type S는 정격별로 베이스 모양이 달라 큰 정격 퓨즈를 잘못 끼울 수 없는 미국식 나사 퓨즈다.

32.1.7은 인버터 출력에 분기회로 정격 퓨즈·차단기 대신 쓰는 기기 보호기(appliance protector)가 인버터의 최대 고장 전류 이상의 단락 차단 정격을 갖고 UL 1077(보조 보호기)을 만족하게 한다. 32.1.8은 입출력 회로의 차단기가 모든 비접지 도체를 열고, 다극 차단기는 공통 트립형이어야 한다고 하되, 대지 전압 150 V 이하 접지 계통의 단상, 3선 직류, 접지 중성선을 가진 3상 4선·2상 5선 회로에서 선간 부하를 공급할 때 UL 489 요건을 만족하는 핸들 타이 단극 차단기 조합을 허용한다(67.9 표시). 32.1.9는 사용자가 접근하거나 이 표준의 요건 충족에 쓰이는 교체형 퓨즈가 있으면 67.6 표시를 요구하고, 32.1.10은 접지 도체(교류의 중성선) 쪽에는 접지·비접지 도체를 동시에 끊는 장치가 아닌 한 과전류 보호 장치를 두지 못하게 한다. 32.1.11은 50절 이상 시험 통과에 의존하는 온도·전류 감지 장치에 해당 부품 요건을 적용하고, 32.1.12는 제어회로 보호에 쓰는 반도체 과전류 보호가 UL 489의 보정·차단 요건을 인버터 최대 단락 전류 기준으로 만족하게 하되 단일 부품 고장에 영향받지 않는 것은 면제한다. 32.1.13은 과전류 장치가 입출력 단자에 직접 연결되었거나 그 단자가 입출력 역할을 하면 NEC 110.14에 따른 현장 도체 온도 한계 표시를 단자 근처에 요구한다.

32.2는 원격 제어반·상태 패널로 나가는 제어회로의 보호다. 클래스 2 변압기에서 나온 외부 제어회로는 면제되고(32.2.1), 보호 장치는 분기회로 정격 차단기·퓨즈 또는 32.1.6의 Type S 퓨즈이며 퓨즈이면 67.6 표시를 한다(32.2.2). NEC 클래스 1 전력 제한 회로로 외부 제어회로에 공급할 때는 전원 정격이 30 V·1000 VA 이하여야 하고 변압기가 아니면 VA 정격을 전압으로 나눈 값의 167 % 이하 정격의 교환 불가 과전류 장치로 보호한다(32.2.3). 그 밖의 변압기 2차 외부 제어회로는 32.2.5에 따라 보호하며 정격 없는 변압기는 정상 운전 최대 전류를 정격으로 삼는다(32.2.4). 32.2.5와 표 32.1은 제어회로 변압기의 1차 과전류 보호를 정격 1차 전류의 비율로 정한다. 2 A 미만이면 300 %, 2 A 이상 9 A 미만이면 167 %, 9 A 이상이면 125 %다. 예외로 9 A 이상에서 125 %가 표준 정격(NEC 240.6)과 맞지 않으면 다음 높은 표준 정격을 쓰고, 2차 전류가 9 A 미만이면 2차에서 167 % 이하로 보호할 수 있으며, 1차가 250 % 이하로 보호되고 2차가 125 % 이하로 보호되면 추가 1차 보호가 필요 없다.

32.3 교류 출력 전력 회로는 모든 비접지 도체에 회로 전압 이상(3상은 선간 전압 기준)의 분기회로용 차단기·퓨즈를 요구한다(32.3.1). 영구 배선 연결 제품은 설명서에 과전류 보호를 설치자가 제공한다고 적으면(69.4(Q)) 면제된다. 정격은 18.1.3에 따른 연결 도체 허용 전류를 넘을 수 없고(32.3.2), 출력 리셉터클이 있으면 리셉터클마다 보호하되 병렬 연결된 리셉터클은 어느 리셉터클의 정격도 넘지 않는 장치 하나로 보호할 수 있으며 12 AWG 이상 내부 배선의 15 A 리셉터클 둘 이상은 20 A 장치로 보호할 수 있다(32.3.3). 32.3.4는 트렁크 케이블로 여러 대를 병렬 연결하면서 대당 과전류 장치가 없는 구조(마이크로인버터가 대표적이다)에 개별 제품과 병렬 합산 출력 모두에 32.3.1~32.3.2를 적용하고 69.4(U)의 설명서를 요구한다.

32.4 배터리 회로는 배터리에 연결되는 제품에 표 65.1의 최대 입력 단락전류 정격과 과전류 보호를 요구한다(32.4.1). 보호 장치는 직류 정격의 NEC 분기회로용이어야 하고(32.4.2), 배터리 연결 수단에 인접해 커패시터·반도체처럼 단락 시 고장날 수 있는 부품보다 앞에 있어야 하며(32.4.3), 정격은 인버터 모드 운전 조건에서 18.1.3으로 정한 배터리 도체 허용 전류에 따른다(32.4.4). 32.4.5와 32.4.6은 2026년 8월 개정으로 추가된 참조다. 정치용 에너지 저장 배터리 시스템은 UL 1973을, 인버터·컨버터·충전 컨트롤러 같은 전력 변환을 포함한 에너지 저장 시스템은 UL 9540을 만족해야 한다. 주석은 UL 9540이 전력 변환 장비에 UL 1741 또는 UL 62109-1(태양광 전력 변환기 안전, IEC 62109-1의 미국판)을 요구한다고 설명한다. 두 표준이 서로를 참조하는 구조다. 32.4.7은 메모리 유지나 라이드스루·블랙 스타트용 제어 배터리를 이 절에서 제외한다.

32A절 중전압 과전류 보호

3상 회로의 과전류 보호는 모든 비접지 도체를 보호해야 하고, 차단기는 모든 상을 열며, 퓨즈는 각 비접지 상에 하나씩 있어야 한다(32A.1.1). 중전압 퓨즈는 회로 전체를 정전시켜야만 교체를 위해 접근할 수 있는 위치에 두어야 하고(32A.1.2), 단락과 과부하 보호를 모두 제공해야 하되 전동기 회로 퓨즈와 접촉기·과부하 계전기 조합처럼 장비 내부 과부하 보호와 협조되면 그렇지 않아도 된다(32A.1.3, UL 347이 인계 전류에서의 협조 시험을 정한다). 32A.2는 중전압 개폐 장치의 제어회로다. 계기용 변압기와 변류기로 제어회로 전압을 교류 254 V 이하로 낮추고 직류 제어회로는 280 V를 넘지 않게 하며(32A.2.1), 계기용 변압기 1차는 한류 퓨즈로, 2차는 퓨즈나 분기회로형 차단기로 보호하되 장비 동작에 필수인 전압 조정기·보호 계전기 공급 회로는 예외이고, 변류기 2차에는 과전류 보호를 두지 않는다(32A.2.2). 변류기 2차를 열면 고전압이 유기되어 위험하기 때문이다. 32A.3은 중전압 출력 회로에 출력 전류 정격으로 정한 과전류 보호를 요구하고, 중전압 퓨즈 또는 중전압 차단기와 변류기·보호 계전기의 조합으로 제공할 수 있게 한다.

33절 분전반 기능

공통 모선과 여러 패널 장착 자동 과전류 장치처럼 전력·부하 회로의 제어와 보호를 위한 분전반 기능이 있는 제품에 대해(33.1), 액세서리처럼 완결된 별도 분전반은 UL 67(분전반)과 68.2의 표시·설명서를 만족해야 하고(33.2), 구조가 완결되지 않고 장비 내부에 있으면서 외함 밖에서 접근되는 분전반 부품은 UL 67의 구조·성능·표시·정격 요건을 만족해야 한다(33.3). 배터리 백업 인버터 안에 부하용 차단기 열이 들어 있는 제품이 여기에 해당한다.

34절 직류 지락 검출·차단기(GFDI)

34.1은 접지형 PV 어레이에서 직접 입력을 받는 인버터와 충전 컨트롤러에 GFDI를 요구한다. GFDI는 지락을 검출하고, 고장을 표시하며, 고장 전류를 차단하고, 고장난 어레이 구간을 격리하거나 인버터를 정지시켜 전력 수출을 멈춰야 하며, 34.2~34.6과 56~59절을 만족해야 한다. AC 모듈은 면제되고(예외 1), GFDI 없는 제품은 69.4(S) 표시가 있으면 쓸 수 있다(예외 2). 접지형 어레이는 직류 한쪽 극을 접지한 옛 방식으로, 지락이 생기면 그 극과 접지 사이에 고장 전류가 흐른다. 34.2는 지락 전류가 표 34.1의 한계를 넘을 때 검출·차단·표시하게 한다.

34.3은 트립된 GFDI의 자동 재폐로를 금지하고, 34.4는 43절의 계통 정전 때문에 트립된 경우에는 복전 시 자동 재폐로를 허용한다. 34.5~34.8은 반도체를 쓴 GFDI에 UL 991 고장 모드 영향 분석(저항 단락 제외)을 적용해 핵심 부품을 MIL-HDBK-338에 따라 디레이팅하게 하고, 단일 부품 고장으로 GFDI가 무력화되면 그 부품에 31.13·31.14와 같은 UL 991 시험(과도 과전압, 램프 전압, 전자기 감수성, 정전기 방전, 열 사이클, 습도, 운송·보관)과 같은 변수(전기적 감시, 소리 경보 허용, 3 V/m, H6)를 적용한다. 34.9는 GFDI(내장·별도 모두)가 주 PV 단로기와 연동되어서는 안 되고 단로기 조작이 시스템 접지에 영향을 주어서는 안 된다고 하며, 34.10은 내장 GFDI나 별도 GFDI와 함께 쓰는 인버터에 67.15 표시를 요구한다.

이 절이 왜 있는지는 2009년 캘리포니아 베이커스필드와 2011년 노스캐롤라이나 마운트 홀리의 태양광 화재로 설명된다. 두 사고 모두 접지형 어레이에서 첫 번째 지락이 접지 극 쪽에서 생겨 GFDI 퓨즈에 전류가 흐르지 않은 채 남아 있다가(사각지대 지락), 두 번째 지락이 생기자 어레이 전류가 GFDI를 우회해 흘렀다. 미국 태양광 규정·표준 위원회(Solar ABCs)가 2013년 발간한 「Inverter Ground-Fault Detection "Blind Spot" and Mitigation Methods」는 이 기전을 분석했고, 이후 NEC 690.41이 비접지(기능 접지) 어레이와 절연 감시로 방향을 바꿨다. 표 34.1의 1~5 A 문턱값은 그 이전 설계의 잔재이며, 이 표준이 34.1에서 "접지형 어레이"에만 GFDI를 요구하는 이유다.

34A절 PV 직류 아크 고장 보호

34A.1은 PV 직류 아크 고장 보호 기능을 갖춘 장비에 UL 1699B(PV 직류 아크 회로 보호)의 해당 부분을 적용하고, 어레이 스트링 안에 연결되는 PVRSS·PVRSE·PVIE 등 전자장치를 정상 동작 상태로 둔 채 평가하게 한다. 직류 아크는 커넥터 불량이나 케이블 손상에서 생기며 전류가 0을 지나지 않아 스스로 꺼지지 않으므로 태양광 화재의 주원인이고, NEC 690.11은 2011년부터 아크 검출을 요구했다. 34A.2는 전원 장치나 커패시터를 PV 직류 회로에 연결한 장비(PVRSE·PVRSS·PVIE 등)가 아크 검출을 방해하지 않아야 한다고 정하며, 방해에는 아크 신호의 필터링·마스킹·감쇠가 포함된다. 아크 검출은 직류 전류에 실린 수십 kHz의 잡음 성분을 보므로, 급속차단 장치의 스위칭 잡음이나 입력 필터 커패시턴스가 그 신호를 가릴 수 있다. 주석은 전자기 적합성 시험이 이 표준의 범위 밖이라면서도, CISPR 11:2015의 직류 포트 절차로 9~150 kHz 전도 방사를 장비 유무 조건에서 비교하고(이 대역의 한계값은 아직 제안 단계다), UL 1699B의 해당 절로 입력 임피던스의 적합성을 평가하라고 권고한다.

35~36A절 인쇄회로기판, 외부 변압기, 전압 분배기

35.1은 인쇄회로기판에 UL 796을 적용하고, 외함에 잡다한 개구나 환기 개구가 있으면 기판을 UL 94 V-0·V-1로 하며 V-2는 개구 없는 외함에서만 허용한다(배수 구멍은 무관). LVLE 회로에만 연결되고 도체와 기판 사이 접착이 떨어져도 위험이 없는 기판은 면제된다. 36.1은 제조사 지정 외부 절연 변압기에 UL 1561(건식 일반·전력 변압기) 또는 UL 1562(600 V 초과 건식 배전 변압기)를 적용하고, 36.2는 계통 전압·주파수를 그 변압기를 거쳐 측정하면서 전력 수출에도 쓰는 제품에는 그 변압기를 함께 공급하게 하며, 36.3은 그 밖의 경우 68.2.8의 설명서를 요구한다. 변압기를 거쳐 계통 전압을 재면 변압기 결선에 따라 위상과 크기가 달라져 연계 보호 설정이 어긋날 수 있기 때문에 측정에 쓰는 변압기는 인증된 조합이어야 한다.

36A절은 1500 V를 넘는 장비에서 전압 측정·신호용으로 쓰는 전압 분배기를 다룬다. 전압 분배기는 저항이나 커패시터를 직렬로 이어 높은 전압을 낮은 전압으로 나누는 회로로, 갈바닉 절연은 없지만 이 절을 만족하면 30.5가 요구하는 신호 회로 보호로 인정된다(36A.1). 구조 요건은 다음과 같다. 하나 이상의 1차부와 하나 이상의 저전압부로 된 최소 두 구간(36A.2), 각 1차부는 직렬 연결된 부품 둘 이상(36A.3), 각 저전압부는 병렬 연결된 부품 둘 이상(36A.4). 1차부의 부품 하나가 단락되어도 나머지가 전압을 나누고, 저전압부의 부품 하나가 개방되어도 나머지가 전압을 붙들어 두기 때문이다. 활선부 접근성은 다른 절의 기준을 따르고(36A.5), 1차부의 어느 부분도 저전압 구획에 두지 못하며(36A.6), 1차부와 저전압부의 접합점을 빼고는 저전압부의 부품·배선을 1500 V 초과 배선·부품에서 26절 이격으로 분리한다(36A.7). 7200 V를 넘는 분배기의 저전압부는 접지 금속 배리어로 1차 배선에서 격리하되, 두 구간을 잇는 304.8 mm 이하의 구획 최대 전압 정격 전선과, 저전압 단자에서 저전압 구획으로 가는 첫 304.8 mm는 예외로 하며 그 구간은 구획 최고 전압 정격이거나 26절 이격을 갖는다(36A.8). 36A.9는 정격 최대 전압에서 정상 운전과 어떤 단일 고장 조건에서도 저전압부의 어느 부분에서도 대지·접근 금속·다른 저전압 회로에 대해 1500 V를 넘지 않고, 저전압부의 어느 점을 접지에 단락해도 5 mA를 넘지 않게 요구한다. 고려할 고장은 분배기의 각 부품을 하나씩 개방·단락하는 것이고(36A.10), 분배기를 설치한 상태로 상용주파·임펄스 내전압을 포함한 모든 성능 시험을 통과해야 하며(36A.11), IEEE C37.20.9 개폐 장치의 일부로 공급되는 분배기는 평가를 면제한다(36A.12).

37~41절 상해 위험 방지

37.1은 운전·정비·예견 가능한 오용이 상해 위험을 낳으면 보호를 두게 한다. 37.2는 노출된 가동부를 판정할 때 기능에 필요한 노출 정도, 날카로움, 우발적 접촉 가능성, 속도, 신체나 옷이 말려들 가능성을 의도된 운전과 예견 가능한 오용 양쪽에서 고려하게 한다. 37.3은 가드·해제 장치·인터록이 필요한지와 그것이 의도대로 작동하는지를 제품 전체와 운전 특성의 연구로 정하고, 한 번에 하나의 부품 고장(한 사건이 다른 사건을 유발하면 예외)을 평가하며, 그 고장이 상해로 이어질 수 있으면 그 부품의 신뢰성을 조사한다.

38.1은 상해 위험이 있는 부품을 밀폐하게 하고, 38.2는 가동부 주변 가드·외함의 개구가 짧은 치수 25.4 mm 미만이고 그림 11.1 프로브가 직선이든 굽힌 상태든 최대 깊이까지 넣어도 부품에 닿지 않게 한다. 38.3은 외함·개구·프레임·가드·손잡이가 정상 정비·사용에서 상해를 낼 만큼 날카롭지 않아야 한다고 하고, 38.4는 위험 부품의 가드가 떼어낸 상태에서 부품이 작동할 수 없게 장착되거나, 공구가 필요한 체결구로 고정되거나, 인터록을 갖도록 한다. 39.1은 팬 날개처럼 파손되면 상해를 낳는 회전체를 밀폐·가드하게 하고, 39.2는 빠지면 위험한 회전·가동부에 확실한 유지 수단을 요구한다. 40.1과 40.2는 오작동이 상해를 낳는 스위치의 조작부를 그런 조작이 예견되지 않게 배치하거나 오목한 리브·배리어로 가드하게 한다. 41.1은 설명서가 시중에서 쉽게 구할 수 없는 장착 하드웨어를 지정하면 제조사가 그 하드웨어를 함께 제공하게 한다.

42~43절 출력 특성과 연동 호환 — 기준은 IEEE 1547-2003이다

42.1은 독립형 인버터에 48.2.1(출력 정격)과 48.4.1(고조파 전압 왜율)을 적용하고, 42.2는 계통 연동 인버터에 43절의 시험을 적용한다. 43.1은 계통 연동 인버터와 ISE가 IEEE 1547-2003(또는 그 이후 개정판·버전)과 IEEE 1547.1-2005(또는 그 이후 개정판·버전)를 만족해야 한다고 정하되, 연계 설치 평가, 시운전 시험, 정기 연계 시험은 제외한다. 이 세 가지는 현장 설치에 대한 시험이어서 제품 인증으로는 확인할 수 없기 때문이다. 주석 1은 NEC 705조(연계 전원)가 "연동 장비"를 계통 연동·계통 지원 연동·특수 목적 연동을 아우르는 총칭으로 쓴다고 하고, 주석 2는 지역 전력회사의 연계 규정이 IEEE 1547·1547.1의 여러 연도판을 요구하므로 제품이 개별 또는 복수의 연계 표준(특정 SRD를 포함하는 것도 있다)에 대해 평가·정격될 수 있다고 설명한다. SRD(Source Requirement Document, 요건 출처 문서)는 캘리포니아 Rule 21이나 하와이 Rule 14H처럼 시험에 쓸 설정값을 정하는 전력회사·규제기관 문서를 가리키는 보충 SA의 용어다.

43.2~43.5는 조정 가능한 변수를 다룬다. 연동 장비는 제품 정격과 참조된 연계 요건에 정의된 조정 가능한 기능·변수·한계·응답 시간을 갖춰야 하고(43.2), 조정 제어(현장이든 통신을 통해서든)는 권한 있는 사람만 접근할 수 있어야 하며(43.3), 설치 설명서에 공장 기본 설정과 조정 범위를 적어야 하고(43.4), 프로그램된 변수를 표시하는 수단(디스플레이 또는 스마트폰·노트북·태블릿 같은 동반 도구용 인터페이스)이 있어야 한다(43.5). 트립 한계·트립 시간·재접속 지연을 신호 주입으로 시험할 수 있는 ISE는 표시 수단 요건을 만족한 것으로 본다. 43.6은 생산에 쓰이는 마이크로프로세서 모델·제조사·펌웨어 버전의 조합마다 43.1 평가를 요구하되, UL 1998이나 UL 60730-1(및 해당 2부)을 만족하는 펌웨어는 후속 개정 시 개정의 영향 범위에 따라 제한된 재평가를 받을 수 있게 한다. 인버터의 연계 보호는 소프트웨어로 구현되므로 펌웨어가 바뀌면 보호 동작이 바뀔 수 있고, 그래서 펌웨어 버전이 인증의 일부다.

43.7은 ISE, 완제품 분산 자원, 그리고 UL 1741 외의 완제품 표준을 받는 부품을 그 완제품 표준으로 평가하면서 그 표준이 다루지 않는 계통 연계 요건(IEEE 1547·1547.1 등)을 이 표준에서 덧붙여 평가할 수 있게 한다. 주석은 UL 2200(정치용 엔진 발전기)처럼 UL 1741을 연동 적합성 평가에 참조하는 표준이 여럿 있다고 한다. 43.8은 전력회사와 접속하는 중전압 개폐 장치에 IEEE C37.20.2·.3·.9를 적용하고, 전력회사에서 장비를 분리하는 격리 수단과 격리되지 않은 상태에서 1000 V 초과 부품에 접근하지 못하게 하는 인터록을 요구하며, 인버터 출력에서도 개폐 장치를 격리해 정비할 수 있는 수단을 고려하라고 한다. 43.9는 양방향 전기차 충전 설비(BEVSE)·EV용 ISE에 보충 SC를 적용한다(2026년 5월 개정).

43A절 사이버보안(선택)

43A.1은 제조사가 다음 문서 중 하나에 적합하다고 밝힌 장비나 시스템 부품을 그 문서에 따라 평가하고 적합하게 한다. UL 2941(분산 에너지·인버터 기반 자원의 사이버보안 조사 개요), IEEE 1547.3(전력계통에 연계된 분산 에너지 자원의 사이버보안 지침), SunSpec 사이버보안 인증 프로그램(DER 장치의 사이버보안 기준선), IEC 62443-4-2(산업 자동화·제어 시스템 보안 4-2부, 부품의 기술 보안 요건)다. 주석은 사이버보안 요건이 계속 바뀌고 현장과 조직에 따라 특정 요구가 있을 수 있어 주기적 재평가가 필요할 수 있다고 한다. "선택"이라는 제목이 뜻하는 것은 사이버보안 인증이 UL 1741 인증의 필수 조건이 아니라는 뜻이다. 제조사가 적합을 선언하지 않으면 평가 자체가 없다. 인버터가 통신으로 원격 제어되는 장치가 된 뒤에도 안전 표준이 사이버보안을 필수로 요구하지 않는 이유는, UL 1741이 인증 마크 하나로 여러 주(州)의 연계 요건을 만족시켜야 하는 제품 표준이고 사이버보안 요건은 주마다 다르며 아직 합의된 기준선이 없기 때문이다. 이 공백은 캘리포니아 Rule 21이 통신 단계 요건으로 IEEE 2030.5 프로토콜과 그 적합성 인증을 요구하는 식으로 규제 쪽에서 메워지고 있다.

결론 — 고장 전류의 세 종류에 각각 다른 장치를, 연동 호환에는 2003년판 기준을 두었다

32~34A절은 고장 전류를 과전류(퓨즈·차단기), 지락(GFDI), 아크(UL 1699B 검출기)로 나누어 각각 다른 장치와 문턱값을 정한다. 과전류 장치는 모든 비접지 도체를 보호하되 접지 도체에는 두지 않고, 정격은 연결 도체의 허용 전류를 넘지 않는다. GFDI는 접지형 어레이에만 요구되고 1~5 A의 문턱값과 자동 재폐로 금지가 규정되어 있으며, 아크 보호는 검출 성능 자체보다 다른 장치가 검출을 방해하지 않을 조건에 중점이 있다. 35~36A절은 기판 난연 등급, 외부 변압기의 인증 조합, 중전압 전압 분배기의 이중 부품 구조를 정하고, 37~41절은 전기 외의 상해를 다룬다.

42~43절은 이 표준이 연동 인버터에 요구하는 성능의 기준점이 IEEE 1547-2003과 1547.1-2005라는 것을 보여 준다. 43.1의 "또는 그 이후 개정판·버전"이라는 문구가 IEEE 1547-2018을 끌어들이는 통로이고, 조정 가능한 변수·펌웨어 버전·권한 접근 요건(43.2~43.6)이 2018년판의 스마트 인버터 기능을 본문 안에서 받쳐 주는 뼈대다. 그 위에 얹히는 실제 시험 방법은 보충 SA와 SB에 있다. 다음 강의부터는 성능 시험으로 넘어가 44절 시험 조건, 45절 최대 전압 측정, 46절 온도, 47절 절연내력, 48절 출력 특성, 49절 계통 호환을 읽는다. 아직 열려 있는 물음은 GFDI의 56~59절 시험이 무엇을 확인하는가인데, 그것은 7강의 서지·과전압·전류 내량 시험에서 답한다.

UL 1741 강의 6 — 성능 시험 I: 최대전압·온도·절연내력·중전압 내전압·출력 특성·계통 호환(44~49절)

구조 요건이 끝나고 시험이 시작된다. 시험 전원과 모의 계통을 어떻게 꾸미는지, 어느 전압을 기준으로 시험 전압과 이격을 정하는지, 부품별 최대 온도와 측정법, 저전압 절연내력 시험의 전압과 자리, 중전압의 상용주파·임펄스 내전압 등급, 관찰창의 압력·충격 시험, 출력 정격과 고조파 한계, 그리고 연동 인버터를 네 등급으로 나누어 각각 어느 문서로 보내는 49절을 읽는다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

시험은 구조 요건이 실제로 성립하는지를 전기로 확인하는 절차다

2~5강의 구조 요건은 대부분 치수와 재료의 규정이었다. 그 규정이 실제 제품에서 성립하는지는 전기를 걸어 보아야 알 수 있다. 44절부터 64C절이 그 시험이고, 이 강의는 그중 앞부분인 44~49절을 다룬다. 이 절들의 논리는 한 방향으로 흐른다. 44절이 시험 조건을 정하고, 45절이 시험 전압과 이격의 기준이 되는 최대 전압을 정하며, 46절이 정격 부하에서 온도를 재고, 47절과 47A절이 그 뜨거운 상태에서 절연이 견디는지를 확인한다. 48절은 정격대로 출력이 나오는지, 49절은 계통에 붙었을 때 어느 문서로 평가되는지를 정한다.

44절 시험 조건 — 입력원과 모의 계통

44.1은 인버터와 컨버터에 46~60절의 시험을 적용한다. 44.2는 별도 규정이 없으면 입력원의 전류-전압 특성과 시간 응답을 모의하는 전원으로 제품에 전력을 공급하게 한다. 태양광 어레이는 전류원에 가깝고 배터리는 전압원에 가까우므로, 어느 쪽을 모의하느냐가 시험 결과를 바꾼다. 시험 결과가 전원의 전압-전류 특성과 단락 전류 능력에 영향받을 수 있으면 전원을 시험 대상 장치(DUT)의 최대 정격 입력 전압으로 맞추고, DUT 단자에서 잰 전원의 전류 능력은 DUT의 정격 최대 입력 단락전류 이상이어야 한다. 계통 연동 인버터의 출력은 44.3과 표 44.1의 공급 전압에 연결한다.

44.3은 모의 계통 전원의 임피던스를 인버터 출력 임피던스(정격 출력 전압 ÷ 정격 출력 전류)의 5 % 미만으로 정한다. 계통은 인버터보다 훨씬 강한 전원이어야 시험이 성립하기 때문이다. 44.4는 모의 계통 대신 실제 전력회사 계통을 써도 된다고 하고, 44.5는 입출력 과전류 보호를 제조사 설명서대로 설치하게 한다. 44.6은 시험이 요구하는 입력 전력 범위를 낼 수 없는 특정 입력원과 함께 쓰이는 장비를 그 입력원의 한계 안에서 시험하고, 결과가 그 장비와 그 입력원의 조합에만 적용된다는 제한을 기록하게 한다.

45절 최대 전압 측정 — 시험 전압과 이격의 공통 기준

45.1은 45.2~45.3으로 정한 최대 전압을 47.1 절연내력 시험 전압의 계산과 26·27절 최소 이격의 결정에 쓴다고 정한다. 45.2는 정상 운전 중 분리될 것으로 예상되는 커넥터를 연결한 상태와 분리한 상태 모두에서 시험해 최대 전압을 얻게 한다. 태양광 어레이를 인버터에서 뗐을 때 개방전압이 올라가는 경우가 여기 해당한다. 45.3은 복합 파형이면 피크값을 재고, 정현파나 직류이면 각각 실효값과 평균값을 재게 한다.

46절 온도 — 부품별 한계와 측정 방법

46.1은 제품이 정격 최대 출력을 46.3의 주위 온도에서 낼 때 어느 점의 온도도 화재 위험, 재료 손상, 보호 장치 작동, 또는 표 46.1·46.2의 한계 초과를 일으켜서는 안 된다고 정하고, 더 높은 주위 온도에서 출력을 낮춰 운전하도록 표시된 제품은 그 조건에서도 시험하게 한다.

각주는 커패시터가 더 높은 온도로 정격되어 있으면 그 표시 한계까지 허용하고(b), 단자와 단자함의 온도가 표를 넘어도 66.12와 69.4(L)·(M)의 온도 표시를 넘지 않으면 되며(c), 페놀과 고무·열가소성 절연의 한계는 UL 746B 내열 특성이 확인된 화합물에는 적용하지 않고(d), 제품 안의 짧은 코드는 각 도체에 보조 절연이 있으면 60 °C를 넘을 수 있다고(e) 한다. 46.2와 표 46.2는 사람이 닿는 표면의 최대 온도를 정한다. 들거나 나르려고 쥐는 손잡이는 금속 50 °C·비금속 60 °C, 그 밖에 만지는 손잡이와 사용자 정비 표면은 금속 60 °C·비금속 85 °C, 우발적으로 닿는 표면은 금속 70 °C·비금속 95 °C다. 0.127 mm 이하 금속 도금·클래드 비금속은 비금속으로 본다. 사람이 보통 닿지 않는 고정형 제품이 67.8 표시와 69.4(H) 설명을 갖추면 우발 접촉 한계를 적용하지 않는다.

46.3은 표의 한계가 주위 온도 25 °C 기준이라고 하고, 표 46.3으로 시험 주위 온도와 보정을 정한다. 25 °C 정격 제품은 10~40 °C에서 시험하고 측정값에 (25 − 시험 온도)를 더하며, 25~40 °C 범위 정격은 20~40 °C에서 시험하고 정격 주위 온도 기준으로 보정하고, 40 °C 초과 정격은 정격 주위 온도(허용 오차 −5 °C, + 무제한)에서 시험하며 시험 온도가 정격과 같으면 보정 없이 표 한계를 적용한다. 46.4는 온도가 안정된 것으로 보는 조건을 정한다. 이전 경과 시간의 10 % 간격이면서 15분 이상 떨어진 세 번의 연속 측정에서 더 오르지 않으면 안정이다. 46.5는 44.2대로 연결하고 정상 대류 냉각이 되도록 실제 사용처럼 장착하게 하고, 46.6은 여러 방향으로 장착되거나 좁은 곳에 설치되는 제품을 가장 가혹한 조건으로 시험하며 인접 장착면을 25.4 mm 소나무 판으로 하게 한다.

46.7~46.10은 측정법이다. 열전대는 24~30 AWG 선으로 하되 판정용은 30 AWG 철-콘스탄탄 열전대와 전위차계형 계기를 쓰고 ASTM E230의 기전력 허용차를 만족해야 한다(46.7). 접합부는 용접·경납땜·납땜·풀러스 어스와 물유리·정격 접착제로 표면에 밀착시키고 테이프로 붙여서는 안 되며 테이프는 리드의 응력 완화에만 쓴다(46.8). 코일과 권선은 노출면의 열전대로 재되, 밀봉 화합물에 잠겼거나 단열재로 감쌌거나 0.8 mm 넘는 두 겹 이상의 면·종이·레이온으로 감싼 코일은 저항 변화법을 쓴다(46.9). 저항 변화법은 T = (R/r)(k + t) − k로 계산하며 k는 구리 234.5, 전기 도체용 알루미늄 225.0이다(46.10). 46.11은 온도가 오르면 출력을 줄이는 제품에서 변압기·인덕터·커패시터·반도체 같은 발열 부품이 온도 감지기와 무관하게 먼저 정점에 이를 수 있으므로 그 정점 온도를 부품 동작 온도로 삼아 46.1을 적용하거나 UL 746C의 최대 사용 온도 초과 편차 요건으로 조사하게 한다. 46.12는 중전압 부품에 열전대를 붙이는 것이 본질적으로 위험하므로 관계자가 합의하고 정확도가 입증되면 온도 표시 라벨 같은 다른 방법을 쓸 수 있되 측정 부정확을 고려해 허용 온도를 낮출 수 있다고 한다.

47절 저전압 절연내력 시험

47.1은 온도 시험 직후 또는 정상 동작 온도에서 제품이 다음의 교류 실효값 시험 전압을 1분 동안 절연 파괴 없이 견디게 한다. (a) 입력 회로와 죽은 금속, 출력 회로와 죽은 금속, 입력과 출력 사이에 1000 V + 2×최대 전압(45.1). 입력과 출력을 절연하는 변압기나 커패시터 회로망이 없는 인버터(무변압기 인버터)는 입출력 사이 시험을 면제한다. (b) 50 V 이하로 동작하는 2차 회로와 죽은 금속 사이 500 V, 50 V를 넘는 2차 회로는 1000 V + 2×최대 2차 전압. (c) 교류·직류 전력 회로에 EMI 제거나 역률 보정용으로 걸린 커패시터의 단자 사이와, 전력 회로와 외함 사이에 걸린 커패시터의 단자 사이에 1000 V + 2×전압. UL 810, UL 60384-14, UL 1283(EMI 필터)을 만족하는 커패시터는 면제된다. 교류 대신 교류 실효값의 1.414배인 직류로 시험할 수 있다.

47.2는 출력 전압이 가변인 500 VA 이상 변압기로 0에서 시작해 전압계가 올바르게 읽을 수 있는 한 빠르고 균일하게 시험 전압까지 올려 1분 유지하게 하고, 출력에 전압계를 직접 연결하면 500 VA 정격을 요구하지 않는다. 47.3은 저전압 제어회로와 센서 회로를 시험 중 연결하지 않아도 되게 하되, 입력과 출력 사이에 연결된 회로는 연결한 채 두어 2.1.25의 절연을 제공해야 한다고 한다.

47A절 중전압 회로의 상용주파 내전압과 임펄스 시험

47A.1은 중전압 회로를 가진 장비가 표 47A.1에 따른 장비의 절연내력 정격과 같은 교류 실효값 시험 전압을 모든 중전압 회로와 접지 사이, 모든 중전압 회로와 저전압 회로 사이에 1분 동안 견디게 한다. 47A.2는 중전압 격리 수단이 열린 위치에서 선 쪽 단자와 부하 쪽 단자 사이에 절연내력 정격의 110 %를 1분 견디게 하되, 그 격리 수단이 속한 개폐 장치의 평가에서 이미 같은 시험을 받았으면 면제한다. 열린 개폐기 양단에 더 높은 전압을 요구하는 이유는 격리 거리가 절연을 대신하는 자리이기 때문이다.

BIL(Basic Impulse Insulation Level, 기본 임펄스 절연 수준)은 낙뢰를 모의한 1.2/50 μs 표준 뇌 임펄스 파형의 피크 전압으로, 그 전압을 견딘다는 뜻이다. 상용주파 내전압은 60 Hz 정현파를 1분 견디는 값이다. 임펄스 시험 절차는 64C절에 있다. 표의 주는 27 kV 미만 제품의 상용주파 시험 전압을 정격 최대 전압 × 2.25 + 2 kV로 계산할 수 있게 하되 다른 미국 중전압 표준과 맞추기 위해 보간은 허용하지 않는다.

47B절 관찰창의 기계 시험

47B.1.1은 통전된 중전압 부품 앞의 관찰창이 47B.2 압력 시험과 47B.3 충격 시험에서 깨지거나 금 가거나 빠지지 않아야 한다고 하고, 두 시험을 안쪽 면과 바깥쪽 면에 각각 적용하며 시험마다 별도 시료를 써도 된다고 한다. IEEE C37.20.9 같은 장비 표준으로 같은 시험을 이미 통과한 무개조 중전압 장비는 면제된다. 47B.2.1 압력 시험은 관찰창이 장착된 면에 수직으로 890 N 이상의 힘을 관찰창의 기하 중심 근처 0.010 m²의 가급적 정사각형 면적에 고르게 1분 이상 가하고, 면적이 0.010 m² 미만이면 전체 관찰 면적에 86 kPa 이상을 가한다. 47B.3.1 충격 시험은 약 0.535 kg, 지름 약 50 mm 강구로 6.8 J 이상의 충격을 준다. 열화상 점검 때만 여는 회전·경첩식 보호 덮개가 있으면 덮개를 닫은 채 시험할 수 있고, 그때는 관찰창이 깨지더라도 덮개가 빠지거나 깨지지 않으면 합격이다. 2강의 7.6.2에서 유리 개구에 요구한 3.38 J 충격과 비교하면 중전압 관찰창에는 두 배의 에너지를 견디게 한다.

48절 출력 전력 특성

48.1.1은 48.2~48.4에서 계통 연동 인버터나 AC 모듈을 모의 계통에 연결할 때 44.3의 모의 계통을 쓰게 한다. 48.2.1은 독립형 인버터·컨버터가 정격 입력에 연결되어 정격 출력 전류 전 범위로 부하를 받을 때 출력 전압이 정격 출력 전압 범위의 ±10 % 안, 출력 주파수가 정격의 ±1 Hz 안이어야 한다고 정한다. 48.2.2는 계통 연동 인버터·컨버터가 정격 입력과 모의 계통에 연결되어 부하를 받을 때 정격 출력 전류 ±10 %로 운전할 수 있어야 하고, 입력원은 정격 입력 전류의 2배를 낼 수 있어야 한다고 한다. 48.2.3은 AC 모듈이 모의 계통에 연결되어 PV 모듈의 최대 전력점 전압(Vmp)과 전류(Imp)로 직류 입력을 받을 때 정격 출력 전력과 전류의 ±10 % 안이어야 한다고 하며, 48.2.4는 높은 주위 온도에서 낮은 출력으로 정격된 제품은 그 온도에서도 48.2.1~48.2.2를 확인하게 한다.

48.3.1 입력 범위 시험은 계통 연동 인버터·컨버터가 표시된 입력 범위 안에서 입력을 바꾸어도 의도대로 동작하게 하고, 최소·최대 입력 전압에서 정격 부하를 걸어 시험한다. 독립형 인버터의 부하는 역률 0.5의 저항+유도 부하로 한다. PV 패널에 일체로 붙은 AC 모듈 인버터는 면제된다. 48.4.1 고조파 왜율은 독립형 인버터에 대해, 정격의 100 %를 저항 부하에 공급할 때 기본파를 제외한 고조파 전압의 총 실효값이 기본파 실효값 정격의 30 %, 어느 단일 고조파도 15 %를 넘지 않게 한다. 30 %를 넘는 제품은 66.29 표시가 있으면 허용된다. 이 값은 전력 품질 기준이 아니라 안전 기준이다. 계통 연동 인버터의 고조파 전류 한계(IEEE 1547의 5 % 총 왜율)는 49절을 거쳐 IEEE 1547에서 정하고, 독립형 인버터의 30 %는 구형파 인버터가 부하를 태우지 않을 상한이다.

49절 계통 호환 — 연동 인버터를 네 등급으로 나누어 보내는 자리

49.1은 계통 연동 인버터와 ISE에 IEEE 1547-2003과 1547.1-2005(연계 설치 평가, 시운전 시험, 정기 연계 시험 제외)를 적용한다. 43.1과 같은 내용이 성능 절에 다시 나온다. 49.2는 계통 지원 연동 인버터와 ISE에 보충 SA 및/또는 보충 SB를 적용한다. 49.3은 특수 목적 연동 인버터와 ISE에 제조사의 제품 정격과 명시된 특정 연계 요건에 대응하는 요건을 적용한다. 49.4는 양방향 전기차 충전 설비(BEVSE)와 EV용 ISE에 보충 SC를 적용하며, 주석은 BEVSE/ISE가 분산 자원 접근 장치(DER access device)의 한 종류이고 이 개념이 IEEE 1547의 다음 개정에서 제안되어 있다고 한다.

이 표가 1강 끝에 남겨 둔 물음의 답이다. 계통 지원 인버터는 본문 49.1의 2003년판 시험을 받는 대신 보충 SA나 SB로 간다. 두 경로는 "및/또는"으로 연결되어 있어, 한 제품이 SA(캘리포니아 Rule 21 설정)와 SB(IEEE 1547-2018)에 함께 인증될 수 있다. 어느 쪽이든 본문의 구조·성능·표시 요건은 그대로 받고, 계통 연동 성능 부분만 보충으로 대체된다.

결론 — 최대 전압 하나가 시험 전압과 이격을 함께 정하고, 49절이 연동 성능의 평가 문서를 가른다

44~49절은 세 가지를 확정한다. 첫째, 시험의 전기 환경이다. 입력원은 실제 전원의 전류-전압 특성을 모의하고 단락 능력은 DUT 정격 이상이어야 하며, 모의 계통의 임피던스는 인버터의 5 % 미만이어야 한다(44절). 둘째, 절연의 기준점이다. 45절의 최대 전압 하나가 47절 시험 전압(1000 V + 2×최대 전압)과 26·27절 이격을 함께 결정하고, 온도 시험 직후의 뜨거운 상태에서 절연내력을 확인함으로써 열과 전압이 겹치는 최악 조건을 만든다(46~47절). 중전압에서는 이 논리가 IEEE 개폐 장치 표준의 절연 등급표(47A.1)로 바뀌고, 열린 격리 수단 양단에는 47A.2가 110 %를 요구한다. 셋째, 성능의 갈림길이다. 48절이 정격 출력·입력 범위·고조파를 확인한 뒤, 49절이 제품을 계통 연동·계통 지원·특수 목적·BEVSE의 네 등급으로 나누어 각각 IEEE 1547-2003, 보충 SA·SB, 제조사 정격, 보충 SC로 보낸다.

이 강의에서 다루지 않은 것은 정상 상태가 아닌 조건의 시험이다. 부하를 과하게 걸거나, 출력을 단락하거나, 직류 입력을 거꾸로 꽂거나, 팬을 세우거나, 부품 하나를 단락·개방했을 때 제품이 불을 내지 않는지를 확인하는 50절 이상 시험이 다음 강의의 주제다. 아울러 5강에서 GFDI에 요구한 56~59절 시험(서지, 보정, 과전압, 전류 내량)도 거기서 읽는다. 남는 물음은 46.12가 인정한 것처럼 중전압에서 열전대 측정이 위험하다면 인증 시험소가 실제로 어떤 방법으로 온도를 재는가인데, 표준은 "관계자가 합의한 정확도 입증 방법"이라고만 적고 답을 시험소에 맡겨 두었다.

UL 1741 강의 7 — 성능 시험 II: 이상 시험·접지 임피던스·과전류 보정·감소 이격·서지(50~57절)

정상 상태 시험 다음은 고장 조건의 시험이다. 부하를 과하게 걸고, 출력을 단락하고, 직류를 거꾸로 꽂고, 팬을 세우고, 부품 하나를 태워도 제품이 불을 내거나 활선부를 드러내지 않는지 확인하는 50절과, 접지 경로의 저항, 제어회로 퓨즈의 동작 시간, 기판의 좁은 패턴 간격, 본딩 도체의 내량, 그리고 지락 검출기가 낙뢰 서지와 온도·습도 조건에서 제대로 동작하는지를 확인하는 51~57절을 읽는다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

안전 표준의 시험은 정상 동작이 아니라 고장을 확인한다

앞 강의의 46~48절은 제품이 정격대로 동작하는지를 보았다. 그러나 안전 표준이 실제로 관심을 두는 것은 제품이 잘못될 때다. 사용자가 부하를 과하게 걸거나, 설치자가 극성을 바꿔 꽂거나, 먼지가 흡기구를 막거나, 커패시터 하나가 단락되는 일은 제품 수명 안에 일어나며, 그때 제품이 불을 내지 않아야 안전하다고 부를 수 있다. 50절 이상 시험(Abnormal Tests)은 이 조건들을 하나씩 만들어 본다. 51~57절은 앞 강의들에서 구조 요건이 "시험으로 확인한다"고 미뤄 두었던 자리들, 곧 22절 본딩, 31절 제어회로 퓨즈, 26절 예외 6의 기판 이격, 18절 리드선, 34절 GFDI의 시험 절차다.

50.1 이상 시험의 공통 조건과 판정

50.1.1은 50.1.2~50.7.3의 시험에서 제품이 불꽃이나 용융 금속을 내거나 화재·감전·상해 위험이 되어서는 안 된다고 정하고, 시험마다 별도 시료를 써도 된다고 한다. 50.1.2는 각 시험 뒤에 47절 절연내력 시험을 표 50.1의 지점(교류 전력 회로와 직류 전력 회로 사이, 교류·직류 전력 회로와 접근 가능한 죽은 금속 사이, 절연 변압기 1차와 2차 사이로 후자는 단락 시험 뒤에만)에 적용하게 하며, 중전압은 중전압과 저전압 사이, 중전압과 접지 사이에 건다. 여러 이상 시험을 한 시료에 잇달아 한 뒤 절연내력 시험을 한 번에 해도 되고(예외 1), 직류 입력 역접속 시험 뒤에는 면제된다(예외 2).

50.1.3은 위험이 존재하는 다섯 가지 상태를 정한다. 기존 또는 시험으로 생긴 개구를 통한 불꽃·용융 금속·달아오르거나 타는 입자의 방출, 받침면·화장지·치즈클로스의 탄화·달아오름·발화, 외함의 발화, 11절 기준으로 활선부에 접근하게 되는 개구의 생성, 그리고 접지에 연결한 3 A 퓨즈의 개방이다. 50.1.4는 제품을 흰 화장지를 깐 연질 목재 위에 놓고 외함 전체에 치즈클로스 한 겹을 느슨하게 덮게 한다. 치즈클로스는 28~30 m²/kg, 제곱인치당 한 방향 32올·다른 방향 28올의 미처리 면직물로 규정된다. 바닥 개구가 없는 제품은 목재·화장지가 필요 없고, 전체를 덮기 부적절하면 환기 개구만 덮을 수 있다. 50.1.5는 입출력 포트를 44.2~44.5대로 연결하고 과전류 보호를 설명서·표시대로 붙이게 하며, 50.1.6은 외함을 3 A 속동 퓨즈를 거쳐 접지한다. 이 퓨즈가 끊어지면 외함으로 고장 전류가 흘렀다는 뜻이므로 감전 위험으로 판정된다.

50.1.7은 각 시험을 최종 결과에 이르러 더 변화가 없을 때까지 계속하게 한다. 자동 복귀 보호기가 동작하면 7시간, 수동 복귀 보호기가 동작하면 최소 복귀 시간으로 분당 10회 이하의 속도로 10사이클 조작한다. 커패시터·다이오드·저항·반도체·기판 패턴의 개방이나 단락, 또는 내부 퓨즈의 개방이 시험의 종료를 정의한다. UL 489 적합 차단기는 3사이클, 열린 상태로 고장난 수동 복귀 보호기는 3사이클 이상 10사이클 미만으로 한다.

50.2~50.8 일곱 가지 이상 조건

출력 과부하(50.2). 46절 온도 시험 조건에서 열 안정에 이른 뒤, 독립형 인버터는 조정 가능한 저항 부하로 정격 최대 출력을 내면서 50.2.3의 과부하 시험을, 계통 연동 인버터는 50.2.4의 시험을 받는다(50.2.1). 50.2.2는 온도 한계를 제어하는 펌웨어를 시험 중 비활성화하거나 UL 1998로 신뢰성을 평가하게 한다. 소프트웨어가 출력을 줄여 시험을 통과하는 것을 막으려는 조항이다. 50.2.3은 배터리를 충전하는 제품의 직류 출력을 75절의 모의 배터리 부하에 연결하고 최대 출력 정격의 10 %씩 부하를 올려 각 단계에서 30분 유지하며, 더 변화가 없거나 제품이 정지할 때까지 계속한다. 과전류 장치가 동작하지 않는 최대 출력에서 열 안정을 얻은 뒤 단계 증가를 시작해도 된다. 50.2.4는 계통 연동 인버터의 입력을 정격 입력 전류의 2배 이상을 내는 전원에 연결하고 계통 전압을 최대 출력 전류가 나오도록(계통 트립 전압 정격 아래로는 내리지 않고) 조정한 뒤, 정지하거나 열 안정에 이르거나 7시간이 지날 때까지 유지한다.

단락(50.3). 직류 배터리 회로와 교류 출력 회로를 따로 단락하되 선-중성선(해당 시)과 선-선으로 한다(50.3.1). 단락 시 전원(입력 또는 출력·계통)은 계전기 등으로 분리한다(50.3.2). 표 65.1 (m) 항목의 최대 인버터 출력 고장 전류(피크와 실효값)와 지속 시간을 단락 직후 측정하고(50.3.3), 단락이 선로 주기의 서로 다른 부분에서 일어나도록 총 4회 수행하며(50.3.4), 3상은 상-상과 상-중성선 또는 접지에서(50.3.5), 외부 절연 변압기용 제품은 변압기 앞뒤에서(50.3.6) 단락한다. 단락 전류가 3 A 접지 퓨즈를 지나지 않는 위치에 단락을 건다(50.3.7). 여기서 측정한 고장 전류가 명판의 정격이 되고, 설치자가 보호 협조를 계산하는 근거가 된다. 인버터의 고장 전류는 정격 전류의 1.1~1.5배 정도로 회전기의 6~10배보다 훨씬 작아, 기존 배전 보호 계전기가 인버터 고장을 검출하지 못하는 문제의 출발점이 이 값이다.

직류 입력 역접속(50.4). 표 50.2대로 입력 단자의 양극을 전원의 음극에, 음극을 양극에 연결한다. 50.1.3의 위험이 없어야 한다.

환기 시험(50.5). 구속 회전자 조건이 조사된 팬 전동기를 쓰는 강제 환기 제품은 팬 전원을 끊고 전부하로 운전하고(50.5.1), 조사되지 않은 팬이거나 구속된 팬의 발열이 외함 가열에 더해지면 팬 회전자를 하나씩(동시 구속도 허용) 구속한 채 운전한다(50.5.2). 막힐 수 있는 필터·가드·스크린이 흡기구에 있으면 흡기구를 50 % 막고, 다시 완전히 막은 채 운전하며, 흡기구가 여럿이면 모든 흡기구를 50 %, 이어 100 % 막는다(50.5.3).

부품 단락·개방(50.6). 커패시터·다이오드·반도체 같은 부품의 임의 두 단자를 한 쌍씩 단락하거나 개방한다(저항 단락 제외). 회로 분석으로 다른 부품이 과부하될 수 없음이 확인되거나 LVLE 회로 등 조사 대상이 아닌 회로의 부품이면 면제된다(50.6.1). 계통 연동 인버터에서는 부품 고장의 결과로 모의 계통에서 입력원으로 흘러 들어가는 최대 역급전 전류가 표시된 최대 입력원 역급전 전류(표 65.1 (e))를 넘지 않아야 한다(50.6.2). 태양광 어레이 쪽으로 계통 전류가 흘러 들어가면 모듈과 배선이 그 전류를 감당해야 하므로, NEC 690.9가 이 값을 근거로 어레이 과전류 보호 필요 여부를 정한다.

부하 절환(50.7). 14.9의 예외에 따라 바이패스 스위치는 50.7.2~50.7.3 뒤에도 정상 동작해야 한다(50.7.1). 바이패스 교류 전원을 인버터 출력에 대해 3상은 120도, 단상은 180도 어긋나게 하고, 최대 정격 교류 전력을 끌어내는 부하를 인버터 출력에서 바이패스로 한 번 절환한다(50.7.2). 동기되지 않은 두 전원 사이의 절환을 막는 제어가 있으면, 50.6.1의 부품 고장이 위상 어긋난 절환을 낳는 조건에서 시험한다(50.7.3). 위상이 어긋난 두 전원을 잇는 순간의 전류가 스위치를 견디는지 보는 시험이다.

제어회로 상실(50.8). 계통 연동 인버터와 ISE는 제어회로 전원이 끊기면 EPS로의 전력 수출을 멈춰야 한다(50.8.1). 정격 입력과 모의 계통에 연결한 뒤 제어회로 전원을 끊는 단일 고장을 만든다(50.8.2). 어떤 단일 고장으로도 제어회로가 끊기지 않으면 시험하지 않고(예외 1), 그 단일 고장을 둔 채로 43.1을 계속 만족하면 수출을 계속해도 된다(예외 2). 제어기가 죽으면 연계 보호도 죽으므로, 그 상태에서 전력을 내보내는 것은 보호 없는 발전기를 계통에 붙이는 것과 같다.

51절 접지 임피던스 시험

51.1은 장비 접지 수단의 접속점과 접지가 요구되는 다른 금속 부품(22.10) 사이의 60 Hz 임피던스가 0.1 Ω 이하여야 한다고 정하고, 51.2는 무부하 전압 6 V 이하의 60 Hz 전원에서 25 A를 흘려 전압을 재어 판정한다. 6 V라는 낮은 전압을 쓰는 것은 페인트나 산화막을 뚫는 절연 파괴로 접촉이 생기는 것을 막기 위해서다. 22.7의 스타 와셔 연결, 22.10의 본딩 도체 크기 판정, 55.3의 본딩 도체 시험 후 확인이 모두 이 시험으로 돌아온다.

52절 과전류 보호 보정 시험

31.9에 따라 변압기 1차에 두어 2차 회로를 보호하는 퓨즈·보호 장치는 변압기가 표 52.1의 2차 전류를 낼 때 표의 시간 안에 회로를 열어야 한다(52.1). 변압기 무부하 2차 전압이 20 V 이하이면 10 A에서 2분 안, 6.75 A에서 60분 안이고, 20 V를 넘으면 200/Vmax A에서 2분 안, 135/Vmax A에서 60분 안이다. 이 값은 표 31.1의 2차 퓨즈 정격(5 A, 100/V A)의 200 %와 135 %에 해당한다. 52.2는 1차를 44.1의 회로에 연결하고 저항 부하에 시험 전류를 흘리되, 2분 시험은 부하를 계속 조정하고 60분 시험은 15분 뒤 한 번만 조정하게 한다. 52.3은 퓨즈 하나가 여러 2차 권선이나 탭을 보호하면 나머지 권선에 정격 부하를 건 채 권선마다 시험하게 한다.

53절 스트레인 릴리프 시험

18.3.1과 18.3.3의 현장 배선 리드는 녹아웃 등을 통해 외함 밖으로 나온 리드에 89 N, 배선 구획 안의 리드에 44.5 N을 1분 동안 곧게 당겨도 손상이나 이동이 없어야 한다(53.1). 입력·출력 코드는 가장 가혹한 방향으로 155.7 N을 1분 당겨도 손상·이동이 없어야 하며 시험 중 모든 내부 접속을 끊어 둔다(53.2). 접속을 끊어 두면 당김 힘이 단자를 거치지 않고 스트레인 릴리프에만 걸린다.

54절 저전압 인쇄회로기판의 감소 이격 시험

26.1.1 예외 6(a)에 따라 이격을 줄인 다른 전위의 기판 패턴은 54.2 절연내력 시험 또는 54.3 단락 패턴 시험을 통과해야 한다(54.1.1). 54.2는 감소 이격 패턴 사이에 47.1의 해당 전압을 1분 걸어 절연 파괴가 없어야 하고, 그 사이에 연결된 발열 부품·전자 소자·커패시터는 떼어 내어 이격과 절연 자체가 전압을 받게 한다. 54.3은 감소 이격 패턴을 한 곳씩 단락하고 50.1.1~50.1.7의 조건으로 시험해, 제품 분기회로의 과전류 보호가 열리지 않고 전선이나 기판 패턴이 개방되지 않아야 한다. 부품 개방으로 회로가 끊기면 새 부품으로 두 번 더 반복하며, 내부 과전류 보호 장치의 개방은 합격이고 반복하지 않는다.

55절 본딩 도체 시험

22.10의 예외에 따라 표 20.1보다 작은 본딩 도체를 쓰려면 도체·종단·본딩 대상 부분을 포함한 본딩 회로에 두 시험을 각각 별도 회로로 적용한다(55.1). (a) 의도된 분기회로 과전류 장치의 정격·설정의 135 %와 200 %의 전류를 표 55.1의 시간 동안 흘린다. (b) 시료 셋에 표 55.2의 시험 전류로 제한 단락 시험을 하되, 그 과전류 장치와 같은 정격의 비갱신형 퓨즈를 직렬로 넣는다. 제품 안에 더 작은 퓨즈가 있으면 그 정격을 기준으로 한다.

55.2는 단락 시험 회로의 역률을 0.9~1.0, 폐로 전압을 표 44.1, 개로 전압을 폐로 전압의 100~105 %로 하고 세 시료 각각에 수행한다. 55.3은 시험 뒤 본딩 회로가 51절 접지 임피던스 시험을 만족해야 한다고 한다. 본딩 도체의 목적은 고장 전류를 과전류 장치가 끊을 때까지 녹지 않고 흘려보내는 것이므로, 과전류 장치보다 오래 견디는지를 135·200 %의 장시간 전류와 수천 암페어의 단락 전류 양쪽에서 확인하는 것이다.

56~59절 GFDI의 네 가지 시험

5강의 34.1은 GFDI에 56~59절을 요구했다. 네 시험은 서지, 보정, 과전압, 전류 내량이고, 보정 시험이 다른 시험 뒤에 반복 요구되는 구조다.

전압 서지 시험(56). GFDI가 있는 제품을 상대습도 93±2 %, 32±2 °C에서 전처리하되, 시험조에 넣기 전에 30 °C 이상의 공기에서 열 평형에 이르게 하고, 옥외 정격은 168시간, 그 밖은 48시간 두어 습기를 먹인 뒤 서지를 건다(56.1). 56.2는 6 kV 서지 임펄스를 60초 간격으로 10회(차단기가 트립해도 화재·감전 위험이 없으면 합격), 이어 3 kV 임펄스를 10회(지락 검출기가 트립해서는 안 된다) 가한다. 6 kV는 견디면 되고 3 kV에서는 오동작하지 않아야 한다는 이중 요건이다. UL 943(누전차단기)에 대표적인 서지 발생기와 직류 제어 계전기가 나온다. 56.3은 제품을 정격 전압에 연결하고(연동 인버터는 모의 계통도 연결), 접지 리드·단자를 중성선 역할의 공급 도체에 연결하며, 부하 없이 켠 상태에서 초기 피크 6 kV 또는 3 kV의 서지를 교류 회로에는 60 Hz 위상에 대해 무작위로, 직류 회로에는 피크 전압에서 가한다. 교류에 세 번의 제어된 인가를 쓰면 영점, 양의 피크, 음의 피크에서 한 번씩 한다. 56.4는 서지 발생기의 서지 임피던스를 50 Ω으로, 무부하 파형을 10~90 % 상승 시간 0.5 μs, 이어지는 진동파 주기 10 μs, 각 후속 피크는 앞 피크의 60 %로 정한다. 이것은 0.5 μs/100 kHz 링 웨이브라 불리는 IEEE C62.41의 표준 서지 파형이다. 56.5는 서지 뒤에 57.1(a) 조건의 보정 시험을 다시 통과하게 한다.

보정 시험(57). GFDI의 동작 시간은 57.2~57.8의 지락 전류에서 다음 다섯 조건을 순서대로 거치며 표 57.1의 시간을 넘지 않아야 한다(57.1). 수령 상태의 25±3 °C, 상대습도 85±5 %·32±2 °C에서 48시간 전처리 직후, 40±2 °C에서 4시간 뒤, 열충격 5사이클(일반용은 40 °C 4시간 뒤 0 °C 4시간, 옥외용은 66 °C 4시간 뒤 −35 °C 4시간) 뒤, 그리고 다시 25±3 °C다. 표 57.1은 픽업(설정) 전류의 115 %에서는 결국 트립해야 하고, 150 %에서는 2.0초, 250 %에서는 1.0초 안에 동작해야 한다고 정한다. 57.2와 57.3은 고정 또는 조정 가능한 의도적 지연이 있으면 각 조건에서 그 지연을 평가하되 제조사 허용 범위(온도 의존이면 해당 온도의 범위) 안이어야 하고, 지연 범위가 있으면 최대·중간·최소 설정에서 확인하며, 사이클로 표시된 지연은 60 Hz로 환산한다. 57.4는 환경 조건의 노출 시간이 끝난 시점에 시험 환경 안에서 측정하게 하고, 57.5는 각 조건에서 3회 시험하되 시험 회로를 요구 지락 전류로 미리 맞추고 센서에 전류를 가한 뒤 계전 장치가 동작하기까지의 시간을 관찰하며 별도 제어 전원이 있으면 정격 전압으로 맞춘다. 57.6은 현장 픽업 전류 조정을 최대로 두게 하고, 57.7은 제어 전원이 필요한 장치를 교류 정격의 55 %, 직류 정격의 80 %에서 반복 시험하게 하며, 57.8은 픽업 트립 한계의 85 % 미만 지락 전류에서 차단기가 트립하지 않아야 한다고 한다.

과전압 시험(58). 제어 전압원에 계속 연결되는 GFDI는 정격 제어 전압의 110 %를 연속으로 견뎌야 하고(58.1), 그 뒤 47절 절연내력 시험을 만족해야 한다(58.2). 전류 내량 시험(59). GFDI를 59.2에 따라 내량 정격(전류와 시간)의 고장 전류 조건에 노출한 뒤 57.1(a) 조건의 보정 시험을 만족해야 한다(59.1). 고장 전류 조건은 센서 창을 지나는 권수를 조정해 필요한 암페어-턴을 만들어 낸다(59.2). 실제 수천 암페어를 흘리는 대신 도체를 여러 번 감아 같은 자기 효과를 내는 방법이다.

결론 — 고장 조건에서의 합격 기준은 "불이 나지 않고 활선부가 드러나지 않는다"이며, 보호 장치는 견디는 것과 오동작하지 않는 것을 함께 증명해야 한다

50절의 일곱 시험은 조건이 다를 뿐 판정 기준이 같다. 불꽃·용융 금속이 나오지 않고, 화장지와 치즈클로스가 타지 않으며, 외함이 발화하거나 뚫리지 않고, 3 A 접지 퓨즈가 끊어지지 않으면 합격이다. 부품이 타서 회로가 끊어지는 것 자체는 실패가 아니다. 안전 표준이 요구하는 것은 고장이 밖으로 번지지 않는 제품이다. 51~55절은 앞 절들의 구조 요건이 미뤄 둔 확인 절차로, 접지 경로 0.1 Ω, 제어회로 퓨즈의 2분·60분 개방, 기판 감소 이격의 내전압·단락, 리드선의 당김, 본딩 도체의 135·200 % 전류와 수천 암페어 단락을 각각 숫자로 정한다.

56~59절의 GFDI 시험은 보호 장치의 두 얼굴을 함께 요구한다. 6 kV 서지와 110 % 과전압과 고장 전류를 견뎌야 하고(견딤), 3 kV 서지와 85 % 미만 지락 전류에서는 트립하지 않아야 하며(부동작), 온도·습도·열충격을 거친 뒤에도 150 %에서 2초, 250 %에서 1초 안에 동작해야 한다(동작). 이 세 요구의 균형이 보호 장치 표준의 공통 구조이고, 보충 SA·SB의 라이드스루 시험도 같은 구조를 갖는다. 전압이 떨어지면 버티되(견딤), 정해진 한계를 넘으면 정해진 시간 안에 끊고(동작), 그 아래에서는 끊지 않는다(부동작). 다음 강의는 나머지 성능 시험(58~64C절)과 정격·표시·설명서·제조 시험(65~71절)을 읽는다. 남는 물음은 50.3에서 측정한 인버터 출력 고장 전류가 명판에 어떻게 적히고 설치자가 그것을 어떻게 쓰는가인데, 표 65.1 (m) 항목이 그 답이다.

UL 1741 강의 8 — 성능 시험 III와 정격·표시·설명서·제조 시험(58~71절)

성능 시험의 나머지 절인 GFDI 과전압·전류 내량, 커패시터 잔류 전압, 안정성·정하중·압축, 강우·스프링클러·풍우, 중전압의 봉 삽입·셔터·임펄스 시험을 읽고, 명판에 무엇을 적어야 하는지(65~66절), 어떤 경고문을 붙여야 하는지(67절), 설명서에 무엇이 들어가야 하는지(68~69절), 그리고 공장 출하 때마다 하는 생산 시험(70~71절)까지 본문의 끝을 마친다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

시험이 끝나면 그 결과를 명판과 설명서에 옮겨야 한다

인증 시험은 제품이 요건을 만족한다는 사실을 시험소에 남기지만, 설치자와 검사관이 현장에서 보는 것은 명판과 설명서다. 그래서 이 표준의 본문은 시험 절(44~64C) 뒤에 정격(65), 표시(66~67), 설명서(68~69)를 두고, 마지막으로 인증받은 설계가 공장에서 그대로 만들어지는지를 확인하는 생산 시험(70~71)으로 닫는다. 이 강의는 7강에서 못 다룬 58~64C절의 시험을 먼저 읽고, 그 결과가 명판과 설명서에 어떻게 옮겨지는지를 따라간다.

58~60절 GFDI 과전압·전류 내량과 커패시터 전압

58절과 59절은 7강 끝에서 GFDI 시험의 일부로 이미 읽었다. 제어 전압원에 계속 연결되는 GFDI는 정격의 110 %를 연속으로 견딘 뒤 47절 절연내력을 통과해야 하고(58), 센서 창의 권수로 만든 고장 전류 내량 조건을 겪은 뒤 57.1(a)의 보정 시험을 다시 통과해야 한다(59). 60.1 커패시터 전압 결정 시험은 13.2.1과 13.2.3의 저장 에너지 판정에 쓸 전압을 재는 절차다. 교류 회로는 입력 정현파 피크값과 같은 직류 전압으로, 직류 회로는 최대 정격 입력으로 운전한 뒤 전원을 끊고, 접근 덮개를 빨리 떼어 그 직후 접근 가능한 커패시터의 잔류 전압을 재어 13.2.3의 식으로 에너지를 계산한다. 덮개를 떼는 데 걸리는 시간이 곧 사용자가 활선부에 닿기까지의 시간이므로, 그 시간 안에 블리더 저항이 전하를 얼마나 뺐는지가 판정된다.

61~63절 안정성, 정하중, 압축

61.1은 가장 불안정한 정상 운전 자세의 제품이 세 조건에서 넘어지지 않고 제자리로 돌아와야 한다고 정한다. 수평면에서 가장 불안정한 방향으로 10도 기울였을 때, 수평에서 10도 기운 면 위에 놓았을 때, 제조사 설명서대로 놓고 제품 무게의 20 % 또는 22.7 kg 중 작은 쪽의 수평력을 가했을 때다. 지지 구조에 고정하라는 설명서가 있는 제품은 면제된다. 61.2는 평소 바닥에 닿지 않는 부분이 10도 전에 닿으면 원래 접촉면이 10도가 될 때까지 계속 기울이게 하고, 61.3은 수평력을 넘어뜨릴 것으로 예상되는 지점에 바닥에서 1.5 m 이하 높이로 가하며 다리를 막아 미끄러지지 않게 한다.

62.1 정하중 시험은 지지 구조에 고정하는 제품을 제조사 지정대로 장착하고 제품 무게의 3배(최소 89 N)를 가했을 때 영구 변형·파손·이탈·균열이 없어야 한다고 정한다. 바닥 설치형과 AC 모듈은 면제된다. 62.2는 힘을 무게중심을 지나도록 5~10초에 걸쳐 올려 1분 유지한다. 63절 압축 시험은 2강의 표 7.1~7.3보다 얇은 외함에 적용되는 대체 경로다. 12.7 mm 정사각 평면 강철 면을 가진 봉으로 외함의 끝·옆·벽 어느 점에나 445 N의 수직력을 가했을 때, 변형이 26·27절 이격을 침해하지 않으면 얇은 판을 쓸 수 있다.

64절 강우·스프링클러·풍우 시험

64.1.1은 시험 전에 설치 설명서의 공급 연결 수단을 갖추게 하고, 64.1.2는 여러 장착 방향이 허용되면 모두 시험하게 하며, 64.1.3은 표 64.1의 운전 순서를 정한다.

64.2 강우 시험은 그림 64.1의 배관 랙에 세 개의 분무 헤드를 설치하고, 그림 64.2 규격의 헤드(1/2인치 테이퍼 나사, 세 개의 나선 홈으로 원뿔 분무를 만드는 UL 규격 노즐)를 각 헤드 수압 34.5 kPa로 운전하며, 제품을 배관 연결이 된 정상 설치 상태로 분무 초점 영역에 두어 가장 많은 물이 들어가게 한다. 개스킷이 있는 제품은 온도 시험 뒤 또는 30분 운전 뒤 문·패널·덮개를 떼었다 다시 끼운 상태로 시험한다(64.2.3). 개스킷은 한 번 눌렸다 풀리면 원래 밀봉력을 잃을 수 있기 때문이다. 64.3 스프링클러 시험은 옥외 지상 설치형을 수직축을 중심으로 90도씩 네 위치로 돌려 가며 각 30분씩, 표 64.1의 2시간 구간 동안 조정 부품을 가장 취약한 상태로 두고 시험하고, 지상 914 mm 안에 벽걸이하는 제품도 가장 취약한 자세로 시험한다. 그림 64.3처럼 제품 중심을 노즐 중심선 연장선에 두고 914 mm 거리, 노즐을 45도 위로 향하게 하며 수압은 138 kPa이다. 강우 시험이 위에서 떨어지는 비를, 스프링클러 시험이 잔디 스프링클러처럼 아래에서 올라오는 물을 모의한다.

64.4 풍우 시험은 옥외용 중전압 제품에만 적용되며 29 m/s(65 mph) 바람에 실린 비를 모의한다. 지붕 부싱·배관·버스웨이 등 부속을 모두 갖춘 완전한 외함을 의도된 방식으로 설치하고, 다중 유닛 구조는 유닛 사이 접합부와 지붕 접합부를 시험하도록 최소 두 유닛을 쓴다(64.4.2). 배관 조임 토크는 표 64.2를 따른다(64.4.3). 노즐은 균일한 정사각 분무를 내고 41.4 N/cm²(60 psig)에서 450 mL/s 이상, 분무각 약 75도이며, 분무 상단이 수평이 되도록 아래로 기울여 수직면과 지붕면을 향하게 한다(64.4.5). 노즐 압력은 흐름 중 41.4 N/cm² 이상, 각 시험면에 분당 0.5 cm 이상의 물을 5분 동안 뿌리며, 노즐은 시험 수직면에서 3 m 이내에 둔다(64.4.6). 지붕면과 시험면 앞 1 m 바닥에도 동시에 뿌린다(64.4.4). 강제 환기 제품은 환기 켬·끔 중 가혹한 쪽으로, 불분명하면 양쪽으로 시험한다(64.4.7). 합격 조건은 1차·2차 절연에 물이 보이지 않고, 전기 부품·기구에 물이 보이지 않으며, 구조물에 부식을 일으킬 만한 물 고임이 없는 것이다(64.4.8). "Raintight" 표시 외함은 물이 전혀 들어오지 않아야 한다(64.4.9).

64A~64C절 중전압 전용 시험

64A 봉 삽입 시험은 중전압 장비의 환기 개구를 평가한다. 중전압 활선부가 개구에서 102 mm 미만에 있으면 지름 12.7 mm 봉을, 102 mm 이상이면 지름 19 mm 봉을 넣어 보아 들어가지 않으면 합격이다. 저전압의 관절형 손가락 프로브(11절)가 손가락을 모의한다면, 이 봉은 공구나 막대를 모의한다. 64B 셔터 무결성 시험은 15A.4의 자동 셔터에 12.7 mm 정사각 금속 봉으로 어느 점에나 90 N을 가했을 때 시험 중과 후에 12.7 mm 봉이 들어갈 만큼 셔터가 밀리지 않아야 한다고 정한다.

64C 임펄스 내전압 시험은 다른 절이 요구할 때 적용되며, 전하 분포와 접지면 위치, 중전압 부품이 접지·다른 중전압·저전압 부품에 가까워지는 변화, 모선과 중전압 부품의 형상을 고려해 시험 대상 장비(EUT) 구조마다 수행한다(64C.1.1). 주석은 모서리·볼트·나사 같은 뾰족한 점이 결과에 영향을 주는 대표적 요인이라고 한다. 64C.1.2는 시험이 요구되는 세 경우를 든다. 개별 제품 표준으로 임펄스 시험을 받지 않은 완전 밀폐 장비들의 조립품인 완제품, 완제품 조립 때 중전압 부품이나 하위 조립품이 개조된 경우, 완제품의 임펄스 정격이 안에 든 중전압 부품의 최저 임펄스 정격보다 높은 경우다. 64C.1.3은 이 시험을 현장 배선 구획 조립 설계의 정격 절연 수준(BIL)을 평가하는 설계 시험으로 정의하고, IEEE 4에 따른 1.2×50 μs 전파 임펄스를 표 47A.1의 정격 이상 파고로 가하게 한다.

64C.1.4는 두 방법을 허용한다. 방법 1(3×9)은 새 시험에 권장되며 각 상에 양극 3회·음극 3회를 가해 파괴 방전이 없어야 하고, 3회 중 1회 섬락이 나면 9회를 추가해 모두 견디면 첫 섬락을 무작위 섬락으로 보아 합격이다(64C.2.2). 방법 2(2×15)는 각 상에 양극 15회·음극 15회를 가하며, 그룹당 15회 이상, 그룹당 파괴 방전 2회 이하, 자기 복원되지 않는 절연에서의 파괴 방전 없음(마지막 방전 뒤 5회 연속 견딤으로 확인)이면 합격이고 그룹당 최대 25회가 된다(64C.2.3). 64C.1.5는 두 순서를 요구한다. 시험 1은 격리 수단을 닫고 중전압·제어회로 퓨즈를 모두 끼운 채 각 상에 개별로 정격 임펄스를 가하며, 상들이 변압기나 정류기로 이어져 있으면 입력 단자를 모두 묶고 저전압 회로를 접지한 뒤 중전압 입력과 접지 사이에 가한다. 시험 2는 격리 수단을 열고 각 상의 격리 간극 양단에 정격 임펄스 내전압의 110 %를 가하되, 완전 개방 위치에서 부하 쪽을 자동 접지하는 기능이 있으면 시험 1의 값을 쓴다. 64C.2.1은 자기 복원되지 않는 절연(고체 절연)에서 파괴 방전이 없으면 합격이고, 내장 서지 피뢰기를 통한 방전은 허용한다고 한다. 공기 간극의 섬락은 회복되지만 고체 절연의 관통은 회복되지 않으므로, 후자만 실패로 본다.

65절 정격 — 표 65.1이 명판의 목록이다

65.1은 제품을 표 65.1에 따라 정격하게 한다. 표는 정격 항목을 행으로, 제품 유형(계통 연동, 충전 컨트롤러 결합, 독립형, 충전 컨트롤러, AC 모듈, PVRSE 등)을 열로 두고 어느 유형에 어느 정격이 요구되는지 표시하며, 표시(marking) 열은 그 정격이 명판에 적혀야 하는지를 나타낸다. 정격 항목은 다음과 같다. 최대 입력 전압(직류, PV는 NEC 690.7(a)의 온도 보정값 사용 가능), 입력 동작 전압 범위(직류), 최대 입력 전류(교류 또는 직류), 최대 역급전 전류(50.6.2에서 측정), 출력 전압 범위(교류), 출력 주파수 범위 또는 단일 주파수, 최대 연속 출력 전류(교류), 출력 전력(교류), 최대 출력 고장 전류와 지속 시간(교류, 50.3.3에서 측정), 최대 출력 과전류 보호(A, 보통 분기회로 과전류 보호), 공칭 출력 전압(직류), 충전 출력 전압, 동작 범위, 연동 트립 한계와 시간, 트립 한계·트립 시간 정확도, 동작 온도 디레이팅·최대 전력(온도에 따라 출력을 줄이는 제품만), 상용주파 내전압 정격과 기본 임펄스 정격(BIL, 중전압 정격 제품만이며 명판이 개폐 장치 명판을 참조하면 개폐 장치에 표시 가능). 각주는 AC 모듈에 일부 항목이 필요 없고, 배터리 충전이 직류·교류 어느 전원에서든 올 수 있으므로 해당 정격을 그에 맞게 적용한다고 한다.

66절 표시 — 명판에 적는 것

66.1은 별도 언급이 없으면 모든 표시를 영구적으로 하게 하며, 성형, 다이 스탬프, 페인트 스텐실, 영구 고정된 스탬프·에칭 금속, UL 969(표시·라벨 시스템)를 만족하는 감압 라벨 위의 지워지지 않는 인쇄를 인정한다. 66.2는 외부 표면이나 접근 가능한 덮개 뒤에 제조사 이름(책임 조직을 식별할 수 있는 상표 등), 고유 카탈로그 번호, 표 65.1의 전기 정격, 그리고 3개월을 넘지 않는 제조 시기(날짜 코드의 반복 주기는 20년 이상이어야 하고 제조사 기록을 찾지 않아도 알 수 있어야 한다)를 요구한다. 사설 상표 제품은 제조사를 추적 가능한 코드로, 제조일은 관용 코드로 적을 수 있다.

66.3~66.5는 연동 장비의 명칭이다. EPS에 연결되고 49절을 만족하는 제품은 "Utility-Interactive" 또는 "Interconnection System Equipment"로 표시하고(66.3), IEEE 1547-2003을 만족하는 것은 "Utility Interactive Inverter"처럼 적합한 문서와 판본을 나타내는 표시(예: "Compliant with IEEE 1547a-2014 (Amd. 1)")를 하며, 보충 SA와 계통 연동 요건을 모두 만족하는 인버터는 "Grid Support Interactive Inverter" 또는 "Grid Support Utility Interactive Inverter"로 표시하고 적합한 표준과 판본은 표시에 선택적으로, 설치 설명서에는 반드시 적는다(66.4). 66.5는 43.2 예외의 고정 트립 한계 제품 설명서에 "이 장치는 고정 트립 한계를 가지며 단일 공통 접속점에서 30 kW를 넘게 합산 설치할 수 없다"는 문구를 요구한다. IEEE 1547-2003이 30 kW 이하 소형 분산 전원에만 고정 설정을 허용하고 그보다 크면 현장 조정 가능한 설정을 요구하기 때문이다.

나머지 항목을 묶으면 다음과 같다. 내장 GFDI의 존재 표시와 별도 장치일 때 외함 바깥에 붙일 라벨(66.6), 여러 공장 생산 시 공장 식별 표시(66.7), 직류·교류·상 기호(그림 66.1~66.3, IEC 417의 5031·5032 기호)와 그 기호를 쓰면 69.4(G)의 설명 요구(66.8~66.9), 수동 조작 손잡이의 위치 표시(66.10), 배선 단자의 접속 표시 또는 단자에 대응하는 배선도(66.11), 현장 배선 단자의 도체 재질 표시("Use Copper Conductors Only" 등 세 가지 문구, 66.12), 접지 단자의 "G·GR·GND·Ground·Grounding" 표시 또는 그림 66.4의 접지 기호(66.13, 66.15), 25 °C를 넘는 주위 온도 정격과 그때의 감소 출력 표시(66.14), 접지 도체용 단자의 흰색 금속 도금 또는 다른 식별과 접지 리드의 흰색·회색(66.16), 접지 전극 단자의 "Grounding Electrode Terminal" 표시(66.17), 단자 조임 토크에 관한 설명서 참조 표시(66.18), 원격 배터리 극성 표시(66.19), 다전압 출력 제품의 공장 설정 전압 표시(비영구 태그 가능, 66.20), 단로 장치의 켬·끔 위치 표시(그림 66.5의 IEC 5007·5008 기호 가능, 조명만으로는 안 됨, 66.21~66.22), 정비 중에도 통전되는 시계·타이머·경보 회로의 표시(66.23), 결선 나사에 연결될 리드의 용도 표시(66.24), 색 구분이 없는 클래스 2 리드의 식별(66.25), 접지형 리셉터클이 있는 독립형 제품의 "출력 회로 한쪽이 인버터 프레임에 본딩되어 있으니 접지 전극 단자를 지역 규정에 따라 접지 전극에 연결하라"는 표시(66.26), 출력 교류·직류 단로 장치의 식별(66.27), 최대 정격보다 작은 특정 굵기 전선만 쓰라는 표시(66.28), 30 %를 넘는 총고조파 왜율의 백분율 표시(66.29), Type 1 외의 외함 Type 표시와 표 66.1의 선택 표시(66.30), 배관 허브가 없는 Type 2·3·3R·3S 외함에 UL 514B 우밀 허브를 쓰라는 표시(66.31), 분리형 허브·막음 피팅의 제조사·카탈로그 번호(66.32), 녹아웃이 있는 Type 2·3R 외함에서 활선부 설치 구역 표시(66.33), 실내 전용 Type 4X의 4.0 mm 이상 글자 "4X Indoor Use Only"(66.34), Type 12 외함 개구를 Type 12 피팅으로 막으라는 표시(66.35)다.

67절 주의 표시 — 신호어와 열다섯 가지 경고문

67.1은 "CAUTION", "WARNING", "DANGER"라는 낱말을 다른 말로 대체하지 못하게 하고, 중전압 장비·회로가 든 외함에는 "DANGER"를 쓰게 한다. WARNING이나 DANGER는 CAUTION 대신, DANGER는 WARNING 대신 쓸 수 있으며, 주석은 DANGER를 피하지 않으면 사망이나 중상에 이르는 상황에 한정하라고 한다. 67.1A는 한 표시에 여러 위험 수준이 있으면 가장 높은 수준만 쓰게 한다. 67.2는 신호어를 3.2 mm 이상, 나머지 글자를 1.6 mm 이상으로 하고, 67.3은 주의 표시를 제품 동작을 해치지 않고는 뗄 수 없는 부품에, 정상 동작 중 조작자에게 보이도록 두되 서비스 요원용 내부 부품 표시는 내부에 둘 수 있게 한다.

68~69절 설명서 — 정보의 분리와 중요 안전 지침 A~U

68.1.1은 운전·조작자 정비 설명을 서비스 설명과 분리하게 하고, 68.1.2는 감전 위험 부품에 접근하는 서비스 설명 앞에 "이 서비스 지침은 자격자 전용이며 자격이 없으면 운전 설명에 적힌 것 외의 정비를 하지 말라"는 경고를 67.2의 글자 크기로 두게 한다. 68.2.1은 운전·설치 설명서의 열 가지 내용을 정한다. 조립·장착·접지·환기를 포함한 설치 방법, 기호·제어·표 65.1 정격을 포함한 표시의 설명, 입력원·계통·보조 장비와의 연결, 동작 설명, 교류 출력 중성선이 접지에 본딩되어 있는지 여부, 고정 교류 출력 인버터의 경우 입출력 회로가 외함에서 절연되어 있고 NEC 690.41~690.43의 계통 접지는 설치자 책임이라는 안내(16.2.3(a)), 현장 조정 가능한 전압·주파수 트립 한계의 조정 범위와 트립 시간과 출하 기본값, 내장 GFDI의 PV 시스템 연결·접지 방법, NEMA 표준이 아닌 전력 커넥터에 대해 같은 제조사·같은 시리즈·일치하는 부품 번호만 결합하라는 경고와 UL 6703 PV 커넥터의 허용 결합 커넥터 목록(여러 제조사의 커넥터가 쓰이면 사진·특징·로고 등 식별 수단과 각각의 결합 목록), 그리고 중전압 장비의 19A.3 전선 종류·배관 위치 제한이다. PV 커넥터 결합 조항은 서로 다른 제조사의 MC4 호환 커넥터를 끼웠을 때 접촉 불량으로 아크가 생긴 화재 사례들을 배경으로 한다.

68.2.2~68.2.9는 중요 안전 지침이 배터리 설치·정비 절차 앞에 오고, NEC 배선 방법을 쓰라고 명시하며, Type 4·4X·6·6P 외함의 방수 배관 연결 설명, 현장 조립 본딩 수단의 부품과 방법, Type 4·4X의 허브·피팅 사양, 고분자 외함에서 허브를 외함보다 배관에 먼저 연결하라는 지시(UL 50 토크 시험을 받지 않은 경우), 36.3의 외부 절연 변압기 제조사·모델·정격, 2400 V 미만 중전압 장비의 비차폐 도체 전용 지시를 각각 요구한다. 69.1은 "IMPORTANT SAFETY INSTRUCTIONS"와 "SAVE THESE INSTRUCTIONS" 표제와 각 지침의 첫 문장을 4.8 mm 이상 대문자로 하거나 강조하고, 지침의 대문자는 2.0 mm, 소문자는 1.6 mm 이상으로 하며, 69.2는 67.1과 같은 신호어 규칙을 설명서에 적용한다. 69.3과 69.4는 A부터 U까지의 지침을 요구하며 C~U는 제품에 표시해도 된다.

표 69.1은 압착 커넥터의 조임 토크를 전선 크기별로 정한다. 홈 머리 나사(홈 폭 1.2 mm·길이 6.4 mm 이하와 그 초과)와 외부 구동 육각 머리(스플릿 볼트 커넥터와 그 밖의 커넥터)로 나뉘며, 18~8 AWG의 육각 머리 9.0 N·m(스플릿 볼트)·8.5 N·m(기타)부터 1250~2000 kcmil의 124.3 N·m·67.8 N·m까지 올라간다. 표 69.2는 내부 구동 소켓 머리 나사의 소켓 크기(1/8~9/16인치)별 토크다. 표 69.3은 종단 표시 문구의 네 행으로, 60 또는 75 °C 전선용, 60 °C 구리 전용, 75 °C 구리 전용, 90 °C 구리 전용에 대해 구리 전용과 알루미늄·구리 클래드 허용 각각의 문구를 정하며, 각주는 도체 크기가 온도 시험에 쓴 크기와 NEC 표 310.15(B)(16)의 75 °C 허용 전류 기준 크기 중 큰 쪽 이상이어야 한다고 한다.

70~71절 제조·생산 시험

인증 시험은 시료 몇 대로 하지만, 생산 시험은 출하되는 모든 제품에 한다. 70.1은 각 제품에 정기 생산 라인 시험으로 표 70.1(교류 정격 회로)·표 70.2(직류 정격 회로)의 전압을 입출력 배선(연결된 부품 포함)과 통전될 수 있는 접근 가능 죽은 금속 사이, 그리고 입출력 배선과 접근 가능 LVLE 금속 부품(단자 포함) 사이에 걸어 절연 파괴가 없어야 한다고 정한다. 70.2는 40~70 Hz의 조건 A 또는 B를 쓰게 하고, 70.3은 교류 전압에 손상될 수 있는 회로에 직류의 조건 C 또는 D를 허용한다.

표 70.1의 주는 배수의 근거를 밝힌다. 2.4는 시험 시간 단축을 보상하는 20 % 가산, 2.8은 교류 실효값의 피크(√2 ≈ 1.4)를 반영해 직류 시험 전압을 구한 것, 3.4는 둘을 합친 2×1.2×1.4를 반올림한 값이다. 70.4는 가열 또는 비가열 상태 어느 쪽의 시험도 인정하고, 70.5는 완전 조립된 제품으로 시험하며 시험을 방해하는 스냅 덮개·마찰 끼움 손잡이는 떼고, 대표성이 평가된 부분·개조 제품으로 시험할 수 있으며, 접지 입력 단자의 접지 연결은 끊을 수 있게 한다. 70.6은 감전 위험 감소에 쓰이지 않으면서 시험 전압에 손상될 반도체 부품을 연결 전이나 분리 후에 시험하고 대표 절연 응력을 유지하는 범위에서 회로를 재배열할 수 있게 한다. 70.7~70.10은 시험 장비 조건이다. 정현파 출력 변압기, 시험 전압 표시 수단, 절연 파괴의 가청·가시 표시, 파괴 후 수동 복귀 장치 또는 불합격품 자동 배제 기능을 갖춰야 하고, 변압기가 500 VA 미만이면 출력 회로에 전압계를, 500 VA 이상이면 1차·3차 권선 전압계나 시험 전압이 표시된 선택 스위치나 단일 출력의 표시(수동 복귀 확인 램프 포함)를 쓸 수 있으며, 의도된 공장 관리를 달성하는 다른 장비도 허용된다. 70.11은 스위치를 켠 상태에서 입출력 회로 양쪽을 함께 묶어 시험 장비의 한 단자에, 죽은 금속을 다른 단자에 연결하게 하되 스위치를 켜지 않아도 전 전압이 걸리는 방식이면 예외를 둔다.

70A.1은 중전압 회로에 47A절의 상용주파 내전압 시험을 생산 시험으로 적용하되, 격리 수단의 열린 간극 양단에는 적용하지 않고, 이미 유사한 정기 생산 시험을 받은 장비·부품으로 구성된 중전압 회로는 면제할 수 있게 한다. 71.1은 IEEE 1547-2003·1547.1-2005 적합으로 정격된 제품에 IEEE 1547.1-2005 6절의 생산 시험을 적용한다. 그 생산 시험은 각 제품의 전압·주파수 트립 설정과 동기화 기능이 설계값대로 동작하는지 확인하는 시험이다. 보충 SA·SB로 인증된 제품의 생산 시험은 각각 SA7과 SB6이 정한다.

결론 — 시험 결과는 표 65.1의 정격으로 명판에 옮겨지고, 경고문과 설명서가 인증 조건을 현장에 전달하며, 생산 시험이 설계와 제품 사이의 간극을 닫는다

58~64C절은 본문 시험의 나머지를 채운다. 커패시터 잔류 전압은 덮개를 뗀 직후에 재고(60), 안정성·정하중·압축은 10도·무게 3배·445 N이라는 기계적 숫자로 정해지며(61~63), 강우·스프링클러·풍우 시험은 켜고 끄는 3시간 순서와 34.5·138 kPa, 60 psig의 수압으로 물의 침입을 확인한다(64). 중전압에서는 12.7·19 mm 봉, 90 N 셔터 하중, 1.2×50 μs 임펄스의 3×9 또는 2×15 절차가 더해진다(64A~64C). 65절의 표 65.1은 이 시험들에서 나온 값을 정격 항목으로 정리한 목록이고, 66절은 그 정격과 제조사·날짜·연동 등급 명칭을 명판에 적게 하며, 67절의 열다섯 경고문은 구조 요건의 예외를 택한 자리마다 그 대가로 요구된다. 68~69절의 설명서 조항 A~U는 시험소가 확인한 조건(과전류 보호 정격, 도체 굵기와 온도 등급, 병렬 대수)을 설치자에게 넘기는 통로다.

70~71절은 인증의 마지막 고리다. 인증은 시료에 대한 것이고, 출하되는 제품이 그 시료와 같다는 것은 매 제품에 걸리는 절연내력 시험과 연동 트립 생산 시험이 보증한다. 1초 시험에 20 %를 더하고 직류에 1.4배를 곱하는 표 70.1의 배수는 형식 시험과 생산 시험 사이의 등가성을 수식으로 적어 둔 값이다. 이것으로 본문 1~71절, 곧 모든 제품에 적용되는 요건이 끝난다. 다음 강의부터는 제품 종류별 추가 절로 넘어가 충전 컨트롤러(72~83절)와 AC 모듈(84~91절)을 읽는다. 아직 열려 있는 것은 71절이 IEEE 1547.1-2005의 생산 시험만 언급하고 IEEE 1547.1-2020의 생산 시험은 언급하지 않는다는 점인데, 그 답은 보충 SB의 SB6에 있다.

UL 1741 강의 9 — 충전 컨트롤러와 AC 모듈(72~91절)

본문 1~71절이 모든 제품에 적용되는 요건이었다면, 72절부터는 제품 종류별 추가 절이다. 배터리 충전을 제어하는 충전 컨트롤러(72~83절)와 태양광 모듈에 인버터나 전자장치가 붙은 AC 모듈·PVIE(84~91절)에 대해, 본문을 어떻게 보완하고 어디를 고치는지를 읽는다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

제품별 절은 본문을 "보완하고 때로 수정한다"

72.2와 84.1은 같은 문장 구조로 시작한다. 이 절들은 본문(6~70절 또는 6~71절)의 요건을 보완하고, 경우에 따라 수정한다. 그러므로 충전 컨트롤러나 AC 모듈은 먼저 본문 전체를 적용받고, 그 위에 이 절들이 덧붙이는 요건을 받으며, 이 절들이 명시적으로 다르게 정한 곳에서만 본문 대신 이 절을 따른다. 두 제품은 공통점이 있다. 둘 다 배터리나 모듈이라는 직류 쪽 장치에 물려 있어서, 본문이 전제한 "교류 출력 인버터"의 모형에 잘 맞지 않는 자리가 생긴다. 충전 컨트롤러는 배터리 극성과 연결 순서가 위험을 낳고, AC 모듈은 햇빛에 달궈진 모듈의 열을 전자장치가 함께 받는다. 이 절들은 그 어긋난 자리를 메운다.

72~73절 충전 컨트롤러의 적용 범위와 구조

72.1은 태양광 패널, 태양광 배전 장비, 제어반·시스템에 설치되는 영구 접속형 충전 컨트롤러를 대상으로 한다. 73.1은 컨트롤러의 입력과 출력을 잇는 내부 통전 도체 중 하나(보통 음극)를 접지 회로·시스템에서 접지 도체로 쓸 도체로 식별하게 하고, 그 도체에 계전기·트랜지스터 같은 부품이 들어가서는 안 된다고 정한다. 접지 도체가 스위칭 소자를 거치면 소자가 열렸을 때 부하 쪽 접지 기준이 떠 버리기 때문이다. 예외로 음극선의 션트(전류 측정용 저저항)는 허용된다. 73.2는 션트를 쓰면 시스템 접지 연결점을 식별하고 션트 단면적을 해당 전류·재료의 최소 도체 크기(표 21.2 참조) 이상으로 하되, 정상 운전에서 지지 재료·주변 부품의 정격 온도를 넘지 않고 50절 이상 시험에서 개방되지 않으면 더 작아도 된다고 한다.

73.3은 배터리 충전 상태 조정 제어를 자격 있는 서비스 요원만 접근하게 하고, 컨트롤러·배전반·인버터의 온·오프 스위치나 단로 장치는 충전 상태 제어로 보지 않는다. 설정 전압을 잘못 올리면 배터리가 과충전되어 가스가 나오고 폭발할 수 있으므로 사용자 접근을 막는다. 73.4는 온도 보상 감시를 쓰는 컨트롤러의 감시 수단(온도 센서)을 컨트롤러 밖에 두게 하되, 82.4 표시와 83.6 설명서가 있으면 내부에 둘 수 있게 한다. 온도 보상은 배터리 온도가 높을수록 충전 전압을 낮추는 기능인데, 센서가 컨트롤러 내부에 있으면 컨트롤러 자체의 발열을 배터리 온도로 오인한다. 73.5는 PV 모듈의 배선 구획 안에 설치되는 컨트롤러의 고분자 재료에 상대 열 지수(RTI) 90 °C 이상을 요구한다. RTI는 UL 746B가 정하는, 재료가 장기간 견디는 온도 지표다.

74~75절 시험 조건과 전원·부하

74.1은 충전 컨트롤러에 76.1~80.4의 시험을 적용한다. 74.2는 태양광 제어반용 컨트롤러를 지정된 가장 작은 외함에 설치해 시험하게 하고, 74.3은 PV 모듈 배선 구획용 컨트롤러를 설치 가능한 가장 작은 구획에 넣고, 시험 전에 UL 1703의 온도 사이클 시험 20사이클을 거치게 하며, 시험 중에는 전기 외함 없이 60 °C 이상 또는 제조사 정격의 주위 온도에 두게 한다. 75.1은 PV 입력을 모의 전원으로 시험할 때 전원을 최대 정격 입력 전압으로 맞추고 DUT 단자에서 잰 정격 최대 입력 단락전류를 낼 수 있게 한다. 75.2는 출력에 실제 배터리나 모의 배터리 부하를 쓸 수 있게 하며, 모의 배터리는 표 75.1의 커패시터(배터리 전류 정격에 따라 100,000·185,000·300,000 μF)를 부하 저항 및 배터리 전압을 모의하는 전원과 병렬로 연결한 회로다. 커패시터 뱅크에는 직렬 저항을 넣어 시정수를 배터리 포트 Isc max 10 kA 이하이면 3 ms 이상, 초과이면 8 ms 이상으로 하고, 전원은 DUT의 정격 최대 배터리 단락전류를 낼 수 있어야 한다. 주석은 이 시정수가 UL 489의 직류 차단기 시험 조건과 맞춘 값이라고 한다. 시정수를 정하는 이유는 직류 회로의 단락 전류가 오르는 속도가 차단기의 아크 소호 성패를 가르기 때문이다.

76~79절 정상 동작, 온도, 온도 보상, 연결 순서

76.1과 76.2는 컨트롤러가 정격 입력·출력·배터리 충방전 전류를 10 %를 넘게 초과하지 않고, 정격 전압을 넘지 않으며, 온·오프형과 정전압형은 운전 1분 뒤 배터리 단자나 부하 단자의 전압이 정격을 10 %를 넘게 초과하지 않아야 한다고 정한다. 76.3은 75절대로 맞춘 PV 전원에 연결하고 배터리 단자를 개방한 채 부하 단자에 최대 출력 전류를 끌어내는 부하를 걸어 부하 단자와 배터리 단자의 전압을 재게 한다. 배터리 없이 운전하면 컨트롤러 출력이 전압을 붙들어 줄 것이 없어 최악의 전압 상승이 나온다. 76.4는 그 뒤 단락을 뺀 부하 범위에서 부하를 바꾸며 전압을 재고, 76.5는 배터리 단자 개방 상태로 동작하지 않는 컨트롤러에 대해 정격 PV 전류의 125 %를 낼 수 있는 전원, 정격 배터리 전압의 배터리 또는 모의 배터리, 정격 전류를 끌어내는 부하로 76.4를 수행하며 출력 전류를 재게 한다.

77.1은 73.5에 따라 모듈 배선 구획에 설치되는 컨트롤러의 고분자 재료 온도가 UL 746B로 정한 RTI를 넘지 않아야 한다고 한다. 78절 온도 보상 시험은 내장 온도 보상이 있는 컨트롤러가 온도 센서 입력의 단락 또는 개방 상태에서 정지하거나 부하로의 충전 출력을 제한해야 한다고 정하고(78.1), 정격 입력과 정격 부하를 연결한 채 센서 입력을 개방한 뒤 단락하는 순서로 시험한다(78.2). 센서선이 끊기거나 붙었을 때 컨트롤러가 극단 온도로 해석해 과충전하는 것을 막는 시험이다. 79절 연결 순서 시험은 79.2~79.4에서 전압과 전류가 정격 안에 머물러야 한다고 정하고(79.1), 연결 순서가 표시된 컨트롤러는 그 순서로 연결해 76절 시험을 하며(79.2), 표시가 없으면 배터리를 먼저 연결한 뒤 PV를, 이어 PV를 먼저 연결해 통전한 뒤 배터리를 연결하는 두 순서로 76절 출력을 재고(79.3), 모든 컨트롤러에 대해 정상 운전 중 배터리를 뗐다 다시 붙이며 PV 입력·부하 출력·배터리 단자의 전압·전류를 잰다(79.4). 배터리가 없는 순간 PV 개방전압이 부하에 그대로 걸리는 것이 이 시험이 잡으려는 위험이다.

80~83절 이상 시험, 표시, 설명서

80.1.1은 컨트롤러에 본문 50.2~50.6과 80.2~80.4를 적용하고 50.1.1의 판정을 따르게 한다. 80.1.2는 부하 상태에서 배터리 출력 단자를 단락해야 할 때 계전기로 DUT 단자를 단락하면서 배터리를 개방하게 한다. 80.2 입출력 고장은 PV 연결을 직류 모의 전원에 연결하고 부하 단자에 정격 부하를 건 채 PV 입력을 단락하는 시험(80.2.1)과, 같은 상태에서 출력을 단락하는 시험(80.2.2)이다. 80.3 오배선 시험은 표 80.1의 다섯 조건(A~E)에 따라 PV 전원과 배터리를 정해진 순서와 극성으로 연결한다. 표는 먼저 연결할 전원과 그 양·음극에 붙일 리드, 계전기를 통해 나중에 연결할 전원과 그 리드를 조건마다 정하며, 두 번째 전원은 첫 전원이 통전된 뒤에 계전기로 붙인다. 81.1 표시로 연결 순서를 지정한 컨트롤러는 그 순서에 어긋나는 조건을 면제받는다(예: 어레이 먼저 연결이면 A·C·D·E 면제). 모의 어레이를 쓰면 어레이 바이패스 다이오드의 동작을 모의하는 역바이어스 다이오드를 전원에 병렬로 둔다(80.3.2). 부하 제어 단자가 있는 컨트롤러는 조건 A가 아닌 한 단자에 역극성 전압이나 전류가 나타나서는 안 되고(80.3.3), 시험 회로에 추가 외부 과전류 보호를 두지 않는다(80.3.4). 80.4 저전압 차단 시험은 배터리 방전을 막기 위해 부하를 끊는 저전압 차단(LVD) 기능이 있는 컨트롤러가 배터리 충방전 전 범위에서 안정되게 동작해야 한다고 정하고(80.4.1), 정격 입력·배터리·정격 부하를 연결한 뒤 배터리 전압을 정격의 25·50·75·100 %로 맞추고 부하를 조정해 설계대로 충전과 방전 사이를 오가게 하며, 조정 가능한 충전 설정점은 충전 중 순환하도록 가장 가까운 허용차로 맞춘다(80.4.2).

81.1은 특정 연결 방법이 필요한 컨트롤러에 "WARNING: 화재·감전 위험, __ 단자를 __ 단자보다 먼저 통전하라"는 표시를 요구하고, 중전압 정격은 DANGER 표시를 쓴다. 82절은 66·67절의 표시를 그대로 적용하면서(82.1), PV 모듈 배선 구획용 컨트롤러에 해당 모듈의 제조사·모델 표시(82.2), 서비스 요원이 조정하는 온도 보상 설정점의 상세 표시(82.3), 내부 온도 보상 컨트롤러에 "WARNING: 화재 위험, 내부 온도 보상, 배터리에서 __ m 이내에서 사용" 또는 "CAUTION: 화재 위험, 배터리에 접촉하도록 장착" 표시(82.4), 그리고 단락 보호용 과전류 장치의 최소 차단 정격 표시(예: "Minimum interrupting rating __ Adc", 82.5)를 더한다. 배터리 단락 전류는 수천 암페어에 이르므로 차단 정격이 모자란 퓨즈는 끊어지면서 아크를 지속한다. 83절 설명서는 73.1의 접지 도체 식별(83.1), 배터리 종류와 화학 조성(83.2, 69.4(I) 참조), NEC 690조에 따른 연결 방법과 전선 크기 범위를 담은 배선도(83.3), 배선 구획용 컨트롤러의 모듈 제조사·모델(83.4), NEC 690조에 따른 최대 과전류 보호(83.5), 내부 온도 보상 컨트롤러의 배터리 대비 설치 위치와 잘못 설치했을 때의 위험(83.6), 조정 가능한 온도 보상 설정점마다의 배터리 화학·종류와 잘못된 설정의 위험(83.7)을 요구한다.

84~85절 AC 모듈과 PVIE의 구조 — 참조 표준의 목록

84.1은 85~91절이 본문 6~71절을 보완·수정한다고 밝힌다. 85.1은 계통 연동 운전이 가능한 AC 모듈에 본문 6~71절의 계통 연동 인버터 요건을 그대로 적용한다. 85.2 이하는 모듈 쪽 요건이며, 대부분 다른 UL 표준을 끌어온다.

85.4의 SAND2004-3535는 샌디아 국립연구소가 2004년 발간한 태양광 어레이 성능 모델 보고서로, 온도와 조사강도에 따른 모듈 전압을 계산하는 식을 담고 있다. 표준은 겨울 새벽(−40 °C)의 개방전압을 그 식으로 구해 부품 정격의 기준으로 삼거나, 계산 없이 Voc의 125 %를 쓰게 한다. 85.15는 현장 수리 가능한 AC 모듈의 조건이다. 별도 마이크로인버터가 도체와 커넥터로 모듈에 연결된 AC 모듈은 원제조사나 개조 키트 제조사가 수리 가능하다고 정했을 때 현장에서 마이크로인버터나 모듈을 교체할 수 있으며, 그 경우 본딩용 기계 장치는 5회 탈착 뒤 51절 접지 임피던스를 만족하고, 분리되어 환경에 노출된 커넥터는 85.8을 만족하면서 보호되며, 모든 입출력 접속은 인버터 외함이나 정션 박스를 열지 않고 공구로 분리할 수 있고 같은 제조사·시리즈의 커넥터와만 결합하며, 원래 부품이 단종되면 제조사나 키트 제조사가 대체품과 교체 절차(핵심 부품 목록 포함)를 제공해야 한다.

86~88절 AC 모듈의 성능 시험

86.1은 접착제로 모듈에 붙인 전자장치에 87절 고정 시험을 적용한다. 86.2는 46절 온도 시험을 86.3 또는 86.4의 방법으로 제조사가 정한 환경 온도 정격을 기준으로 수행하고, 그 정격을 제품과 설명서에 표시하게 한다.

86.3은 35 °C부터 제조사 환경 온도 정격 + 5 °C까지의 열 챔버에서 IEC 60904-9의 CCC급 이상 연속 태양 시뮬레이터로 1000 W/m² 이상을 쬐고, 풍속 1 m/s 이하, PVIE에 가장 열이 쌓이는 설치 자세로 모듈을 장착하며, 전자장치에는 최대 입출력 전류 등 최대 발열 조건의 전기 부하를 건다. 태양 시뮬레이터의 등급은 스펙트럼 일치·조사 균일도·시간 안정성 각각 A·B·C로 매기며 CCC는 그 최저 허용 등급이다. 86.4는 시뮬레이터가 없을 때의 대체 절차로, (a) UL 1703 19절 온도 시험(개방 회로) 또는 UL 61730-2 MST 21(최대 전기 부하)로 전력 변환기를 연결한 모듈의 기준 온도 분포를 구하되 46절의 열전대 위치에 더해 모듈 아래의 국부 공기 온도, 모듈에 닿거나 가장 가까운 전자장치 면, 나머지 면의 평균을 함께 재고, (b) 그 자료로 열 챔버에서 모듈을 순방향 바이어스 전원(양극-양극, 음극-음극)이나 전자장치 외함 면적의 4배 이상을 덮는 가열 판·패드로 목표 온도까지 가열하며, (c) 외부 제어 전원으로 핵심 부품이 가장 뜨거워지는 조건(보통 최대 출력 전류; 저전압과 고전압 조건에서 각각 뜨거워지는 부품이 다르면 두 번)으로 전자장치를 운전한다. 86.5는 시험 주위 온도가 정격과 다르면 표 46.3의 방식으로 더하거나 빼서 보정하고, 86.6은 외함 등급이 있는 모듈·장착 시스템에 현장 설치되는 전자장치를 그 등급 요건으로 평가하게 한다.

87절 모듈 장착 장비 고정 시험은 접착제로 고정된 장비에 UL 61730-2 그림 1의 시퀀스 C를 적용하며, MST 16 시험 중 절연 시험 대신 47절 절연내력 시험을 써도 된다(87.1). 고분자가 없는 접착 수단은 접착제가 햇빛에 노출되지 않으면 자외선 시험(MST 54)을 면제하고, 가하는 힘은 156 N과 모듈 장착 전자장치 조립품 무게의 4배 중 큰 쪽이다. 87.2는 참조 시험의 판정에 더해 활선부 노출, 외함과 기판·상판의 분리, 외함·기판·상판의 균열이 없어야 한다고 한다. 88절 모듈-전자장치 본딩은 접근 가능한 도전 표면을 가진 모듈과 전자장치 사이의 본딩에 적용되며(88.1), 모듈의 접지 단자·리드와 AC 모듈·PVIE의 도전 표면 사이 본딩은 UL 2703 18절 습도 시험으로 전처리한 뒤 UL 2703 13절 본딩 경로 저항 시험을 만족해야 하고, 87.1의 시료는 습도 전처리 없이 쓸 수 있다(88.2). 88.3은 여러 가닥의 가는 접지 도체로 필요한 단면적을 확보하는 구조를 제조사가 정한 최소 수보다 하나 적은 수로 평가·시험하게 한다. 마이크로인버터 5대가 모듈 랙의 접지 경로를 이룬다면 하나가 빠진 4대 기준으로 전선 크기와 시험 전류를 정하는 식이다.

89~91절 정격, 표시, 설명서

89.1은 모듈에 일체로 붙은 AC 모듈 인버터와 모듈 장착 전자장치에 표 65.1의 직류 입력 정격 (a)~(e)를 요구하지 않는다. 입력이 그 모듈로 고정되어 있기 때문이다. 89.2는 전력 변환이나 전압·전류 조절을 하지 않는 모듈 장착 전자장치(급속차단 기능만 있는 모듈이 예시다)에 UL 1703 또는 UL 61730-1의 정격을 요구하고, 그 장치가 제어하는 동작 변수를 근거와 함께 명시하게 한다. 89.3은 EPS에 직접 연결되지 않는 교류 출력 PVIE에 65절의 인버터 정격·표시를 적용한다. 90절 표시는 직렬·병렬 연결 최대 대수(90.1), 89절의 정격(90.2), 최종 설치에서 필요한 과전류 보호의 최대 크기(90.3), AC 모듈 외의 GFDI 없는 PVIE에 69.4(S) 표시(90.4), 66·67절의 그 밖의 표시(90.5), AC 모듈에는 "AC module", 그 밖의 장치에는 "이 PV 모듈은 통합 전자장치를 포함한다"와 "설치 설명서 참조" 또는 ISO 7000-1641 기호(90.6), 가는 연선 케이블의 종단 접속 문구(90.7, 69.4(T)와 같다), 현장 수리 평가를 받지 않은 AC 모듈의 마이크로인버터와 모듈 양쪽에 "WARNING: 감전 위험, 이 AC 모듈은 현장 수리에 대해 평가되지 않았다"는 표시(90.8)를 요구한다. 91절 설명서는 89·90절 정보(91.1), 현장 수리 가능 AC 모듈의 교체 절차(전용 교류 출력 회로 차단기 개방 포함), 노출 커넥터 보호, 동일 부품이 없을 때의 문의처(91.2), 수리 불가 AC 모듈의 경고(91.3), 69.4(U)의 병렬 연결 정보(91.4)를 요구한다.

결론 — 두 제품 절은 본문이 전제한 교류 출력 인버터 모형과 어긋나는 자리를 각각 배터리와 모듈 쪽에서 메운다

충전 컨트롤러 절(72~83)이 본문에 더하는 것은 배터리라는 강력한 직류 전원을 다루는 규칙이다. 접지 도체에 스위칭 소자를 두지 못하게 하고(73.1), 충전 설정을 사용자에게서 떼어 놓고(73.3), 온도 센서를 배터리 옆에 두게 하며(73.4), 배터리 없이 운전할 때의 전압 상승(76.3), 센서 단선·단락(78), 연결 순서와 극성(79, 80.3), 저전압 차단의 안정성(80.4)을 시험하고, 배터리 단락 전류에 맞는 차단 정격을 표시하게 한다(82.5). AC 모듈 절(84~91)이 더하는 것은 모듈이라는 열원과 옥외 환경을 다루는 규칙이다. 모듈·정션 박스·커넥터·하니스·본딩을 각각 UL 1703/61730, 3730, 6703, 9703, 2703으로 보내고(85절), 온도 시험을 태양 시뮬레이터나 인위 가열로 바꾸며(86절), 접착 고정과 본딩 경로를 모듈 시험 시퀀스로 확인하고(87~88절), 현장 수리 가능 여부를 표시하게 한다(85.15, 90.8).

두 절에 공통으로 나타나는 것은 참조 표준의 연쇄다. UL 1741 인증 뒤에는 부품과 하위 조립품마다 다른 UL 표준이 걸리고 그 표준들이 다시 UL 1741을 참조한다. 이 구조는 다음 강의의 급속차단 절(92~103)에서 더 두드러진다. 급속차단 장비는 그 자체가 다른 제품(인버터, 모듈, 옵티마이저) 안에 들어가는 기능이어서, 어떤 제품이 PVRSE로 정격될 수 있고 어떤 조합이 PVRSS를 이루는지가 절의 핵심이 된다. 아직 남는 물음은 AC 모듈이 계통 지원 인버터로 인증될 때 85.1이 말하는 "본문의 계통 연동 인버터 요건"에 보충 SA·SB가 포함되는가인데, 49.2의 문언상 계통 지원 정격을 받으려면 포함된다.

UL 1741 강의 10 — PV 급속차단 장비와 시스템(92~103절)

지붕 위 태양광은 햇빛이 있는 한 전기를 만들므로 차단기를 내려도 어레이 배선은 살아 있다. 화재 진압을 위해 지붕에 오르는 소방관을 위해 미국 전기규정은 2014년부터 급속차단을 요구했고, 이 표준의 92~103절은 그 기능을 하는 장비(PVRSE)와 시스템(PVRSS)이 30초 안에 전압을 얼마로 낮춰야 하는지, 제어 전원이 끊기면 어떻게 되어야 하는지, 그것을 어떤 환경 시험으로 확인하는지를 정한다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

왜 태양광에만 급속차단이 필요한가

일반 전기 설비는 주 차단기를 내리면 건물 안의 모든 회로가 죽는다. 태양광 어레이는 다르다. 모듈은 빛을 받는 한 전압을 내고, 직렬로 이은 스트링은 600~1500 V의 직류를 만들며, 이 전압은 인버터를 끄거나 계통을 끊어도 사라지지 않는다. 화재 현장에서 소방관이 지붕에 물을 뿌리거나 지붕을 뚫을 때 이 배선이 감전과 아크의 원인이 된다. 미국 전기규정(NEC)은 2014년판 690.12에서 처음으로 건물 위 PV 시스템에 급속차단을 요구했고, 2017년판에서 어레이 경계 1피트 밖의 제어 도체를 30초 안에 30 V 이하로, 2019년 1월부터는 어레이 안쪽도 80 V 이하로 낮추도록 강화했다. 92.2는 이 절들의 목적을 소방관 등 긴급 대응 인력의 감전·에너지 위험 감소로 밝히고, NEC 690.12의 어레이 밖 제어 도체 요건에 적용된다고 하며, 제품이 어레이 안에서 급속차단 기능을 수행할 수도 있다고 한다. 어레이 안쪽(모듈 단위) 차단은 별도 표준 UL 3741(PV 위험 제어)이 다룬다.

92.1은 92~102절이 본문 6~71절을 보완·수정한다고 밝힌다. 92.3은 인버터 출력 회로처럼 교류 회로에 연결될 수 있는 제어 도체도 평가 대상이라고 하고, 92.4는 제어 회로가 전기 정비에 필요한 완전 격리까지 요구받지는 않으며 PVRSE·PVRSS의 기능안전은 다른 전기 회로와 다르다고 한다. 급속차단은 활선 작업을 위한 격리가 아니라, 비상시 위험 수준을 낮추는 기능이다. 92.5는 네 가지 기능안전 원칙을 정한다. 제어 신호를 잃으면 PV 도체가 제어 상태가 되고, 제어 전원을 완전히 잃으면(여러 전원이 예비로 있더라도 전부 사라지면) 제어 상태로 돌아가며, 전자 제어로 급속차단을 개시하는 장비는 97절 기능안전 시험을 받고, 감쇠 장치는 입출력 연결(제어되는 회로 포함)의 연속성 상실에 대해 평가된다. 92.6은 PVRSS의 일부로 쓰이는 모든 PVRSE의 설치·구성이 완전한 PVRSS에 통합될 수 있어야 한다고 한다.

93절 긴급 대응 인력의 보호 — 제어 상태의 숫자와 시스템 요건

93.2가 이 절의 핵심 수치다. PVRSS는 정격에 명시된 시간 안에 제어 도체를 직류 회로는 30 V·8 A, 교류 회로는 15 V rms·8 A 이하로 유지해야 하고, 교류·직류 모두 제어 상태에서 240 VA를 넘지 않아야 한다. 주석은 15 V rms가 젖은 장소의 감전 보호 한계(2강의 표 13.1)이고 240 VA가 전기 에너지 위험의 문턱(1강의 2.1.41)이라고 설명한다. NEC의 30 V보다 교류 한계가 낮은 것은 물을 뿌리는 화재 현장이 젖은 장소이기 때문이다. 93.3은 통전 중 개시 장치를 조작하는 사람이 활선부에 닿지 않도록 배치·가드·밀폐를 요구하고, 93.4는 완전한 PVRSS가 개시 장치를 하나 이상 포함하고 101.1 표시와 102.1 설명서를 갖추게 한다.

93.5~93.7은 부품과 장치의 평가 경로다. 부품은 해당 부품 요건을 따르고 전자 제어에 의존하면 97·99절 기능안전을 받으며(93.5), 전자 제어가 있는 PVRSS·PVRSE는 97절의 방법 중 하나 이상으로 평가된다(93.6). 기계식·전기기계식 PVRSE(접촉기, 스위치, 차단기)는 97.1.3과 99절 환경 스트레스 시험에 더해 UL 508(산업용 제어), UL 5081(PV용 수동 단로 스위치), UL 98·98A·98B(밀폐·개방형·PV용 스위치), UL 489·489A·489B(성형 케이스 차단기, 통신용, PV용) 중 용도에 맞는 하나 이상으로 평가되고, 시스템·장비 단로 기능도 겸하면 15절과 그 표준들(UL 508 제외)의 단로 요건을 만족해야 한다(93.7). 93.8은 여러 분산 스위칭 장치가 한 그룹으로 동작하는 PVRSS(예: 여러 직류 컴바이너 박스의 접촉기)를 개별 장치 고장이 전체에 미치는 영향을 고려해 평가하게 하며, 한 부품의 부작동이 다른 장비의 오작동을 낳을 가능성, 전원당 최대 스위칭 소자 수 같은 최악 구성, 전도·방사 EMI가 전자 제어에 미치는 영향, 환경이 스위치 전환 시간에 미치는 영향을 포함한다. 93.9는 전자 제어 PVRSE 하나의 고장이 나머지 시스템의 격리·감쇠 실패나 다른 장비의 무력화로 이어지면 그 고장 모드를 97절로 평가하게 한다. 93.10은 자기 시험을 요구한다. PVRSS는 올바른 동작을 확인하는 수단(수동 개시로 자동 확인 가능)을 갖춰야 하고, 핵심 부품 고장을 감시·완화하는 자기 시험은 자동이어야 하며 97.1.9를 따른다.

93.11은 PVRSS 기능을 제공하도록 정격된 PVRSE(인버터·컨버터 등)를 이 표준의 해당 요건으로 평가하고, 개별 입출력 회로를 98절로 평가하며, 입출력이 서로 영향을 주는 PVRSE는 모든 동작 모드에서 평가하게 한다. 93.12는 101·102절의 표시와 설명서를 요구한다. 93.13은 반도체 스위치나 기계식 접촉기처럼 시스템 전압 변화에 따라 상태가 바뀔 수 있는 전압 감응 장치를 쓰는 PVRSS를 97.2의 조건과 99절 평가를 고려해 98절로 시험하게 한다. 93.14는 직렬로 연결되어 함께 동작하는 여러 분산 스위칭 장치(모듈마다 붙은 스위치가 대표적이다)에 대해, 각 장치가 그 기능에 필요한 전압·전류(최대 시스템 전압에서의 스트링 전류)를 차단할 정격이어야 한다고 정한다. 직렬 스위치들이 동시에 열리지 않으면 먼저 열린 스위치 하나가 스트링 전체의 전압을 받기 때문이다. 예외 1은 소프트 스타트·소프트 스톱 제어로 개별 스위치가 정격 밖에서 "하드" 스위칭하지 않게 하는 시스템을, 예외 2는 그런 수단이 없는 정격 미달 장치를 98절·97.2·99절로 시험하는 경우를 허용하되, 어느 경우든 스위치 정격의 합은 정격 최대 시스템 전압 이상이어야 한다. 93.15는 모듈에 장착되는 PVRSE에 9강의 85~91절을 적용하고(교류 회로 비연결 장치는 해당 요건 면제), 93.16은 제어 전원 상실 시 정상 동작을 계속하거나 98.1의 제어 상태로 차단을 개시하게 하며 예비·저장 전원을 쓰는 PVRSS는 그 전원이 사라지면 차단하게 한다. 93.17은 전자 기능·저전압 논리·무선 통신으로 개시하는 PVRSS에 99절 방사 EMI 시험을 요구하고, 93.18은 PVRSS·PVRSE·PVIE에 5강의 34A절 아크 보호 호환 평가를 적용하며, 93.19는 감쇠 장치로 도체를 제어하는 PVRSS가 92.5와 97절의 조건에서도 93.2를 유지하고 감쇠 장치의 회로 위치를 설명서에 적게 한다.

93.20과 표 93.1은 설치 장소별 환경 정격이다. 옥외, 비공조 실내, 공조 실내, 지붕 위(모듈 조립체의 일부이거나 모듈 기판에서 1/2인치 미만), 그리고 모듈 뒤의 다섯 열로 나뉜다.

각주는 제조사가 정한 주위 온도 범위를 설명서에 밝혀 관할 검사 기관(AHJ)이 적합성을 판단하게 하고, 지역의 온도 범위는 ASHRAE 편람 2017의 극한 연 평균 최저 설계 건구 온도와 2 % 고온 설계 온도로 정한다. 모듈 뒤에 장착되는 PVRSE의 공기 온도는 모듈이 지붕에서 띄워 장착되어 뒤쪽 공기가 주위보다 15 °C 높다는 가정이고, 모듈 기판 온도는 정격 주위 온도에 (NOCT − 20) × 1200/800을 더해 구한다. NOCT가 800 W/m²에서 정의되므로 1200 W/m²의 최악 조사강도로 환산한 값이다. 1/2인치는 모듈 기판에서 PVRSE 하우징의 가장 가까운 점까지의 거리이며 환경 요건 판정에만 쓰인다.

94~96절 격리 시스템, 개시 장치, 단로 겸용

94.1은 접촉기·계전기로 제어 도체를 격리하는 PVRSE에 접점의 아크가 내는 무선 주파수 신호를 줄이는 전기·전자식 아크 억제 장치를 요구하고, 34A절에 따라 아크 보호를 방해하지 않도록 평가하게 한다. 접점이 열릴 때 생기는 아크 잡음이 직류 아크 검출기에는 진짜 아크와 같아 보이기 때문이다. PVRSS·PVIE·아크 보호가 한 장비에 결합된 경우에는 아크 보호를 켠 채 급속차단 기능을 시험해 아크 보호가 트립하지 않으면 억제 장치 요건을 면제한다. 95.1은 개시 장치의 다섯 조건이다. 개시 장치 위치가 제어 도체의 상태("ON"·"OFF", OFF는 제어 상태)를 나타내야 하고, 수동 개시 장치는 리셋 장치나 개시 장치 조작으로 수동 복귀해야 하며, 화재경보 같은 비상 장치의 외부 개시 신호 입력도 수동 복귀해야 하되 계통 고장 같은 비PVRSS 조건의 신호는 자동 복귀할 수 있고, 여러 개시 입력이 있으면 어느 하나의 작동으로도 PVRSS가 개시되게 연결하며, 상태 표시등이 있으면 정격 응답 시간 안에 그리고 기능이 실제로 수행된 뒤에만 켜져야 한다.

96.1은 93.7의 시스템·장비 단로 기능도 겸하는 PVRSE의 추가 조건이다. 개시 장치의 원격 제어 수단을 갖추고 스위칭 장치는 93.7 표준의 전기 트립·전동 조작 단로 장치 요건을 만족하며, 수동 스위칭 장치는 수동 조작과 개시 장치 어느 쪽으로도 끊을 수 있고, 개시 장치가 작동된 동안에는 수동으로 닫을 수 없으며, 개시 장치의 상태를 항상 판정할 수 있어야 하고 고장 모드 분석과 기능안전 평가의 결과 개시 상태를 잃으면 끊어져야 하며, 결합 장치 전체가 이 표준의 PVRSE·PVRSS 절(기계 장치의 환경 스트레스 시험 포함)을 만족해야 한다.

97절 기능안전 — 위험 평가와 고려할 조건

97.1.1은 전자 제어·통신·펌웨어를 쓰는 PVRSS·PVRSE에 기능안전 위험 평가를 요구하고, 97.1.2와 표 97.1은 그 표준을 정한다. 전자 소자에는 UL 991(계산적 조사 방법의 핵심 부품 예측 고장률은 IEC 61508 SIL 2 또는 ISO 13849-1 PL d 이상), 펌웨어·소프트웨어에는 UL 1998을 UL 991과 함께 적용하며, 대체 표준으로 UL 60730-1(제어 클래스 B 이상), IEC 61508(SIL 2), IEC 62061(SIL CL 2), ISO 13849-1(PL d)을 쓸 수 있되 99절 환경 스트레스 시험은 추가로 적용하고 유사 시험은 더 엄한 기준을 쓴다. 3강의 표 15A.1(중전압 인터록)과 같은 구조다. 97.1.3~97.1.4는 기계 장치를 포함한 모든 PVRSE가 97.2의 조건과 99절 시험을 고려해야 하고, 표 99.1의 환경 스트레스가 급속차단 기능에 영향을 주어서는 안 되며 스트레스 중이나 후에 기능 검증이 요구될 수 있다고 한다. 97.1.5~97.1.6은 PVRSS 전체를 조합으로 평가하되 전자 제어·통신·펌웨어를 쓰는 각 장치를 평가하고 상호 연결할 장치를 표시·설명서에 명시하거나, 다른 장치와의 상호작용을 고려하고 설명서에 밝힌 채 PVRSE를 개별 평가할 수 있게 한다. 97.1.7은 전자 제어 장치에 고장 모드 영향 분석(FMEA)을, 97.1.8은 펌웨어를 쓰는 장치에 UL 1998 등에 따른 펌웨어-회로 상호작용 위험 평가와 버전 관리를 요구하되 급속차단 기능에서 분리·격리된 펌웨어는 면제한다.

97.1.9는 핵심 부품의 정의다. 단락이나 개방 한 곳의 고장으로 장치가 의도된 기능을 못 하거나 PVRSS가 제어 도체 모드로 잠기지 않게 되면 그 부품은 핵심 부품이고, UL 991 또는 동등 표준으로 평가한다. 자기 시험 시스템이 핵심 부품 고장을 찾는다면 자기 시험이 다루는 각 요소의 고장을 모의한 결함을 넣고 각 결함 조건에서 10회 동작 사이클을 시험해, 자기 시험이 고장을 인식하고 98.1의 차단을 개시해야 한다. 97.1.10은 PVRSS의 일부로 평가받지 않고 별도 PVRSE에 의존하는 인버터 등(커패시터 같은 단순 저장 소자만 있고 PVRSS 기능과 상호작용이 없는 것)에 기능안전 평가를 면제하되, 외부 전원을 뗐을 때 제어된 입출력 포트가 93.2 한계를 만족하는지 98절로 시험하게 한다. 설명서가 102.6에 따라 인버터를 PV 입력 도체 제어가 필요 없는 위치에 두라고 하면 직류 수준 검증은 면제된다.

97.2.1은 기능안전 평가가 다룰 조건이다. 제품의 명시된 기능(PVRSS 관련 기능만 대상이고 무관한 보조 기능은 간섭하는 범위에서만), 시스템·장치 고장·부작동·잘못된 설치·부품 고장의 영향(단일 부품 고장과 절연 고장, 스위치 동작 중 전력 회로와 제어 회로 사이의 아크, 지락, 단락과 개방과 입출력 연속성 상실, 배선 전치를 포함한 잘못된 설치, 제어 신호·전원 상실, 제어의 잘못된 순서·동기), 설치 장소와 외함 보호에 따른 습도·물·먼지 노출, 표 99.1의 외부 환경 스트레스, 전기 정격·과전압·저전압·98.3의 라이드스루·단락 전류·전력 품질, 그리고 여러 장치의 상호 연결에서 장치 사이 거리와 수가 환경 스트레스 결과에 미치는 영향이다. 주석은 배관에 넣거나 내압축 케이블(TC-ER, DG 케이블, MC 케이블 등)을 쓰는 회로에서 도체 사이 단락은 드물다고 하고, 기계식 격리 장치는 93.7 표준으로 단락 전류·과부하·부하 차단을 시험받지만 그 표준들은 고온 조건을 고려하지 않으므로 93.13과 98절의 환경 시험이 극한 조건에서의 기능을 평가하며, 정격 온도 극한과 이상 온도에서 평가된 접점은 닫힌 채 고장나는 것으로 보지 않는다고 한다.

98절 성능 — 제어 상태의 측정과 정격 극한 시험

98.1.1은 시험의 목적을 PV 어레이에 연결되는 장치가 정상 운전 중 차단·분리된 뒤 정격 급속차단 시간에 제어 도체에 남아 있는 전압·전류·전력을 재는 것으로 밝히고, 전처리하지 않은 시료로 하며, 특정 변환 장비나 제품군용 PVRSE는 제조사가 지정한 최악 대표 장비와 함께 시험하게 한다. 주석은 PV 시스템에 연결된 장비의 커패시터가 장비를 끈 뒤에도 도체를 통전시킬 수 있으므로 제어 도체를 장비에서 격리하거나 커패시터를 능동적으로 방전해야 한다고 설명한다. 98.1.2는 세 조건이다. (a) 정격 시간 뒤 어느 두 도체 사이와 각 도체-접지 사이의 전압이 직류 30 V·교류 15 V rms 이하. 습도 전처리 뒤 격리·감쇠 장치를 가로지르는 누설 전류 때문에 출력 쪽 전압이 한계를 넘으면, 5분 안에 UL 1703 21절의 접근 가능 회로부 누설 전류 한계를 만족하면 적합으로 본다. (b) 정격 시간에 부하를 연결했을 때 240 VA 연속 전력 이하, 평균 8.0 A 이하. 8 A 확인 부하는 (0.9 × 회로 전압)/8 A ±2 %의 저항, 240 VA 확인 부하는 (0.9 × 회로 전압²)/240 VA ±2 %의 저항이다. (c) 회로 전압은 차단 개시 뒤 정격 시간에서의 개방 전압이고, 부하는 정격 시간(+1.0/−0.0초)에 연결하며, 부하 연결 전후의 전압을 기록하고, 전력은 1초 이상이면서 전류가 더 오르지 않을 때까지의 평균이며, "연속"은 240 VA를 넘는 전력이 1.0초 넘게 지속되는 상태다.

98.2 정격 극한 검증은 여러 기능이 있으면 모든 기능을 고려해 최악 조건을 만들고, 정격 전선·전원·필수 장비로 설명서대로 설치해 98.1의 격리·감쇠 기능을 확인하며, 표 93.1의 전기·온도·습도 극한에서도 동작을 평가한다. 교류 전원을 받고 계통 지원 호환인 DUT는 98.3의 범위로, 직류 입력 DUT는 제어 회로의 최소·최대 동작 전압에서 시험하고, 각 제어 전원을 하나씩 그리고 전부 동시에 제거했을 때 정상 동작을 계속하거나 98.1의 제어 상태로 차단해야 한다. 배터리를 제어 전원으로 쓰면 실제 쓸 수 있는 종류의 배터리나 그 조건을 모의하는 장비로 시험하되, 과전압 시험에는 완충 상태의 최고 전압 배터리를, 저전압 시험에는 제조사 지정 전압의 88~92 %로 충전한 배터리(저배터리 경고가 있으면 그 경고 전압)를 쓰고 병렬 전원은 끊으며 시험 중 배터리 전압 회복·방전을 막는다. 주석은 9 V 정격 충전지가 셀 수에 따라 7.2·8.4·9.6 V일 수 있음을 예로 든다. 제품은 성공적으로 차단하거나 열 안정에 이르거나 7시간이 지날 때까지 시험 조건에 두고, 불꽃·용융 금속·화재·감전·상해 위험이 없어야 한다.

98.3 전원 계통 지원 라이드스루는 교류 계통에서 동작 전원을 받거나 계통 상실로 개시되면서 계통 지원 인버터에 전력을 공급하는 PV 직류 도체를 제어하는 PVRSS·PVRSE에 적용된다(98.3.1). 이런 장치는 계통 지원 호환으로 식별하고 101.4 표시를 한다. 문제는 이렇다. 계통 지원 인버터는 전압·주파수가 흔들려도 일정 시간 버텨야 하는데(라이드스루), 급속차단 장치가 계통 전압 저하를 정전으로 오인해 PV 도체를 끊어 버리면 인버터가 버틸 전원을 잃는다. 98.3.2는 이런 PVRSS를 보충 SA9·SA10으로 시험해 라이드스루 영역 안에서 작동하지 않음을 확인하게 하되, 인버터에 적용되는 라이드스루 거동과 SRD는 적용하지 않고 오직 급속차단을 개시하지 않는 것만 요구하며, SA9.2와 SA10.5의 "반드시 트립" 시험은 98.3.3으로 대체하고 IEEE 1547 정확도 시험은 급속차단 기능에 필요하지 않으면 면제한다. 지원하는 SRD나 전압·주파수 라이드스루 한계와 시간은 설명서에 적는다. 98.3.3은 SA9·SA10의 각 전압·주파수 영역 안에서 의도된 기능을 수행할 수 있어야 한다고 하고, 98.3.4는 정격 중 가장 가혹한 라이드스루 조건에서 시험하되 정격 라이드스루 시간이 급속차단 시간보다 짧으면 개시로 인해 작동했음을 확인하며 93.2를 만족해야 한다고 한다.

98.4는 인버터를 PVRSE로 정격하는 시험이다. 계통 연동 인버터는 교류 출력, PV 입력 또는 둘 다에 대해 PVRSE 정격을 받을 수 있다(98.4.1). DUT를 PV 전원(어레이 또는 시뮬레이터)과 교류 전원(계통 또는 시뮬레이터)에 연결하고, 교류는 공칭 정격 ±2 %, PV 입력은 최대 전력 추종 범위의 최고 전압으로 두며 전력을 수출하는 상태에서 시작한다. 교류 출력 PVRSE 정격은 모의 계통을 끊었을 때 계통 단자 전압이 98.1.2(a)를 만족하면 된다. PV 입력 PVRSE 정격은 두 시험을 모두 통과해야 한다. 교류와 PV 전원을 동시에 끊었을 때 PV 입력 단자 전압이 (a)를 만족할 것, 그리고 교류를 끊으면서 동시에 PV 입력을 정격 최대 직류 전압까지 올린 뒤 입력 단자 전압이 그 5 % 안에 이르면 직류 전원을 끊고 그 뒤 (a)를 만족할 것, 두 가지다. 두 번째 시험은 계통이 끊긴 순간 인버터가 전력을 내보내지 못해 입력 커패시터가 어레이 개방전압까지 충전되는 최악 조건을 만든다. 98.4.2는 독립형·복합 모드 인버터를 하나 이상의 입출력에 대해 PVRSE로 정격하는 절차로, 직류 입출력(배터리), 교류 입출력(계통), 교류 출력 부하를 연결하고 PV 입력은 최고 전압으로 하며 DUT가 가진 모든 동작 모드(PV→계통, 계통→직류, PV→보호 부하, 보호 부하→직류, 계통→보호 부하, 보호 부하→계통)를 각각 정격 전력 수출 상태에서 시험해, 모든 전원과 부하를 동시에 끊었을 때 해당 단자가 (a)를 만족하면 그 단자에 대해 101.2 표시를 한다. 98.5는 충전 컨트롤러, DC-DC 컨버터, 전원 장치 등 전력 처리 장비의 PVRSE 정격으로, 출력은 공칭 ±2 %, 입력은 최대 전력 추종 범위 최고 전압 ±2 %, 최대 정격 전력 ±5 %로 운전하며, 출력 정격은 출력 전원·부하를 끊었을 때, 입력 정격은 98.4.1(b)와 같은 두 시험(입출력 동시 차단, 출력 차단과 동시에 입력을 최대 정격 +0/−2 %로 올린 뒤 차단)을 통과할 때 준다.

99절 환경 스트레스 시험

99.1은 PVRSS·PVRSS 부품·PVRSS용 인버터가 99.2에 따라 제어회로 전원을 잃었을 때 직류·교류 입출력 단자에서 93.2 한계를 만족하게 하며, 50.8·98.4·IEEE 1547로 평가된 계통 연동·계통 지원 인버터는 이를 만족한 것으로 본다. 99.2는 정격 입출력과 별도 제어 전원(있으면)을 ±2 % 안에서 연결하고 제어 시스템에 단일 고장을 넣어 PVRSS 제어회로 전원을 끊으며, 어떤 단일 고장으로도 끊을 수 없으면 면제한다. 99.3은 97.1.7~97.1.9의 추가 고장 시험을, 99.4는 표 99.1의 환경 스트레스 시험과 기능 검증을 요구하고, 99.5는 검증 방법이 장치에 따라 전압 측정, 통신, 신호·상태 변화 감시 등일 수 있으며 스트레스 뒤에는 98절 방법을 쓸 수 있다고 한다. 99.6은 교류 계통 상실에 반응해 PV 입력·교류 출력 도체를 급속차단하는 인버터에 표 99.1의 시험을 적용하되 IEEE 1547/1547.1의 대체 방법을 UL 991 대신 쓰고 계통 연동·계통 지원 시험과 결합할 수 있게 한다.

조건 2는 PV 입력에서만 전원을 받는 제어에 표 99.2·99.3의 서지를 최대 정격 입력 전압 +0/−2 %의 직류 전원을 연결한 채 가하게 한다. 100 kHz 링 웨이브(시험 저항 30 Ω)와 1.2/50 μs 조합파(12 Ω)를 극성별 10회씩, 양극-접지·음극-접지·양·음극 함께-접지·양극-음극의 네 시험점에 가하며, 서지 전압은 최대 직류 입력 정격 71 V에서 500 V, 141 V에서 800 V, 213 V에서 1500 V, 424 V에서 2500 V, 849 V에서 4000 V, 1500 V에서 6000 V이고 보간이 허용된다. PVRSS 기능이 제어 상태로 잠긴다면 DUT가 손상되어도 되고, 그 경우 고장 분석 뒤 수리·교체해 남은 횟수를 계속하되 같은 극성에서 같은 방식의 고장이 두 번 나면 그 극성 시험을 마친다.

표 99.4 온도 사이클은 UL 1703 35절(그림 99.1로 재수록)의 200회 온도 사이클을 무전원으로 적용하되 전이 속도 2 °C/분 이하, 사이클당 유지 시간 0.5~1.75시간(시료가 챔버 온도 2 °C 이내에 이르는 시간)으로 하고, 고·저온 유지 온도는 정격 동작 온도 50 °C 이하 제품은 보관·운송 정격 범위(고온 70 °C 이상), 50 °C 초과 제품은 보관·운송 범위와 동작 범위와 UL 1703 35절 온도 중 가장 넓은 것으로 정한다. 시료는 이미 98절 검증을 통과한 것이어야 하며, 시험 중 손상되어도 93.2를 만족하는 상태로 멈추고 다른 위험이 없으면 실패가 아니지만 새 시료로 전 과정을 다시 한다. 사후 점검은 챔버를 최대 정격 동작 온도로 맞추고 98절과 같이 모든 포트를 연결해 전 부하로 24시간 운전한 뒤, 그 온도에서 각 정격 전압 극단(직류는 최소 −0/+2 %·최대 +0/−2 %, 교류는 공칭의 88 %·110 % 또는 정격 최소·최대 중 가혹한 쪽; 여러 전원 포트가 있으면 논리·제어 전원 포트를 변화)에서 98절 기능 점검을 5회씩 하고 UL 1703 35.1(a)의 외관 검사를 한다.

표 99.5 습도-동결 사이클은 UL 1703 36절을 고쳐 그림 99.2의 프로파일로 10사이클을 돌린다. 각 사이클은 85±2.5 % 습도의 고온 유지와 동결로 이루어지고, 온도는 표 93.1의 장비 시험 온도 범위에 따르며, DUT는 최대 전압·끔·최소 전압·끔·최소 전압·끔·최대 전압·끔의 순서로 전원이 바뀌어 홀수 사이클은 고온고습에 최대 전압·저온에 최소 전압, 짝수 사이클은 그 반대가 된다. 기능 점검 FC1~FC6은 사이클 1 저온 유지에서 사이클 2로 넘어가는 25~40 °C 전이 구간(최소 전압), 사이클 2 고온고습 유지 1시간 이후(최소 전압), 사이클 2 저온 유지 15분 이후(최대 전압), 그리고 사이클 2→3 전이·사이클 3 고온·사이클 3 저온에서 전압을 바꾸어 수행하며, 사이클 5→6부터 같은 순서를 반복한다. 10사이클이 끝나면 챔버를 25±2 °C에서 30분(±15분) 안정시킨 뒤 1시간 안에 사후 점검을 한다. 모든 포트를 연결하고 최대 전압(+0/−2 %)으로 전 부하를 건 뒤 급속차단을 개시해 결과를 기록하고(격리 장치의 공극에는 98.1.2 예외의 누설 전류 확인), 해제해 원상 복귀를 확인하며, 최소 전압(−0/+2 %)에서 반복하고, 전원을 끈 뒤 전자 제어 장치는 실온에서 3~5시간 두었다가 다시 반복하며, 마지막으로 47절 절연내력 시험과 UL 1703 36.1(a) 외관 검사를 한다.

100~103절 정격, 표시, 설명서, 전력 제어 시스템

100.1은 급속차단 전용 PVRSS 시스템·부품을 표 65.1로 정격하되 특정 기능·회로에 연결·제어하도록 설계되지 않은 장비에는 그 회로를 참조하는 정격을 요구하지 않는다. 101.1은 완전한 PVRSS만 "photovoltaic rapid shutdown system", PVRSE만 "photovoltaic rapid shutdown system equipment"로 표시할 수 있고 "photovoltaic"은 "PV"로 줄일 수 있다고 한다. 101.2는 해당 요건을 만족한 장비만 "이 제품의 모든 입출력은 어레이 밖 제어 도체에 대한 PV 급속차단 요건을 만족한다" 또는 "표시된 단자만 만족한다"는 문구를 쓸 수 있게 하고, 101.3은 13.2.4·97.1.10의 장비(저장 소자가 있으나 PVRSS 기능은 없는 장비)의 각 포트 근처에 "PVRSS 제어 도체 연결 포트, 사용 조건은 설명서 참조" 표시를, 101.4는 98.3을 만족한 것만 "grid support interactive compatible" 표시를 허용하며, 101.5는 표 65.1과 66절과 101.1~101.4의 표시를 설명서에도 싣게 하고, 101.6은 라이드스루 시험의 영역별 최소 라이드스루 시간을 문서에 포함하게 한다.

102절 설치 설명서는 102.2~102.14를 담고 평가 내용과 일치해야 한다(102.1). 68.2와 69절의 해당 부분(102.2), PVRSS인지 PVRSE인지(102.3), 101.3 장비의 포트가 제어되지 않지만 제어 도체 연결에 대해 평가되었다는 것과 포트의 전기 특성·연결 가능한 도체 특성·개시 시 회로 거동(102.4), 급속차단 개시 방법과 NEC 690.56(C)에 따른 표시(102.5), 설치자가 690.56(C) 표지판을 붙이도록 하고 모든 도체가 제어되는지 어레이 밖 도체만 제어되는지(102.6), PVRSE에는 이 장비만으로는 완전한 PVRSS가 아니며 다른 장비와 함께 690.12를 만족하는 PVRSS를 구성하는 것이 설치자 책임이라는 대문자 경고(102.7), 정격·제한 안의 환경에서 설치·운전(102.8), 최소 제어 전선 크기와 최대 제어 전선 길이(102.9), 모듈 뒤 장착 PVRSE의 12.7 mm 거리 확보 방법과 모듈 설명서의 장착 제한 확인(102.10), 정격 급속차단 시간 준수를 포함한 시운전·시험 절차(102.11), 문서의 개정 관리와 개정 수준 표시(102.12), 98.3을 만족한 제품의 계통 지원 호환성과 제한(102.13), 그리고 PVRSS에는 이 시스템이 690.12의 제어를 수행하는 장비를 포함하며 다른 장비가 그 동작을 해칠 수 있으니 완성된 시스템의 적합성은 설치자 책임이라는 대문자 경고(102.14)다.

103절은 전력 제어 시스템(PCS)이다. NEC가 과부하 보호 목적으로 참조하는 PCS 기능을 수행하는 장비는 UL 3141(전력 제어 시스템 조사 개요)의 해당 부분을 추가로 만족해야 하고(103.1), 지역 EPS 전력 수입 제한(PIL)·수출 제한(PEL) 기능으로 전력 교환을 제한하는 장비는 UL 3141과 함께 이 표준의 43절 등 해당 부분을 만족해야 한다(103.2). PCS는 인버터·배터리·부하의 전류 합을 소프트웨어로 제한해 배전반 모선 용량을 넘지 않게 하는 제어로, NEC 705.13이 2020년판부터 인정했다. 소프트웨어가 과전류 보호 장치를 대신하므로 기능안전이 요구되고, 그 기준을 UL 3141이 정한다.

결론 — 급속차단 절은 30 V·15 V·8 A·240 VA라는 네 숫자와 "전원을 잃으면 안전한 쪽으로"라는 원칙을 온도·습도·서지 시험으로 확인한다

92~103절의 요건은 세 층으로 읽힌다. 첫 층은 제어 상태의 정의다. 정격 시간(NEC 기준 30초) 안에 직류 30 V, 교류 15 V rms, 8 A, 240 VA 이하로 내려야 하고(93.2), 그 측정은 정격 시간에 계산된 저항 부하를 붙여 1초 이상 평균하는 절차로 정해져 있다(98.1.2). 둘째 층은 기능안전이다. 제어 신호나 전원을 잃으면 제어 상태로 가야 하고(92.5, 93.16), 단일 부품 고장으로 기능을 잃는 부품은 핵심 부품으로 UL 991 수준의 신뢰성 평가를 받으며(97.1.9), 전자 제어에는 FMEA와 펌웨어 위험 평가가, 기계식 장치에는 개폐기 표준이 적용된다(97.1, 93.7). 셋째 층은 환경이다. 설치 장소별 온도·습도·외함 등급(표 93.1), 6 kV까지의 PV 입력 서지(표 99.3), 200회 온도 사이클과 10회 습도-동결 사이클(표 99.4·99.5)을 같은 시료가 순서대로 통과해야 한다.

이 절이 다른 절과 다른 점은 시스템을 다룬다는 데 있다. 인버터 하나가 아니라 개시 장치, 모듈 뒤의 스위치, 컴바이너의 접촉기, 인버터가 함께 이루는 조합이 평가 대상이고, 그래서 PVRSE(부품)와 PVRSS(시스템)의 표시가 엄격히 구별되며(101.1), 완성된 시스템의 적합성 책임이 설치자에게 있다는 경고(102.7, 102.14)가 설명서에 의무화된다. 98.3의 라이드스루 호환 조항은 이 절과 다음 강의의 보충 SA를 잇는 고리다. 급속차단 장치가 계통 전압 저하에 반응해 인버터의 전원을 끊어 버리면 계통 지원 기능이 무의미해지므로, SA9·SA10의 전압·주파수 영역 안에서는 급속차단이 개시되지 않아야 한다. 다음 강의는 그 SA9·SA10을 포함한 보충 SA의 앞부분, 곧 계통 지원 인버터의 범위·정의·성능 총론·단독운전 방지 시험을 읽는다.

UL 1741 강의 11 — 보충 SA I: 계통 지원 인버터의 범위·정의·성능 총론·단독운전 방지(SA1~SA8)

2003년판 IEEE 1547은 계통이 흔들리면 인버터가 빨리 끊어지기를 요구했다. 태양광이 배전망의 큰 부분을 차지하자 캘리포니아는 반대로 끊어지지 말고 버티면서 계통을 도우라고 요구했고, 그 기능을 시험하려고 2016년에 만든 것이 보충 SA다. 이 강의는 SA의 앞부분, 곧 적용 범위와 IEEE 1547.1-2020 대체 경로, 정의, 구조·성능 총론, 표시, 그리고 계통 지원 기능을 켠 채 수행하는 단독운전 방지 시험을 읽는다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

끊어지는 인버터에서 버티는 인버터로

2003년판 IEEE 1547이 만들어질 때 분산 전원은 배전망의 작은 손님이었다. 전압이나 주파수가 정상을 벗어나면 손님은 빨리 나가는 것이 예의였고, 그래서 표준은 전압이 88 % 아래로 떨어지면 2초 안에, 50 % 아래면 0.16초 안에 끊으라고 정했다. 그러나 태양광이 한 배전 선로의 부하와 맞먹는 규모가 되자 이 예의가 문제가 되었다. 송전 계통의 고장으로 전압이 잠깐 떨어질 때 수 기가와트의 인버터가 동시에 끊어지면 그 자체가 계통 붕괴의 원인이 된다. 독일은 2011년 이후 50.2 Hz에서 일제히 차단되도록 설정된 수 기가와트의 태양광 인버터를 개조해야 했고, 미국에서는 캘리포니아 공익사업위원회(CPUC)가 2013년부터 스마트 인버터 작업반(SIWG)을 꾸려 배전망 연계 규정 Rule 21에 새 요건을 넣었다. 전압·주파수가 정상을 벗어나도 정해진 시간 동안 버티고(라이드스루), 전압에 따라 무효전력을 조절하며(Volt/VAr), 출력 변화 속도를 제한하는(램프율) 기능이다. 이 기능을 시험할 방법이 IEEE 1547.1-2005에는 없었으므로 UL이 2016년 9월 보충 SA를 발표했고, 캘리포니아와 하와이는 2017년 9월부터 SA 인증 인버터만 새로 접속할 수 있게 했다.

SA1 적용 범위 — SRD와 IEEE 1547.1-2020 대체 경로

SA1.1은 이 보충이 계통 지원 연동 인버터·컨버터·ISE를 대상으로 하며, IEEE 1547-2003이 다루지 않는 계통 연동 기능(전압·주파수 라이드스루, 유효·무효전력 제어 등)의 적합성을 검증하기 위한 것이라고 밝힌다. 이 기능들은 인버터의 단독운전 방지 기능에 영향을 줄 수 있으므로 단독운전 시험은 이 기능들을 켠 채 수행한다. 라이드스루는 전압이 떨어져도 버티라는 요구이고 단독운전 방지는 계통이 끊기면 빨리 멈추라는 요구이므로, 둘은 서로 반대 방향이다. SA1.2와 표 SA1.1은 각 기능을 SA의 시험 또는 IEEE 1547.1-2020(IEEE 1547-2018과 1547a-2020에 따른)의 대응 시험 중 어느 쪽으로도 평가할 수 있게 한다. 주석 1은 각 지역의 연계 요건이 SA 적합에서 IEEE 1547.1-2020 적합으로 서로 다른 일정으로 이행할 것이므로 두 경로를 모두 허용해 이행을 돕는다고 하고, 주석 2는 IEEE 1547-2018 자체를 SRD로 삼아 1547.1-2020 전체를 적용하는 별도 경로가 보충 SB에 있으며 일부 지역은 SB와 달리 SA와 특정 SRD의 적합을 함께 요구한다고 한다. 표의 각주는 IEEE 1547-2018·1547.1-2020에 SA11.2의 정상 램프율에 해당하는 요건이나 시험이 없으며 이는 캘리포니아 Rule 21과 하와이 Rule 14H의 지역 요건이라고 밝힌다.

SA1.3은 이 보충이 "계통 지원 연동 인버터(Grid Support Utility Interactive Inverter)"로 정격·명시된 제품의 평가 기준을 정하고, 이 명칭이 "계통 연동 인버터"와 구별하기 위한 것이라고 한다. 시험은 서로 다른 연계 요건의 필요를 수용하도록 여러 운전 변수 집합(한계와 시간)을 시험할 수 있게 쓰였고, 그 기능 요건은 요건 출처 문서(SRD)가 정의한다. 이 보충은 EUT가 명시된 SRD(들)에 운전 범위 전체에서 적합함을 검증하며, 여러 SRD를 한 운전 범위나 기능 추가로 아우를 수 있고 SRD 사이에 요건이 충돌하면 추가 시험이 필요할 수 있다. SA1.4는 이 보충이 계통 연동 인버터의 다른 요건에 더해지는 것임을, SA1.5는 제조사가 여러 규제 요건에 맞게 정격하거나 조정 범위를 둘 수 있음을, SA1.6은 시험 절차가 특정 규제 체제를 염두에 두지 않고 성능 기능의 틀을 세워 지역 요건 적합의 증명에 쓰이게 한 것임을 밝힌다. SA1.7은 제조사가 정격으로 시험 설정을 명시하고 SA16의 정격을 모두 제공해야 한다고 한다.

SA1.8은 이 보충의 내력을 적는다. 제조사가 연계 보호 기능을 정의할 수 있게 한 "특수 목적 연동 인버터" 인증 요건 결정(CRD, Certification Requirement Decision)을 바탕으로 초안이 만들어졌지만, 특수 목적 제품과 달리 계통 지원 인버터는 정해진 요건을 만족해야만 그 명칭을 쓸 수 있으며, SA14 주파수-와트와 SA15 전압-와트는 선택 기능이어서 제공될 때만 평가된다. SA1.9는 시험이 지역 EPS에 연결된 단일 유닛(여러 장비로 이루어질 수 있고 필요한 부속 장비를 포함)의 성능을 검증하며 다중 유닛 시스템의 성능은 범위 밖이라고 하고, SA1.10은 합격 기준이 수식이나 정의된 한계·시간 응답으로 표현되며 그림은 시험 파형이 아닌 한 참고용이라고 한다.

SA2~SA3 약어와 정의 — 라이드스루의 네 가지 상태

SA2는 약어 목록이다. 전압 영역 HV1·HV2(고전압 1·2), LV1~LV3(저전압 1~3), 주파수 영역 HF1·HF2, LF1·LF2, L/HFRT와 L/HVRT(저·고 주파수·전압 라이드스루), MSA(제조사 명시 정확도), NN(공칭 근처), PF(변위 역률), PFAP(유효전력 우선 역률 모드), P(f)(주파수-와트), PUT(시험 대상 변수), Qf(품질 계수), Q(V)(Volt/VAr, VV·VV11·VV12라고도 한다), RLC, RR(램프율), SPF(지정 역률), SS(소프트 스타트), SRD, VAr, VW(전압-와트, W(V)라고도 한다) 등이다. SA3의 정의 중 이 보충 전체를 읽는 데 필요한 것은 계통 이상 시 인버터가 취할 수 있는 상태의 구별이다.

나머지 정의를 묶으면 다음과 같다. 지역 EPS(SA3.1)는 국소 EPS들에 공급하는 EPS(전력회사 배전망)이고 국소 EPS(SA3.9)는 한 구내 안의 EPS다. 데드밴드(SA3.4)는 아무 동작도 없는 신호 구간이다. 허가 서비스 비활성화(SA3.5)는 IEEE 1547-2018의 기능으로, 운전 중이 아니면 기동을 막고 운전 중이면 2초 안에 공급을 멈추고 트립하게 하는 명령이며, 캘리포니아 Rule 21 3단계의 기능 2 "EUT 분리·재연결 명령"(SA3.6)이 이에 해당한다. 유효전력 제한(SA3.7)은 1547-2018의 기능으로 30초 또는 1차 에너지원이 출력을 줄이는 최소 시간 중 긴 쪽 안에 명판 정격의 백분율로 출력을 제한하며, Rule 21 3단계의 기능 3 "최대 유효전력 제한 모드"(SA3.8)에 대응한다. 제조사 명시 정확도(SA3.11)는 제조사가 밝힌 측정·성능 허용 오차다. SRD(SA3.16)는 요구 기능과 한계·응답 시간을 포함한 운전 변수를 담은 문서다. 지정 역률(SA3.17)에는 고정 역률(FPF)과 유효전력 우선 역률(PFAP) 두 모드가 있으며, 주석은 모든 출력 수준에서 무효전력을 확보하려면 FPF가 보통 선호되고 PFAP는 시스템 운영자와 EPS 운영자의 합의로 특수한 경우에 쓴다고 한다. 가장 좁은/가장 넓은 라이드스루 설정(SA3.18, SA3.23)은 라이드스루 시간과 전압·주파수 영역을 최소/최대로 하는 설정으로 제조사 정확도를 고려해야 한다. 단일 접지(SA3.20)는 중심 접지 Y 결선의 3선 출력 회로다. 비의도 섬(SA3.21)은 계획되지 않은 섬이다. 계통 연동 인버터(SA3.22)는 IEEE 1547-2003·1547.1-2005의 해당 부분을 완전히 만족하는 인버터로, 주석은 이런 제품이 지역 요건에 따라 켤 수 있는 추가 기능(예: NERC PRC-024-1 발전기 주파수·전압 보호 계전 설정 적합)을 가질 수 있다고 한다.

SA4~SA7 구조, 성능 총론, 표시, 생산 시험

SA4.1은 계통 지원 인버터·컨버터가 계통 연동 제품에 정의된 UL 1741 구조 요건을 모두 만족해야 한다고 하고, SA4.2는 외부 장비에 의존해 요건을 만족할 수 있되 그 장비를 UL 1741이나 해당 부품 표준으로 평가하게 한다. SA5.1.1은 50절 이상 시험을 할 때 연속·의무 운전 영역의 최악 계통 지원 운전 변수를 고려하게 하며 여러 설정에서 반복이 필요할 수 있다고 한다. SA5.2.1은 이 보충 2부의 선택이 아닌 시험 절차를 모두 통과하게 하고 선택 절차는 추가 평가할 수 있게 한다. SA5.2.2가 두 세대의 관계를 정한다. 계통 지원 인버터는 이 표준과 보충의 요건에 더해 IEEE 1547-2003·1547.1-2005에도 적합해야 하되, 트립 한계·시간처럼 요건이 충돌하면 SRD를 포함한 이 보충이 우선한다. 평가된 기능과 한계는 SA6의 정격·표시에 정의된다. SA5.2.3은 IEEE 1547a-2014(개정 1)·1547.1a-2015(개정 1)를 포함해 그 밖의 문서나 요건에 대한 적합도 정격에 정의된 대로 평가할 수 있게 한다. IEEE 1547a-2014는 2003년판에 라이드스루 능력을 허용하는 문구를 넣은 개정이다.

SA5.2.4는 추가 연계 보호 장치가 필요하면 제품에 포함하거나 설명서에 필수 장비로 명시하게 하고, SA5.2.5는 지역 요건에 따라 켜고 끄는 기능을 설명서에 설명하게 하며, SA5.2.6은 3상 3선 전용 EUT는 상간 전압에 대한 응답으로, 단일 접지 3상 3선 EUT는 상-대지와 상간 전압 모두로 평가할 수 있게 한다. SA5.2.7은 개별 시험에 달리 정한 것이 없으면 IEEE 1547.1-2005 4절에 따라 시험하고, 측정 장비는 기본파 측정에 적합한 안티에일리어싱 필터와 표본화 주파수를 가져야 한다고 한다. SA5.2.8은 조정 범위가 있는 운전 변수를 범위의 양 극단과 그 사이 한 점에서 평가하게 하고, SA5.2.9는 EUT 손상을 막는 보호 기능이 의무 운전 중에도 동작할 수 있게 하며, SA5.2.10은 전압·주파수 변화 사건의 시간 영역 전류·전압을 초당 10,000 표본 이상으로 기록하되 램프율·지정 역률처럼 느린 시험은 낮은 표본화율을 허용한다.

SA5.3은 시험 변수의 허용차다. 별도 언급이 없으면 표 SA5.1이 적용되고, 최소·최대 절대 한계에는 적용하지 않으며(SA5.3.1), 제조사 명시 정확도나 측정 장비 정확도에도 적용하지 않고(SA5.3.2), 백분율로 표현된 설정은 기본 단위로 계산한 뒤 허용차를 적용한다(SA5.3.3). 표 SA5.1은 직류·교류 전압 ±2 %, 직류 전류 ±3 %, 교류 전류 ±2 %, 전력 ±4 %, 역률 ±3 %, 주파수 ±0.05 Hz, 시간 ±3 %, 온도 ±3 °C, 평균 창은 측정 기간에 걸쳐 100회 이상의 평균으로 구간별 선형 가중이다. SA5.4.1은 핵심 부품과 펌웨어의 물리 구조가 같고 출력 정격만 다른 제품군에서 최고 출력 EUT의 시험을 낮은 출력 제품의 대표로 인정한다. SA5.5.1은 계통 지원 기능을 수행하면서 50.1의 위험을 일으키지 않아야 하고 전압·주파수·전류의 가장 극한 정격 한계에서 평가되어야 한다고 한다.

SA6.1은 65~69절과 SA16에 따라 정격·표시·설명서를 갖추고 그 내용이 평가된 기능을 정확히 반영하게 한다. SA6.2는 IEEE 1547-2003·1547.1-2005의 연계 보호 기능 전체에 적합하다고 확인되지 않은 계통 지원 인버터에 "NOTICE: 이 장치는 IEEE 1547-2003·1547.1-2005의 일부 연계 보호 기능에 대해 평가되지 않았으며 지역 규정과 전력회사 요건에 따라 외부 연계 보호가 필요할 수 있다"는 영구 표시를 정격 표시 근처에 요구하고, 적합한 부분이나 미평가 부분의 상세를 정격 라벨·경고 라벨 또는 설명서 참조 문구로 제공하게 한다. SA6.3은 그 밖의 문서·요건에 대한 적합을 정격과 설명서에 명시하게 하고, SA6.4는 설명서에 설계·평가의 기준이 된 연계 요건·문서·표준의 판본, 필요한 외부 연계 보호의 종류와 특성, 다른 기능과의 비호환으로 인한 제한, 프로그램 설정에 접근하는 방법과 기능을 켜고 끄는 방법(계통 보호·지원 기능 변경 암호는 공개하지 않아도 됨)을 요구한다. SA6.5는 평가된 기능과 평가되지 않은 기능을 설명서에서 분명히 구별하게 하고, SA6.6은 전압·전류·주파수·유효·무효전력·역률·시간의 제조사 명시 정확도를 설명서에 싣게 한다. SA7.1은 70·71절과 IEEE 1547.1-2005의 생산 시험에 더해 펌웨어 버전과 기본 설정을 검증하는 평가를 요구한다.

SA8 단독운전 방지 — 계통 지원 기능을 켠 채 2초 안에 멈추는가

SA8 첫머리는 SA9~SA15의 적합이 이 시험의 전제이므로 단독운전 시험을 SA 시험 순서의 마지막에 두라고 한다. SA8.1.1은 이 절차가 계통 지원 기능(명령된 유효·무효전력 수준, 전압·주파수 라이드스루, 자율 전압·주파수 지원 기능)을 켠 상태의 단독운전 평가이며, IEEE 1547.1-2005 5.7.1과의 차이가 바로 이 점이라고 하고, 자율 단독운전 방지 기능만 다루고 허가 운전 신호 같은 통신 기반 방식은 고려하지 않는다고 한다. SA8.1.2는 EUT가 비의도 섬 조건에서 해당 요건 문서나 제조사 사양대로 트립하는지 검증하며, 라이드스루를 켠 상태에서 추가 계통 지원 기능을 켠 경우와 끈 경우 모두 확인한다.

SA8.1.3은 IEEE 1547.1-2005 5.7.1.2 절차를 적용하되 (d) 단계를 고친다. EUT 트립 변수를 최대 조정 가능한 전압·주파수 범위와 최대 응답 시간(라이드스루 절에서 정한 값)으로 두고 계통 지원 기능을 아래처럼 설정하며, 시험 회로를 조정하는 동안에는 공칭 조건의 유효·무효 출력이 바뀌지 않는 한 기능을 끄거나 데드밴드를 넓혀도 되지만 조정 뒤에는 최악 설정으로 되돌린다. (a) 단독운전 적합성과 함께 검증할 각 기능에 대해 제조사가 섬 검출에 불리한 변수와 최악 조건을 밝히고 시험소와 문서화한다. 주석은 최악 조건이 보통 전압·주파수 범위와 검출 시간을 최대 조정값으로 두고 L/HVRT·L/HFRT를 켠 상태(시간은 최대, 저전압·저주파수는 최소, 고전압·고주파수는 최대)이며, Volt/VAr을 검증하려면 데드밴드 최소·VAr 생산 최대·기울기 최대가 최악이고 VAr 우선 모드가 와트 우선 모드 대신 켜져야 할 수 있다고 한다. (b) 동시에 켤 수 있는 기능의 고유 조합마다 시험하되 한 조합 안에 묶인 기능은 재시험하지 않는다. (c) 예를 들어 A·B·C를 동시에 켤 수 있으면 그 묶음으로 시험하고 통과하면 그 부분 조합은 추가 시험이 없지만, C와 상호 배타적인 D를 인증하려면 A·B·D도 시험한다.

SA8.2.1은 IEEE 1547.1-2005 5.7.1.2 (a)~(l)대로 설정하되 네 가지를 바꾼다. "EUT의 무효전력 보상은 시험 중 켜 둔다"는 문구 대신 표 SA8.1에 따라 기능별로 다루고, 시험 전에 해당 기능 집합을 켜고 표 SA8.1의 각 조합에 대해 모든 단계를 반복하며, "모든 EUT 변수를 공칭 설정으로"라는 (d) 단계 대신 SA8.1.3(a)의 주석대로 설정하고, EUT 역률이 0.707 아래이면 EUT를 포함한 시험 회로의 Qf가 1보다 커지므로 IEEE 절차의 (h) 단계와 달리 무효 부하 뱅크 요소 하나만으로 EUT의 무효 출력 전류를 상쇄한다. 표 SA8.1은 예시로 세 기능 집합(L/HVRT+L/HFRT; 여기에 SPF·RR·FW 추가; 또는 Q(V)·RR·FW 추가)에 대해 IEEE 절차 (d)~(l)과 SA8.2.1(a)를 수행하게 하며, 주석은 여기서 RR이 SA11.1.3의 정상 운전 램프 업 속도라고 한다.

SA8.2.2는 IEEE 절차의 (m)~(o) 단계를 다음으로 대체한다. (a) 1 % 부하 증분 시험 결과에서 트립 전 가장 오래 운전한 부하 설정을 찾아 2회 더 시험하고 3회 평균을 그 기능 집합의 최악 트립 시간으로 삼는다(SA8.3.4는 모든 반복에 적용된다). (b) 표 SA8.1의 다음 기능 집합을 켜고 (d)~(l)과 (a)(1)을 반복한다. (c) 기능 집합마다 가장 긴 평균 트립 시간을 낸 1 % 부하 설정을 모은 뒤, 가장 긴 평균 트립 시간을 낸 기능 집합을 정하고, 그 집합에서 가장 긴 세 트립 시간의 부하 설정 중 아직 3회 시험하지 않은 두 설정을 2회씩 더 시험하며, 그 세 설정이 연속하지 않으면 그 사이의 모든 부하 설정도 2회씩 더 시험한다. (d)·(e) 그 기능 집합에 대해 IEEE 절차의 (n)·(o) 단계(33 %와 66 % 출력 수준 시험)를 반복한다.

SA8.3.1은 IEEE 1547.1-2005 5.7.1.3의 시험 요건을 적용하고 각 반복의 실제 트립 시간을 기록하게 하며, 시험 회로는 그림 SA8.1(또는 IEEE 1547.1-2005 그림 2)이고, 다음 기준이 5.7.1.4를 대체한다. 모의 지역 EPS와 측정 시스템은 IEEE 1547.1-2005 4.6.1·4.6.2를 만족하고 입력원은 EUT 최대 정격 입력 전류의 125 % 이상을 낼 수 있어야 한다(33 %·66 % 출력 수준은 예외, SA8.3.2). 스위치 S3를 연 뒤 EUT가 IEEE 1547-2003의 시간 안에 트립해 부하 공급을 멈추면 성공이며, 1547-2003과 1547a-2014는 섬 형성 뒤 2초 안의 공급 정지를 적합으로 정의한다(SA8.3.3). 어느 한 시험에서라도 지정 시간을 넘게 섬이 유지되면 전체 시험 순서의 실패다(SA8.3.4). 부적합이 발견되면 원인이 된 계통 지원 기능의 설정을 덜 공격적으로 바꿔 재시험할 수 있고, 통과하면 그 기능의 정격 조정 범위를 그에 맞게 좁힌다(SA8.3.5). 평가되지 않은 기능 조합과 조정 범위는 사용자·설치자가 접근할 수 없어야 한다(SA8.3.6). 계통 지원 인버터는 표 SA8.2·SA8.3에 따라 기능을 켜고 끈 상태 모두에서 통과해야 한다(SA8.3.7). 기능은 제조사가 정의한 최악 변수 집합으로 켜며, 램프율은 계통을 돕거나 섬 검출 감도를 낮출 것으로 기대되지 않지만 시험으로 영향이 확인되면 켜서 시험하고, 주파수-와트가 있으면 표 SA8.3대로 시험한다(SA8.3.8). 표 SA8.2는 캘리포니아 Rule 21(2015)의 최소 요건에 해당하는 조합 예시이고, 표 SA8.3은 선택 기능 FW·VW를 켠 인증 시험 행렬이다. SA8.3.9는 IEEE 1547.1-2005 5.7.1.5의 시험 주석을 적용하면서 Rule 21 라이드스루의 최악 변수(운전·라이드스루 창 최대)를 덧붙이고, Rule 21 2015에는 L/HVRT의 조정 가능성이 없지만 L/HFRT에는 있으며 그 최악 설정이 표 SA8.4라고 한다.

SA8.3.10은 Volt/VAr 기능의 최악 설정이 데드밴드 최소(V2 최대, V3 최소), VAr 생산 최대(Q1 최대, Q4 최소), 기울기 최대(V1 최대, V4 최소)일 가능성이 높다고 하고 그림 SA8.2로 예시하며, 응답 시간이 조정 가능하면 제조사가 정한 최악값으로, 아니면 가장 빠른 설정으로 두고 EUT의 시간 영역 응답을 기록하게 한다. 주석은 IEC 61850-90-7(분산 자원 전력 변환기의 객체 모델, 2013년 2월)에 정의된 주파수-와트 기능의 최악 설정이 시작 주파수 최소, 기울기(Kpower-freq) 최대, 정지 주파수 최소일 가능성이 높다고 하고 그림 SA8.3으로 예시한다.

결론 — 보충 SA는 SRD를 매개로 지역 요건을 시험 절차로 옮기며, 그 마지막 시험은 돕는 기능이 멈추는 기능을 해치지 않는지 확인하는 단독운전 시험이다

SA1~SA7이 세운 틀은 이렇다. 계통 지원 인버터는 본문의 모든 구조·성능 요건과 IEEE 1547-2003·1547.1-2005를 만족한 위에(SA4.1, SA5.2.2), SRD가 정한 기능·한계·시간을 SA 2부의 시험(또는 IEEE 1547.1-2020의 대응 시험)으로 검증받으며(SA1.2, SA5.2.1), 충돌하는 곳에서는 SRD가 2003년판보다 우선한다(SA5.2.2). 시험 변수의 허용차(표 SA5.1), 조정 범위의 세 점 평가(SA5.2.8), 10 kS/s 표본화(SA5.2.10), 제품군 대표 시험(SA5.4)이 그 시험의 공통 조건이고, 표시와 설명서는 어느 문서의 어느 판본에 어느 기능이 평가되었는지를 밝혀야 한다(SA6). SA3의 정의는 계통 이상 시 인버터가 취할 수 있는 상태를 연속 운전·라이드스루(의무·허용·순간 정지)·트립으로 나누며, 이 구별이 뒤의 SA9·SA10 시험의 영역 구분이 된다.

SA8이 SA 시험의 마지막에 놓인 이유는 이 보충의 내적 긴장 때문이다. 라이드스루와 Volt/VAr은 계통이 흔들려도 인버터가 버티고 전압을 붙들게 하는 기능이고, 단독운전 방지는 계통이 사라지면 인버터가 그것을 알아채고 2초 안에 멈추게 하는 기능이다. 전압을 붙드는 기능이 강할수록 섬 안의 전압·주파수는 안정되어 보이고 섬 검출은 어려워진다. 그래서 SA8은 계통 지원 기능을 제조사가 밝힌 최악 설정으로 켠 채 부하를 1 %씩 바꿔 가장 오래 버티는 조건을 찾고, 그 조건에서도 2초를 지키는지 확인하며, 지키지 못하면 그 기능의 조정 범위를 좁힌다. 다음 강의는 SA의 나머지, 곧 전압·주파수 라이드스루의 영역과 시험 신호, 램프율, 지정 역률, Volt/VAr, 주파수-와트, 전압-와트, 정격, 허가 서비스 비활성화, 유효전력 제한을 읽는다.

UL 1741 강의 12 — 보충 SA II: 전압·주파수 라이드스루, 램프율, 역률, Volt/VAr, 주파수-와트, 전압-와트(SA9~SA18)

보충 SA의 시험 절차 본체다. 계통 전압이나 주파수가 정상을 벗어났을 때 인버터가 얼마나 버티고 언제 끊어야 하는지(SA9·SA10), 출력을 얼마나 천천히 올려야 하는지(SA11), 무효전력을 어떻게 내야 하는지(SA12·SA13), 주파수와 전압에 따라 유효전력을 어떻게 줄여야 하는지(SA14·SA15), 그리고 정격과 통신 명령 기능(SA16~SA18)을 읽는다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

일곱 기능, 한 가지 시험 구조

SA9부터 SA15까지의 시험은 기능은 다르지만 구조가 같다. 제조사가 기능의 변수(범위, 정확도, 정착 시간)를 명시하고, 시험소는 그 범위의 극단과 중간에서 계통 조건을 계단 모양으로 바꾸며 인버터의 응답을 기록한 뒤, 응답이 제조사 정확도 안에서 SRD의 곡선을 따르는지 판정한다. 시험 회로는 그림 SA9.2 하나로, 프로그램 가능한 입력원, EUT, 부하 뱅크(회생 불가능한 모의 계통일 때 EUT가 내는 전력을 흡수한다), 모의 계통으로 이루어진다. 이 강의는 각 기능이 왜 필요한지와 시험의 수치를 따라간다.

SA9 저·고전압 라이드스루(L/HVRT)

SA9.1.1.1은 이 시험의 목적을 지역 EPS의 정상 범위를 벗어난 저전압·고전압 편차에 대한 시스템 거동, 곧 라이드스루 영역에서의 EUT 거동 검증으로 밝힌다. 주석은 라이드스루 거동이 순간 정지(일부 지역에서는 게이트 블로킹), 허용 운전, 의무 운전 중 하나일 수 있다고 하고, 그림 SA9.1이 Rule 21(2015)의 라이드스루·필수 트립 영역을 시간-전압 평면에 보인다. SA9.1.1.2와 표 SA9.1은 L/HVRT 운전 변수를 정한 SRD의 예로 Rule 21(2015)의 값을 든다.

표의 주는 제조사가 표보다 넓은 조정 범위로 평가할 수 있고, 표의 전압이 공통 접속점(PCC) 또는 장비 단자 어느 쪽 값이어도 되며, LV3와 HV1에서는 0.16초 안에 공급을 멈추되 트립하지 않는다(다른 SRD에서는 다를 수 있다)고 한다. 2003년판 IEEE 1547의 "50 % 미만 0.16초 트립"이 2015년 Rule 21에서는 "1초 순간 정지 뒤 1.5초 트립"으로, "88 % 미만 2초 트립"이 "20초 의무 운전 뒤 21초 트립"으로 바뀌었다. SA9.1.2는 시험 요건이다. 모의 지역 EPS와 측정 시스템은 IEEE 1547.1-2005 4.6.1·4.6.2를 만족하고 입력원은 EUT 최대 정격 입력 전류의 125 % 이상을 낼 수 있어야 하며(SA9.1.2.1), EUT가 SRD가 정한 시간 이상 이상 전압 조건을 버티면 성공이고(SA9.1.2.2), SRD가 요구하면 다른 계통 지원 기능을 켠 채 시험할 수 있다(SA9.1.2.3).

SA9.1.3은 검증 절차다. SA10.4의 계단 신호를 EUT 단자에 가하며 신호 주입 방식은 쓸 수 없고 시험 회로는 그림 SA9.2다. 절차를 요약하면 다음과 같다. (a) 해당 SRD에서 각 고·저전압 영역의 전압 크기와 시간 한계를 기록한다. 이 절차는 영역이 직사각형(의무 운전·필수 트립 곡선에 경사가 없음)이라고 가정하며, 비직사각 영역이 있는 지역은 다른 방법이 필요하다. 제조사는 모든 SRD 중 가장 넓은 영역을 시험 영역으로 지정할 수 있고 영역 순서는 임의다. (b) 영역별 EUT 제어 변수, (c) 전압·시간 측정의 제조사 정확도를 기록한다. (d)~(f) 제조사 지시대로 연결하고 입력원을 공칭으로, EUT를 기본 정격 조건과 최대 정격 출력으로 둔다. 라이드스루 설정이 조정 가능하면 가장 좁은 설정으로 하되 공칭 전압 ± 1.5×제조사 정확도 안으로는 두지 않고 최소 허용 라이드스루 시간 + 1.5×정확도 이상의 시간으로 한다. 다른 기능과 다른 영역의 변수는 시험 결과에 영향을 주지 않게 설정하거나 끈다. (g) 고전압 시험은 계단의 지속 시간 tex를 영역 최대값으로, 전압 VT를 영역 최대값 − 1.5×정확도로, 저전압 시험은 VT를 영역 최소값 + 1.5×정확도로 한다. (i) 시작 전압 V0는 고전압 시험에서 NN 최소 + 1.5×정확도, 저전압 시험에서 NN 최대 − 1.5×정확도로 두어 NN 범위의 크기를 검증하면서 전압 변화를 최대로 만든다. (j) 단상은 모의 계통을 V0에 tH 이상 유지한 뒤 계단을 시작하고, 상승·하강 시간 tr·tf는 1사이클 또는 라이드스루 영역 시간의 1 % 중 큰 쪽 이하이며, EUT 출력 전류를 시간에 따라 기록한다. (k) 다상은 4선 EPS용이면 상-중성선, 3선 전용이면 상간 전압으로 하고 나머지 상은 공칭 ±5 %로 유지한다. (m) 5회 반복한다. (n) 다상은 각 상 개별과 전 상 동시에 반복해 3선 시스템은 4개 구성, 4선은 7개 구성(각 상-중성선, 각 상간, 전 상)이 된다. (o) 나머지 영역마다 반복한다. (p) EUT 출력을 최대 연속 출력 전류의 18~22 %로 두고(입력원으로 조정하거나, 저장·복합 모드 제품은 명령으로) 반복하되, 낮은 출력이 라이드스루 능력에 영향을 주지 않음이 시험·분석으로 입증되면 저출력에서 실패할 가능성이 가장 큰 조건만 반복한다. (q) 가장 넓은 설정으로 반복한다.

SA9.1.3.2는 판정이다. 각 영역의 라이드스루 크기와 시간을 검증하며 Rule 21의 경우 HV1 상한, LV1·LV2·LV3 하한의 네 크기를 검증한다. 의무 운전 영역에서는 라이드스루 중 평균 전류가 외란 전 전류의 80 %(SRD가 다르게 정할 수 있다) 이상이고 SRD의 시간 안에 80 % 이상으로 돌아오면 적합이며, 순간 정지 영역에서는 평균 유효 전류가 정격의 10 % 이하이고 SRD의 시간 안에 외란 전 수준으로 돌아오면 적합이다. 조정 가능한 설정점을 쓰면 프로그램 설정 ± 제조사 정확도 안에서 계속 공급하면 적합이다. 고전압에서 출력이 제한되는 EUT는 전류 대신 외란 전 출력 전력의 80 %를 기준으로 할 수 있고, 인접 영역의 운전 모드가 충돌할 때만 경계에서 시험한다. SA9.1.3.3은 입력원 전류를 일정하게 유지해 최대 가용 전류가 외란 전 전류와 같게 한다. SA9.2 필수 트립 크기·시간 시험은 다른 계통 지원 기능을 꺼도 되고, 모든 영역의 순간 정지 옵션을 끄며(끌 수 없으면 제조사가 트립 신호를 제공), 전압 필수 트립 한계는 IEEE 1547.1-2005 5.2.1.2·5.2.2.2(이상 전압 응답)로, 트립 시간은 5.2.1.3·5.2.2.3으로 SRD의 트립점을 평가하되 유지 시간 tH를 최대 트립 시간 안의 편리한 값으로 바꿀 수 있다. 입력원은 시험에 쓰는 출력 전력의 125 % 이상을 내야 하고, 양방향 장치는 직류 쪽을 입력원으로 본다. 판정은 SRD의 제거 시간 안에 트립하는 것이다(SA9.2.2.1).

SA10 저·고주파수 라이드스루(L/HFRT)

SA10.1.1은 주파수 편차에 대한 라이드스루 거동 검증이 목적이라고 하고 그림 SA10.1이 Rule 21 기본 영역을 시간-주파수 평면에 보인다. 표 SA10.1은 Rule 21(2015) 값의 예다.

주는 제조사가 표보다 넓게 평가할 수 있고 주파수-와트가 Rule 21(2015)에서 선택 기능이라고 한다. SA10.2.1은 SRD의 시간 이상 버티면 성공이라 하고, SA10.3.1은 SA9.1.3과 같은 구조의 절차를 주파수에 적용한다. 다른 점은 (h) 단계로, 주파수 변화율이 1.0 Hz/s 이상이 되도록 tr·tf를 고르되 3 Hz/s보다 빠르면 정의되지 않은 결과로 거짓 실패가 나올 수 있으므로 트립 시간 평가에만 더 빠른 기울기를 허용하며, 시작점 f0는 고주파수 시험에서 NN 최소 + 1.5×정확도, 저주파수 시험에서 NN 최대 − 1.5×정확도다. (j)의 5회 반복은 SRD 최대 시간에서 한 번 이상 시험한 뒤 나머지 네 번을 최대 시간의 10 % 이상으로 줄일 수 있다. 299초 시험을 다섯 번 반복하는 부담을 줄이는 예외다. 저출력(18~22 %) 반복과 가장 넓은 설정 반복은 전압과 같다. SA10.3.2의 판정도 전압과 같다. 의무 운전 영역은 평균 전류 80 % 이상과 복귀, 순간 정지 영역은 10 % 이하와 복귀이며, 순간 정지를 끌 수 없으면 제조사가 공급 정지 신호를 제공한다. SA10.3.3~SA10.3.4는 입력원 전류 일정과 125 % 입력 능력이다.

SA10.4는 계단 신호의 정의다. 시험 대상 변수(PUT)를 그림 SA10.2의 크기 계단 포락선에 따라 바꾸며, P0(시작점)에서 PT(시험값)로 tr 동안 올리거나 내려 tH 동안 유지한 뒤 tf 동안 되돌리고, 총 편차 시간 tex = tr + tH + tf, 펄스 사이 휴지 시간 td는 제조사가 정하며, 반복 횟수 Nr과 각 반복의 시작 시각 tsx가 응답 시간 계산에 쓰인다. 그림은 의무 운전 영역의 80 % 요건과 순간 정지의 10 % 요건, 복귀 시 램프율이나 최대 시간이 적용될 수 있음을 함께 보인다. SA10.5 필수 트립은 SA9.2와 같은 구조로 IEEE 1547.1-2005 5.3.1.2·5.3.2.2(트립 한계)와 5.3.1.3·5.3.2.3(트립 시간)을 SRD 값으로 적용한다.

SA11 정상 램프율과 소프트 스타트 램프율

SA11.1.1은 이 시험이 정상 램프율과 소프트 스타트 램프율 명령에 대한 응답 특성을 확인한다고 하고, 램프율이 물리적 제약을 받는다는 점(최대 출력 중이면 더 올릴 수 없고, 만충된 저장 장치는 방전은 해도 충전은 못 한다)을 밝힌다. SA11.1.2는 램프 업 속도를 정하는 이유를 설명한다. 한 대의 급격한 출력 변화는 계통에 영향이 없지만, 어떤 사건에 여러 대가 동시에 반응해 새 출력 수준으로 뛰면 전체 출력이 급변해 전압 스파이크·딥·고조파·진동 같은 전력 품질 문제를 낳는다. 예를 들어 구름이 걷혀 한 지역의 태양광이 일제히 출력을 올리거나, 정전 뒤 복귀할 때 수천 대가 동시에 전력을 내보내는 경우다. SA11.1.3은 두 종류를 구별한다. 정상 램프 업 속도는 PV 인버터가 직류원의 가용 전력을 따라갈 때처럼 출력을 조정하는 속도이고, 소프트 스타트 램프 업 속도는 트립 뒤 0에서 운전 출력까지 오르는 속도다. 둘은 하나의 일반 램프율로 구현될 수도 있다. SA11.1.4는 램프율을 초당 명판 교류 전류의 백분율로 표현하며, 전압과 위상각이 일정하면 유효전력을 전류의 대용으로 쓸 수 있다.

SA11.2 정상 램프율 시험에서 제조사는 출력 전류 정격 Irated, 최소·최대 정상 램프 업 속도, 최소 출력 전류 Ilow, 램프율 정확도 MSA를 명시한다. 절차는 EUT를 최대 역률로 두고 교류원을 공칭으로 맞춘 뒤, 입력 전력을 Ilow가 나오게 하고 정상 상태(최대 전력점)에 이르게 한 다음, 표 SA11.1의 시험 1 설정(최소 램프율)으로 하고, 전압·전류·트리거 신호의 시간 영역 기록을 시작한 뒤, SA11.6의 계단 함수에 따라 입력을 Irated가 나오게 올리고, 램프 시간(100/RR) + 제조사 지정 휴지 시간 뒤에 기록을 멈추며, 3회 반복하고, 시험 2(최소·최대 평균)와 시험 3(최대)에서 반복한다.

SA11.3.2가 판정이다. 기록된 각 응답에서 EUT의 램프는 램프율 설정 + 정확도로 정한 상한과 그보다 Irated의 5 % 낮은 하한 사이를 벗어나서는 안 되고, 휴지 시간 끝에 Irated의 95 % 이상에 이르러야 한다(그림 SA11.1). SRD가 최대·최소 램프율을 정하면 허용차 없는 한계로 다루고 정확도를 명시할 필요가 없으며, 평균 램프율을 정하면 제조사가 정확도를 정한다. 총 램프 시간은 출력 전류가 Irated의 10 %에서 90 %까지 오르는 개루프 응답 시간이고, 응답 자료를 그 시간의 5 %인 창으로 나누며, 전류는 초당 1000 표본 이상으로 재어 창마다 평균한다. 10~90 % 구간에서 네 기준을 만족하면 적합이다. 순간 전류는 SRD 램프율의 직선 근사 전류의 150 %를, 어느 5 % 창의 평균도 그 창의 직선 예측 평균의 125 %를, 연속 두 창의 평균도 125 %를, 전체 램프의 평균도 100 %를 넘지 않는다.

SA11.4 소프트 스타트 시험은 최소·최대 소프트 스타트 램프율과 정확도를 명시하고, 입력을 Irated가 나오게 둔 채, 교류 전압이나 주파수를 트립 한계 밖으로 필수 트립 시간보다 길게 벗어나게 해 EUT를 트립시킨 뒤, 기록을 시작하고 연속 운전 영역의 계통(또는 모의 계통)에 EUT를 연결해 전류 수출이 시작되는 시점부터 응답을 기록하며, 인버터의 재접속 시간(예: 30초~5분) + 램프 시간 + 휴지 시간 뒤에 기록을 멈추고, 3회 반복하며 표 SA11.2의 시험 2·3에서도 반복한다. 판정(SA11.5)은 휴지 시간 끝에 95 % 도달, 30 ms 이하의 평균 창, 그리고 SRD가 최대 램프율을 정하면 정상 램프율과 같은 네 기준, 평균 램프율을 정하면 평균 램프율 정확도 안이며, 이 방법은 100 %/s 이하의 램프율에 적용된다. SA11.6은 그림 SA11.1·SA11.2의 기호를 정의한다. 상한 곡선은 EUT가 최소 전류에 이른 시점부터 목표 RR 위로 MSA만큼 띄운 것이고 하한은 그보다 5 %×Irated 아래이며, 램프율 전류는 피상 전류다.

SA12 지정 역률(SPF)

SA12.1.1은 계통 전압을 안정시키려면 인버터가 무효전력을 공급할 수 있어야 하고 그 한 방법이 지정된 비단위 역률 운전이며, 이 시험은 EUT가 고정 역률로 운전하는지를 검증한다고 한다. 주석은 20~100 % 출력 범위에서 무효전력을 확보하려면 고정 역률(FPF) 모드를 써야 한다고 한다. 역률 0.9 지상으로 운전하면 인버터는 유효전력의 약 48 %에 해당하는 무효전력을 흡수해 선로 끝의 전압 상승을 억제한다. SA12.1.2는 단일 인버터의 유효전력 변화에 대한 역률 응답을 검증할 뿐 계통의 전압 안정성은 다루지 않는다. SA12.2.1의 제조사 명시 변수는 피상 전력 정격 Srated, 출력 전력 정격 Prated, 기능 활성 시의 직류 입력 전압 범위, 공칭 교류 전압과 기능 활성 시의 교류 전압 범위, 교류·직류 전압 측정 정확도, 기능의 유효전력 범위(예: 명판의 20~100 %; 낮은 입력에서는 역률 계산의 수학적 특성 때문에 고정 역률을 정확히 낼 수 없다), 역률 정확도, 역률 정착 시간, 최소 유도성(부족여자) 역률, 최소 용량성(과여자) 역률이며, 추가로 명령 역률 PF, 용량성·유도성 범위의 중간값(1과 최소값의 평균), 입력이나 명령으로 제한된 최대 출력 전력, 그리고 목표 역률(유효전력 우선 모드에서는 명령 역률과 다를 수 있다)을 정의한다.

절차(SA12.2.2)는 IEEE 1547.1-2005 4절대로 연결하고, 교류원을 공칭(주파수는 내내 공칭)으로 두고 입력을 Prated로 맞추며, L/HVRT 한계와 이상 전압 트립을 가장 넓게 두어 시험 중 필수 트립 문턱을 넘지 않게 하고, 고정 역률 모드를 선택한 뒤, 역률 1에서 교류원 전압과 EUT 전류로 변위 역률을 재고, 표 SA12.1 시험 1의 역률로 다시 재며, 3회 반복하고, Plow 또는 Prated의 20 %와 33~66 % 사이의 두 출력 수준에서 반복하며, 시험 2~4에서 반복하고, 양방향 인버터는 반대 방향 전력 흐름에서도 반복한다. 표 SA12.1의 네 시험은 최소 유도성, 중간 유도성, 최소 용량성, 중간 용량성 역률이다. 판정(SA12.3.4)은 기록된 각 조건에서 EUT가 역률 설정의 명시 정확도 안에서 목표 역률에 이르면 적합이다. 3상은 균형 전압, 단상은 단자 실효 전압으로 시험한다.

SA13 Volt/VAr 모드 Q(V)

SA13.1.1은 인버터가 EPS 전압의 변동에 따라 무효전력을 공급하거나 흡수하는 Q(V) 기능(Volt-VAr 모드)을 검증한다고 하고, SA13.1.2는 우선순위를 설명한다. 인버터가 kVA 한계에 이르면 무효전력 우선에서는 유효전력을 줄여 무효전력을 유지하고, 유효전력 우선에서는 무효전력을 줄여 유효전력을 최대로 한다. 제조사가 명시할 변수(SA13.2.1)는 Srated, Prated, 기능 활성 시 입력 전압 범위, 공칭 EPS 전압, 기능 활성 시 EPS 전압 범위 [Vmin, Vmax], 무효전력 정확도, 최대 램프율(VAr/s), 최대 정격 무효전력 생산(용량성) Qmax,cap과 흡수(유도성) Qmax,ind, 최대 기울기 Kvarmax, 데드밴드 범위, 정착 시간이며, 곡선은 네 점 (V1,Q1)~(V4,Q4)로 정의된다(IEC 61850-90-7의 예). Q1은 최대 생산, Q2·Q3은 데드밴드 양 끝(보통 0), Q4는 최대 흡수다. SA13.2.2는 계산 변수를 정한다. SRD가 정한 유효전력 범위 [Pmin, Pmax]와 그 평균 Pavg, 가장 덜 공격적인 곡선(시험 3)의 최소 무효전력 설정(SRD 값 또는 Qmax/4), 평균 무효전력 Qmax/2, 기능이 멈추는 최소 전압 편차 Vdev = min(Vnom − Vmin, Vmax − Vnom), 최소 기울기 Kvarmin = (Qmax,cap/4)/(Vdev − Deadbandmax/2)(SRD가 0으로 정하면 시험 3에서 V1 = 0.99V2, V4 = 1.01V3), 평균 기울기, 평균 데드밴드다. 그림 SA13.1~SA13.3은 가장 공격적(최대 기울기·최소 데드밴드), 평균, 가장 덜 공격적(최소 기울기·최대 데드밴드) 곡선이고 표 SA13.1이 각 곡선의 V1~V4를 데드밴드와 기울기로 계산하는 식이다. 데드밴드는 보통 Vnom에 대칭이지만 SRD가 비대칭을 정하면 그 값을 쓴다. 시험 3은 Kvarmin = 0이면 생략된다.

절차(SA13.2.3)는 IEEE 1547.1-2005 4·5절대로 연결하고, 교류원을 공칭(주파수 고정)으로 두며 EUT 출력을 Pmax로 하고, L/HVRT를 가장 넓게 두며, 우선순위를 선택하고, 시험 1의 Q(V) 특성으로 설정한 뒤, EPS 전압을 V4보다 높게 정착 시간 이상 두고, 시간 영역 기록을 시작해 모의 EPS 전압을 계단으로 내리며(상승·하강 시간은 1사이클 또는 정착 시간의 1 % 미만) 특성 곡선의 각 선분에서 3점 이상이 기록되거나 EUT가 LVRT 필수 트립으로 트립할 때까지 계속하고, 각 계단 뒤 정착 시간의 2배 이상 기록하며, 점 사이 전압은 VAr 정확도를 분해할 만큼 커야 하고, 기능 활성 범위 밖의 선분은 재지 않는다. 이어 공칭으로 되돌린 뒤 전압을 올리며 같은 방식으로 HVRT 트립까지 반복한다. 20 %와 66 % 출력에서도 반복하는데, 20 %는 소프트웨어·하드웨어로 출력을 20 %로 두고(안 되면 입력으로 제한하거나 가능한 최저 출력), 66 %는 입력원으로 출력을 50~95 %로 제한하며(안 되면 명령), 66 %에서는 곡선을 5회 훑어 일관성을 확인한다. 나머지 시험 곡선에서 3회씩 반복하고(조정 불가 EUT는 생략 가능), 다른 우선순위에서도 반복한다. 판정(SA13.3.4)은 각 전압 계단에서 무효전력이 전압 변화 중을 빼고 Q(V) 값의 제조사 정확도 안에 머물고, 무효전력 우선에서는 표 SA13.1의 특성을, 유효전력 우선에서는 제조사가 밝힌 특성을 정착 시간 안에 정확도 안으로 얻어야 한다. SA13.3.5는 Volt/VAr이 단독운전 성능에 영향을 주면 가장 가혹한 설정에서 단독운전 시험을 하게 한다.

SA14 주파수-와트(선택)와 SA15 전압-와트(선택)

SA14.1.1은 주파수가 오르면 유효전력을 줄이고 내리면 늘리는 주파수-와트(주파수 드룹) 기능을 다룬다. 계통 주파수가 오르는 것은 발전이 부하보다 많다는 뜻이므로 인버터가 출력을 줄이면 균형 회복을 돕는다. 이 절은 고주파수 응답만 다루고, 저주파수 응답(저장 장치처럼 여유 전력이 있는 경우)은 IEEE 1547.1a-2015에 있다(주석 2). 태양광은 출력을 늘릴 수 없으므로 고주파수 응답만 가능하고, 명령으로 출력을 제한한 상태라면 양방향 응답이 가능하며, 양방향 저장 인버터의 소비-생산 전환은 이 시험 범위 밖이다(SA14.1.2). 제조사 명시 변수(SA14.2.1)는 Prated, 기능 활성 주파수 범위 [fmin, fmax], 주파수 측정 정확도, P(f) 정확도, 정착 시간, 드룹 시작 주파수의 조정 범위 [fstart_min, fstart_max](데드밴드 범위), 드룹 기울기 최대·최소 Kpower-freq(단위 %Prated/Hz)다. 이 방법은 선형 응답용이고 히스테리시스는 없다. 그림 SA14.1은 특성 1(fstart 최소, 기울기 최대, 가장 공격적), SA14.2는 특성 2(fstart 최대, 기울기 = Prated/(fmax − fstart_max), 최소)다.

절차(SA14.3.2)는 교류 전압을 공칭으로 고정하고 입력 전압도 공칭으로 둔 채, 출력을 100 %로 하고 L/HFRT와 트립 변수를 가장 넓게 두며 주파수 조절 기능을 켠 뒤, 기록을 시작해 주파수를 계단으로 올린다. fstart 위에서 올릴 때 3점 이상, 내릴 때 3점 이상 시험하며, 각 램프는 1 Hz/s 이상으로 하고 램프 뒤 정착 시간의 2배 이상 유지한다(IEEE 1547.1a-2015 부속서 A.5 참조). fmax − 정확도까지 올린 뒤 같은 방식으로 fstart까지 내리고, 3회 반복하며, 66 %와 33 % 출력에서 반복하고, 특성 2에서 반복한다. 시험은 EUT 단자 또는 신호 주입 대체 위치에서 할 수 있고(SA14.3.3), 판정(SA14.3.6, SA14.4.4)은 각 주파수 계단에서 EUT가 주파수 변화 중을 빼고 계산된 정확도 안의 P(f) 특성에 정착 시간 안에 이르는 것이며, 그림 SA14.4는 명령 특성 주위에 P(f) 정확도(세로)와 주파수 정확도(가로)로 만든 허용 경계를 보인다. 단독운전에 영향을 주면 최악 설정에서 단독운전 시험을 한다(SA14.4.5).

SA15 전압-와트는 전압이 오르면 유효전력을 줄이는 기능이다. 태양광이 많은 선로 끝에서 낮에 전압이 규정 상한을 넘을 때, 무효전력만으로 부족하면 유효전력을 줄여 전압을 낮춘다. 제조사 명시 변수(SA15.2.1)는 Prated, 기능 활성 전압 범위, 공칭 전압, 전압·출력·시간 정확도, 정착 시간, 유효전력 감소 시작 전압의 조정 범위 [Vstart_min, Vstart_max], 감소 종료 전압의 범위 [Vstop_min, Vstop_max], 기울기 최대·최소 Kpower-volt(%Prated/V), 정상 복귀 전 지연의 범위 [treturn_min, treturn_max], 복귀 속도의 범위 Kpower_rate(%Prated/s), 히스테리시스 사용 여부다. 특성 1(그림 SA15.1)은 Vstart·Vstop 최소, 기울기 최대, 복귀 속도 최대, 복귀 지연 최대이고, 특성 2는 그 반대다. 절차(SA15.3.1)는 주파수 공칭 고정, 직류 공칭, 입력 100 %에서 L/HVRT를 가장 넓게 두고, 전압을 특성 1에 따라 계단으로 올려(Vstart 위 3점 이상, 각 계단 뒤 정착 시간의 2배 기록) Vmax − 정확도까지 간 뒤 내리고, Vstop − 1.5×정확도까지 내려 인버터가 제한 없는 출력으로 돌아올 때까지 기록하며, 3회 반복하고, 33 % 출력에서, 히스테리시스 유무에서, 특성 2에서 반복한다. 표본화는 초당 1000 이상이다(SA15.3.5). 판정은 전압 상승 시(그리고 히스테리시스 없는 하강 시) 정착 시간 뒤 각 사이클의 (V, P)가 그림 SA15.4의 경계 안에 있는 것이고(SA15.3.7), 히스테리시스가 켜진 하강 시에는 Vstop + 정확도보다 높은 전압에서 출력이 0 ± 정확도로 떨어지고, Vstop ± 정확도의 어느 전압에서 treturn ± 시간 정확도의 지연 뒤 출력이 오르기 시작하며 그 속도가 Kpower_rate를 SA11의 램프율 기준으로 만족하고 공칭 출력으로 돌아와야 한다(SA15.3.9, 그림 SA15.5).

SA16~SA18 정격, 허가 서비스 비활성화, 유효전력 제한

SA16.1은 EUT가 채용한 계통 지원 기능의 정격(운전 변수, 한계, 시간, 허용차·정확도)을 본문 정격에 더해 갖추고, 적합한 SRD에 대응하는 기능 정격·표시를 갖추며 SRD를 설명서에 적게 한다. SA16.2는 유효전력 우선 Q(V) 시험에서 얻은 특성을 문서에 포함하게 한다. SA17은 IEEE 2030.5-2018(스마트 에너지 프로파일 응용 프로토콜) 통신으로 오는 허가 서비스 비활성화·서비스 진입 명령에 대한 응답을 평가하며, SA14·SA15처럼 선택이고 Rule 21 3단계 기능 2에서는 필수다(SA17.1.1). 비활성화 명령은 국소 EPS를 지역 EPS에서 끊거나, EUT를 국소 EPS에서 끊거나, EUT를 공급 정지·트립시키는 어느 방법으로도 구현할 수 있고, 지역 EPS 운영자가 서비스 진입 허가 명령을 내리기 전에는 서비스에 들어가서는 안 된다(SA17.1.2). 시험은 IEEE 1547.1-2020 5.6을 다음과 같이 고쳐 쓴다. 서비스 진입 거동은 표 11의 시험 사례 1 하나로 확정할 수 있고 진입 지연과 램프 기간을 15초 이상으로 두어 순간 정지가 아닌 공급 정지·트립·진입 거동을 보이며(SA17.2.2), 5.6.2 (b)의 비활성화와 (g)의 활성화를 IEEE 2030.5/SunSpec CSIP 프로토콜 명령으로 각각 한 번(활성화는 필요하면 더) 수행하고(SA17.2.3~SA17.2.4), 비활성화 명령이 전원 순환 뒤에도 유지되는지 확인하기 위해 (k) 단계 뒤 교류·직류 전원을 모두 600초 이상 끊었다가 (c)~(j)를 (i)를 빼고 반복해 허가 명령 전에는 진입하지 않음을 확인하며(SA17.2.5), 측정 위치는 구현 방식에 따라 EUT 단자, 단로 수단의 국소 EPS 쪽, 또는 지역 EPS 쪽이다(SA17.2.6). 판정(SA17.3)은 1547.1-2020 5.6.4를 따르되 진입 램프율 평가는 요구하지 않고, 명령에 2초 안에 응답하며, 전원 순환 뒤 반복 단계에서 진입하지 않고, 허가 명령과 (j)의 최종값 도달 전에는 진입하지 않는 것이다.

SA18은 IEEE 2030.5-2018 통신으로 오는 유효전력 제한 명령에 대한 응답을 평가하며, 제한은 EUT 단자나 PCC 같은 외부 기준점에서 구현될 수 있고, 선택이되 Rule 21 3단계 기능 3에서는 필수다(SA18.1.1). 전력 수출·수입 제한 기능은 IEEE 1547-2018·1547.1-2020이 다루지 않으므로 UL 3141로 평가한다(SA18.1.2). 시험은 1547.1-2020 5.13을 따르되, 5.13.2 (a)에서 주파수-와트와 전압-와트를 Rule 21 2단계(2019년 2월)의 기본 설정으로 켜고(SA18.2.2), 1547.1-2020이 요구하는 상충 명령·기능 사이의 우선순위 평가는 Rule 21에 없으므로 유효전력 제한 명령 응답 중 저주파수 사건 응답을 평가할 필요가 없고 5.13.2 (d)·(e)를 생략할 수 있다(SA18.2.3).

결론 — SA 2부의 일곱 시험은 제조사가 밝힌 정확도를 기준으로 SRD의 곡선과 시간을 계단 신호로 확인하며, 그 결과가 정격이 되어 SRD와 함께 설명서에 적힌다

SA9와 SA10은 계통 이상 시 인버터가 버텨야 하는 영역과 끊어야 하는 영역을 시간-전압·시간-주파수 평면의 직사각형으로 정의하고, 각 영역의 경계에서 제조사 정확도의 1.5배만큼 안쪽으로 들어온 계단 신호를 다섯 번 가해 의무 운전(80 % 이상)·순간 정지(10 % 이하)·복귀를 확인한다. SA11은 출력 상승 속도의 상한과 하한을 램프율 설정 ± 정확도와 5 %로 정하고 5 % 창의 평균으로 판정한다. SA12·SA13은 무효전력을 고정 역률과 전압 함수 곡선으로 각각 확인하고, SA14·SA15는 주파수와 전압에 따른 유효전력 감소를 확인한다. 어느 시험이든 판정 기준은 "SRD의 값을 제조사가 밝힌 정확도 안에서 정착 시간 안에 따르는가"이고, 그래서 SA6.6이 정확도의 공개를, SA16이 정격의 공개를 요구한다.

이 시험들이 캘리포니아 Rule 21(2015)의 값을 예로 들면서도 SRD를 매개로 다른 값을 허용하는 구조는, 같은 인버터를 여러 지역의 요건에 맞게 설정하고 인증할 수 있게 하는 대신 SA 인증 자체가 "어느 SRD에 대해"라는 단서 없이는 뜻을 갖지 않게 한다. IEEE 1547-2018은 이 문제를 표준 자체에 성능 범주(정상 A·B, 이상 I·II·III)와 기본값을 넣어 풀었고, 그 시험 방법 IEEE 1547.1-2020을 통째로 받아들인 것이 다음 강의의 보충 SB다. SA17·SA18이 이미 1547.1-2020의 절을 빌려 쓰고 있다는 사실이 그 이행을 보여 준다.

UL 1741 강의 13 — 보충 SB: IEEE 1547-2018과 1547.1-2020에 따른 계통 지원 인버터 인증

보충 SA가 캘리포니아 Rule 21이라는 지역 규정을 따라 만든 시험이라면, 보충 SB는 2018년에 개정된 국가 표준 IEEE 1547 자체를 요건 문서로 삼고 그 시험 표준 IEEE 1547.1-2020을 통째로 적용하는 경로다. 2021년 제3판에 들어간 이 보충은 짧은 총론과 함께, IEEE 1547.1-2020의 절 번호를 따라가며 시험 표준의 오류를 고치고 모호한 곳을 확정하는 긴 수정 목록(SB4.3)으로 이루어져 있다. 이 강의는 그 구조와 수정 내용을 읽는다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

SA에서 SB로 — 지역 규정에서 국가 표준으로

IEEE 1547-2018은 2003년판을 전면 개정해 라이드스루, 전압·주파수 지원, 통신 상호운용성을 표준 본문에 넣었다. 그러면서 지역마다 다른 요구를 수용하려고 성능 범주 체계를 도입했다. 정상 운전 범주 A·B는 무효전력과 전압 조절 능력의 수준을, 이상 운전 범주 I·II·III은 계통 편차에 대한 라이드스루의 폭을 정한다. 2020년 발행된 IEEE 1547.1-2020은 그 요건의 적합성 시험 절차이고, 같은 해의 개정 IEEE 1547a-2020은 범주 III의 트립 시간 설정 범위를 넓혀 채택을 쉽게 했다. 보충 SB는 이 세 문서를 UL 1741 인증 체계 안으로 끌어들인다. SA와 달리 SB에는 자체 시험 절차가 거의 없다. SB1.1이 밝히듯 SB는 IEEE 1547.1-2020과 함께 써야 하며, 주석은 SB가 IEEE 1547-2018을 기능 SRD로 삼아 1547.1-2020에 따라 시험한다고 한다.

SB1~SB3 범위, 정의, 구조

SB1.1은 대상이 계통 지원 연동 인버터·컨버터·ISE이고, IEEE 1547-2018과 1547a-2020에 따른 1547.1-2020의 계통 연동 기능 적합성을 검증하기 위한 것임을 밝힌다. SB1.2는 SB가 SA의 대안 경로이며, 여러 SRD를 운전 범위나 기능 추가로 아우를 수 있고 SRD 사이의 충돌은 추가 시험이 필요할 수 있다고 한다. 주석은 정상 램프율 절차가 SA에만 있고 SB에는 없다고 한다. 캘리포니아·하와이는 SB 인증에 더해 SA11.2 램프율을 따로 요구하는 이유가 여기 있다. SB1.3은 이 보충이 연동 장비의 다른 요건에 더해지되 IEEE 1547-2003·1547.1-2005의 요건은 제외한다고 한다. SA5.2.2가 2003년판 적합을 함께 요구한 것과 다른 점이다. SB1.4~SB1.5는 SA1.5~SA1.6과 같은 내용(여러 규제 요건에 맞는 정격·조정 범위, 특정 규제 체제를 전제하지 않는 절차)이고, SB1.6은 제조사가 IEEE 1547.1-2020 부속서 B의 결과 보고 템플릿으로 정격·기능·변수를 보고하게 하며, SB1.7은 단일 DER 유닛(여러 장비 포함 가능)의 성능만 검증하고 다중 유닛 시스템은 범위 밖이라고 한다.

SB2의 정의는 둘이다. 정상 상태(SB2.1)는 관측 변수의 평균과 1사이클 실효값의 평균 주위 변동이 IEEE 1547-2018 표 3의 최소 요구 측정 정확도(MRA)의 ±150 % 안으로 제한된 상태이고, 정상 상태 도달 시간(SB2.2)은 그 조건이 처음 만족되는 시각이다. MRA는 IEEE 1547-2018이 DER의 측정 정확도에 요구하는 하한으로, 예를 들어 전압은 정상 범위에서 공칭의 ±1 %, 시간은 5초 이상 구간에서 ±1 %다. SB의 판정 기준 곳곳에 "MRA의 150 %"가 나오는데, 이는 시험 장비의 오차와 EUT의 허용 오차를 함께 고려한 폭이다. SB3.1은 계통 지원 장비가 연동 제품의 UL 1741 구조 요건을 모두 만족하게 하고, SB3.2는 외부 장비에 의존할 수 있되 그 장비를 UL 1741이나 부품 표준으로 평가하고 SB4.2.2를 따르게 한다.

SB4.1~SB4.2A 성능 총론과 성능 범주

SB4.1.1은 50절 이상 시험 시 연속·의무 운전 영역의 최악 변수를 고려하게 하고, SB4.1.2는 제품군 대표 시험에 IEEE 1547.1-2020 5.1의 요건을 적용하며, SB4.1.3은 설치의 일부가 될 외부·부속 장비가 라이드스루, EMI 보호, 서지 내량 같은 시험 결과에 영향을 줄 수 있으면 시험 시스템에 포함하게 한다. SB4.2.1은 계통 지원 인버터·컨버터·ISE가 이 보충(특히 SB4.3)으로 수정·보완된 IEEE 1547.1-2020의 시험 절차에 적합해야 한다고 정하고, SB4.2.2는 추가 연계 장치가 필요하면 제품에 포함하거나 설명서에 필수 장비로 명시하게 하며, SB4.2.3은 지역 요건에 따라 켜고 끄는 기능을 SB5.4의 설명서에 설명하게 한다.

SB4.2A는 성능 범주의 취급이다. IEEE 1547-2018과 1547.1-2020이 정상 운전 범주 A·B와 이상 운전 범주 I·II·III을 정하며 요건과 시험이 다르다(SB4.2A.1). 여러 범주에 대한 적합을 원하는 EUT는 가장 높은 범주로 평가한다(SB4.2A.2). 이상 운전 범주 II 또는 III으로 평가된 EUT는 1547.1-2020 5.18의 고장 전류 시험을 해당 범주마다 수행하면 낮은 범주 적합도 함께 주장할 수 있다(SB4.2A.3). 범주마다 라이드스루 중 인버터가 내는 고장 전류의 크기·지속 시간 특성이 달라 보호 협조에 쓰이는 값이 다르기 때문이다. 정상 운전 범주 B로 평가된 EUT는 추가 시험 없이 범주 A를 만족한다(SB4.2A.4).

SB4.3.1~SB4.3.2 정상 상태와 공급 정지·트립의 확인

SB4.3.1은 정상 상태 판정을 확정한다. 정상 상태값은 관측 변수의 실효값을 다음 기간에 걸쳐 평균한 값이다. 개루프 응답 시간이 지정된 기능은 그 시간의 1배 이후부터 3배 이상의 기간, 계단 변화 시험이 있지만 개루프 응답 시간이 없는 기능은 관측된 응답 시간의 1배 이후부터 3배 이상, 계단 변화나 관측 가능한 응답이 없는 기능은 해당 시험 요건이 요구하는 시간의 3배 이상이다. 정상 상태는 실효값 변동이 MRA의 ±150 % 안일 때 존재하며(SB4.3.1.2), 주석은 정상 상태 도달 시간이 1547.1-2020의 합격 기준에 쓰이지 않지만(응답 시간이 쓰인다) 당국이 요구할 수 있어 제조사 요청 시 기록할 수 있다고 한다.

SB4.3.2는 "공급 정지 후 트립"의 검증이다. IEEE 1547-2018·1547.1-2020이 지정 시간 안에 공급을 멈추고 트립하라고 할 때 시간 한계는 공급 정지에만 적용되고, "within"은 "이하"로 해석하며, 트립 상태에 들어간 시각을 정할 필요는 없고 들어갔다는 사실만 확인하면 된다(SB4.3.2.1). 공급을 멈춘 것만 관찰해서는 트립을 확인할 수 없다(SB4.3.2.2). 트립은 계통이 복전되었을 때 EUT가 1547-2018 4.10의 서비스 진입 거동(1547.1-2020 5.6으로 시험)을 보이고 6.4.2.7의 출력 복구 거동을 보이지 않는 것으로 확인한다. 방법은 (i) 상태 LED·디스플레이 등 제조사와 시험소가 합의한 트립 표시, (ii) 트립 상태 플래그·시험점·하드웨어 상태(트립된 차단기)·데이터 스트림 등 합의된 디지털 신호, (iii) 둘 다 없으면 공급 정지 뒤 거동 관찰로, 공급 정지 직후 교류원 등을 연속 운전 영역으로 되돌리고 출력 전류를 감시해 서비스 진입 시간 동안 재통전하지 않으면 트립한 것으로 보며(진입 지연은 1초 이상으로 두어 출력 복구와 구별), 이 방법을 공급 정지·트립이 요구되는 기능마다 한 번 이상 수행하고, (iv) (i)·(ii)를 쓰더라도 (iii)을 한 번 수행해 그 표시가 트립 상태를 정확히 나타냄을 검증한다. SB4.3.2.3은 "유효전력을 공급하지 않는다"를 1547.1-2020 4.6.3의 측정 정확도 안에서 유효전력 0으로 해석하고, SB4.3.2.4는 "제거 시간(clearing time)"이 단로 장치의 개방을 요구하는 것이 아니라고 확정한다. 이 뒤부터 SB4.3의 절 번호는 "SB4.3" 뒤에 수정 대상인 1547.1-2020의 절 번호를 붙이는 방식이어서 번호에 의도적인 빈틈이 있다.

SB4.3.4~SB4.3.5.3 결과 정확도, 보고 형식, 형식 시험 총론, 온도 안정성

SB4.3.4.2는 1547.1-2020 4.2의 식 (1)(입력 X에 대해 EUT가 조절하는 출력 Y의 적합 판정)이 Volt-VAr, Volt-Watt, Watt-VAr, 주파수 드룹처럼 X가 커지면 Y가 단조 감소하는 기능을 전제로 쓰였음을 확인하고, 1547-2018이 허용하는 조정 범위로 양의 기울기나 불연속이 있는 곡선을 만들 수도 있지만 그런 설정은 현실적이지 않으므로 시험하지 않아도 된다고 한다. SB4.3.4.5.4는 결과 보고 템플릿(CSV)의 사용법이다. 하와이 전력회사 HECO SRD 2.0 같은 SRD의 추가 라이드스루 능력을 시험했으면 'HECO SRD 2_0 Test Range Requirements.xlsx'의 158~192행처럼 행을 추가하고 접미사 SR을 TR(실제 시험 범위)로 바꾸며, 1547이 요구하지 않거나 선택인 변수(정전력 무효전력·정역률·Watt-VAr의 개루프 응답 시간, OV3 트립, 주파수 드룹 모드 활성 등)의 행은 비워도 완전 적합에 영향이 없다.

SB4.3.5.1은 형식 시험을 계획할 때 6.4~6.8의 상호운용성 시험을 염두에 두라고 한다. 6.1은 상호운용성 시험을 5절 형식 시험과 통합해 6절의 통신 프로토콜 중 하나 이상으로 수행할 수 있게 하며, EUT의 다른 인터페이스(전면 패널, 독자 프로토콜)로 5절 시험을 추가로 할 필요는 없고, 둘 이상의 필수 프로토콜을 지원하면 6.3·6.8에 따라 5절 시험의 일부를 표본 점검한다. SB4.3.5.3 온도 안정성 시험은 1547.1-2020 5.3.2가 온도 범위에 걸친 측정 정확도 시험의 범위(EUT 자체 감지와 원격 감지, PT·CT 같은 외부 센서, EUT가 아닌 설치 장비)를 분명히 하지 않은 점을 메운다. EUT와 함께 공급되는 장비는 시험에 포함하고, 함께 공급되지 않는 장비는 EUT에 신호를 주입해 감지·처리 부분의 정확도를 구한 뒤 제조사가 설명서에 명시한 센서의 최악 불확도를 1547.1-2020 5.3.5에 따라 합성하며, 설명서는 변환비 등 필요한 변수와 요구 정확도·온도 범위를 명시해 합성 정확도가 1547-2018 표 3을 만족하게 해야 한다. 곱해지는 독립 량의 허용차는 제곱합의 제곱근으로 합성할 수 있다. 5.3.4의 "트립과 서비스 진입 기능이 올바르게 동작해야 한다"는 요건에서는 트립 시간 요건이 있는 모든 기능의 공급 정지 시간을 검증한다.

SB4.3.5.4 전압 외란 응답 시험

SB4.3.5.4.1은 원격 전압 감지가 선택인 EUT를 EUT 단자와 원격 감지(최대 지정 임피던스 삽입) 두 번 시험하라는 1547.1-2020 5.4.1을 고친다. 원격 감지가 필수인 EUT는 원격 감지 단자에 전압을 걸어 한 번, 선택인 EUT는 EUT 단자와 원격 감지 단자에서 각각 한 번씩 임피던스 삽입 없이 시험하며, 같은 종류의 센서와 같은 설계의 신호 처리 경로를 쓴다는 설계 분석이 있으면 제조사와 시험소 합의로 반복을 면제할 수 있다.

SB4.3.5.4.2 과전압 트립 시험은 라이드스루 영역과 필수 트립 영역의 관계를 일곱 항으로 확정한다. (i) 의무 라이드스루 영역 안의 값·시간으로 조정된 전압 트립 설정보다 라이드스루가 우선하며, EUT는 정해진 트립 시간에서 160 ms 또는 트립 시간의 1 % 중 큰 값을 뺀 시점까지 라이드스루 요건을 지켜야 한다. (ii) 트립 설정이 의무 영역 밖이면 영역 안에서 트립해서는 안 되며, 이는 트립 시간 설정이 영역 밖으로 160 ms 또는 1 % 중 큰 값 이상 떨어져 있을 때 적용되고, 그만큼 떨어져 있지 않으면 트립 시간에서 그 값을 뺀 뒤에는 트립할 수 있다. (iii) 트립 시간 설정은 최대값이므로 의무 영역을 해치지 않는 한 더 일찍 트립해도 되고, 1547-2018 6.4.1에 따라 트립 설정 범위가 그 설정까지 버티라는 요구는 아니다. (iv) 이 시험은 1547.1-2020 그림 A.3의 신호로 크기와 제거 시간을 함께 시험한다. (v) 라이드스루 능력의 한계 때문에 유지 구간에서 트립하더라도 의무 영역이 아니면 크기와 시간 모두 적합으로 보며(신호 주입을 쓰면 이 문제를 피할 수 있다), 의무 영역이면 (i)를 적용한다. (vi) 절차가 설정 가까이의 계단으로 크기 정확도를 확인하므로 기준은 트립 시간만 검증한다. (vii) 절차 (k)의 "과전압 트립 영역"은 1547-2018 표 11~13의 OV1·OV2다.

SB4.3.5.4.3 저전압 트립 시험은 위 요건에 더해, 5.4.3.4가 요구하는 0 p.u. 설정 시험을 0.05 p.u. 이하의 설정과 전압으로 대체할 수 있게 하고(0 V는 교류원이 유지하기 어렵고 트립 기능을 끄는 것과 같은 설정이다), 0.5 p.u. 미만에서는 표 3의 MRA가 적용되지 않으므로 트립 시간만 판정하되 시험 계단의 정의에는 MRA를 쓰며, 저전압 시험 중 주파수 트립 설정은 영향을 주지 않게 끄고, (k)의 "저전압 트립 영역"은 UV1·UV2다.

SB4.3.5.4.4 저전압 라이드스루 시험은 아홉 항이다. 각주 27의 "공급 정지"는 1547-2018 3절·4.5의 정의를 따르고, 범주 III EUT는 조건 B에 들어간 뒤 0.083초 안에 순간 정지에 들어가야 하며, 5.4.4.2의 방법 설명과 표는 5.4.4.3의 시험을 위한 방법과 수준의 정의일 뿐이고, 5.4.4.2 다섯째 문단의 "동시에" 뒤 대시는 오타여서 쉼표로 읽어 3상 EUT는 전 상 동시·두 상 쌍·단상 개별의 세 조건을 모두 수행하며, 1547-2018 6.4.2.5와 표 17의 "연속 외란 누적 시간" 허용은 시험 방법이 없으므로 시험하지 않고 5.4.4.3의 표가 6.4.2를 만족하며(1547-2018 그림 E.1~E.3은 틀렸고 참고용이다), 트립 설정은 끄거나 트립이 나지 않게 두고, 그림 1~3의 외란 집합을 조합해 전체 순서를 만든다.

(viii)는 1547.1-2020 부속서 G의 단락 시뮬레이터처럼 조건 사이를 중단 없이 바꿀 수 없는 장비를 위한 대체 순서다. 조건 A에서 해당 범주의 조건 B 전압으로 계단 이동한 뒤 B의 최소 시간 뒤에 A로 돌아오고(순간 정지가 관련되면 진입 시간과 출력 복구 시간, 허용 운전 영역에서 공급을 멈추면 복구 시간을 확인), 5.4.4.3 표의 연속 라이드스루 횟수만큼 반복하며(범주 III은 A의 최소 5초 대기를 두고 총 3회), B 이후의 각 조건에 대해 반복한다. 조건을 합칠 때는 같은 운전 모드끼리만 합친다. 의무 운전 영역이 허용 운전이나 순간 정지 영역에 인접하면 의무 영역이 충분히 평가되지 않을 수 있으므로 연속 운전 영역에서 의무 영역으로 요구 시간만큼 계단 이동했다 돌아오는 추가 조건을 고려할 수 있다. 5.4.4.2 셋째 문단의 조건 결합 예로, 범주 III의 C와 D를 합쳐 0.00~0.50 p.u.에서 20초로 하거나 B·C·D를 합쳐 0.00~0.05 p.u.에서 20초로 할 수 있으며, 결합 영역에 순간 정지와 의무 운전이 함께 있으면 순간 정지 모드로 하고 출력 복구를 A나 E에서 확인한다. (ix)는 1547.1-2020 표 3~5(범주 I·II·III의 LVRT 조건)를 외란 집합 번호 열과 전체 순서 행을 더해 다시 싣되 원래 값은 바꾸지 않는다. t0는 각 외란 집합의 시작이자 앞 집합의 끝이고, 시간 구간은 각 조건의 개별 지속이 아니라 표시된 시각 사이의 길이이며, "최소 지속 시간"은 그 구간의 누적값이다. 범주 I(수정 표 3)은 A 0.88~1.00 연속 운전, B 0.00~0.50에서 0.16초 허용 운전, C 0.50~0.70에서 누적 0.70초 의무 운전, D 0.70~0.88에서 누적 1.42초 의무 운전으로 이루어지고, B에서 공급을 멈추면 0.70 p.u. 미만에서 계속 멈춰 있어도 되며 그 경우 C′ 조건으로 출력 복구(잔류 전압은 진동이 0.72 p.u. 위에 남을 만큼)를 평가하고, 이 시험은 트립 설정을 조정해 1547의 공급 정지 모드를 의도적으로 어기며 라이드스루 능력을 확인하는 것이고 공급 정지·트립은 5.4.3에서 따로 시험한다. 범주 II(수정 표 4)는 0.00~0.30의 허용 운전과 0.65~0.88·0.45~0.65 등의 의무 운전 조건으로 이루어지고 D′와 0.67 p.u.가 대응하며, 범주 III(수정 표 5)은 0.00~0.05의 순간 정지, 0.00~0.50·0.50~0.70의 의무 운전(0.50 미만에서는 순간 정지에 머물러도 되지만 트립은 안 됨)으로 이루어지고 잔류 전압 기준은 0.52 p.u.다.

SB4.3.5.4.7 고전압 라이드스루 시험은 5.4.7.6의 기준에 더해 1547-2018 표 14~16의 공급 정지 최대 응답 시간을 만족해야 하고, 표 17의 누적 허용은 시험하지 않으며, 트립 설정은 끄고, 그림 4~5의 외란 집합을 조합하며(범주 III의 완전 순서는 A,B + A,B + A,B,C + (B에서 순간 정지를 확인할 수 없을 때 A,B′,C)), 표 7~8을 수정해 다시 싣는다. 범주 I·II(수정 표 7)는 허용 운전 조건이고 범주 I의 최소 지속은 표 17에 따라 20초일 수 있으며, 범주 III(수정 표 8)은 1.00~1.10 연속 운전과 1.18~1.20의 순간 정지(12초)로 이루어지고 잔류 전압 기준은 1.12 p.u.다.

SB4.3.5.5 주파수 외란 응답 시험

주석은 1547-2018 6.5.2.2의 연속 운전 영역 안 주파수 외란에 대한 부트립 요건을 다루는 별도 시험이 1547.1-2020에 없으며 5.5.3·5.5.4의 주파수 라이드스루 시험이 그것을 대신한다고 한다. SB4.3.5.5.1 과주파수 트립은 (i) 트립 설정(트립 전 허용치 포함)이 의무 라이드스루 영역 안에 있으면 1547-2018 4.7(b)의 우선순위, 곧 트립 시간 설정이 라이드스루 시간보다 160 ms 또는 1 % 이상 길면 트립 전에 라이드스루를 지키고 그 밖에는 트립 시간에서 그 값을 뺀 시점까지 지킨다는 규칙을 적용하고, (ii) 트립 시간은 최대값이며 설정 범위가 버티라는 요구는 아니고, (iii) 5.5.1.2의 (g) 단계를 교류원 주파수를 설정값 − MRA의 200 % 이상의 시작점으로 조정해 tH 동안 유지하는 것으로 바꾸며, (iv) (m)의 "과주파수 운전 영역"은 표 18의 OF1·OF2다. SB4.3.5.5.2 저주파수는 같은 규칙에 시작점을 설정값 + 200 % MRA 이하로 하고 UF1·UF2를 가리킨다. SB4.3.5.5.3~5.5.4의 저·고주파수 라이드스루는 요구 시간 뒤에 공급을 멈추거나 트립해도 되며 필수 트립은 설정을 넘지 않는 어느 시각에 꺼져도 된다(더 일찍도 허용)고 확인한다. SB4.3.5.5.6 전압 위상각 변화 라이드스루는 5.5.6 표 9~10이 음의 상 회전(ACB)을 전제로 쓰였지만 ACB·ABC 어느 쪽으로 시험·기록해도 된다고 한다.

SB4.3.5.8 연계 무결성 — EMI와 서지

SB4.3.5.8.1은 방사 EMI 내성 시험에 IEEE C37.90.2 또는 IEC 61000-4-3을 쓸 수 있되 5.8.1.2의 요건을 만족해야 한다고 하며, 주석은 IEC 61000-4-3에 C37.90.2의 키잉 시험과 특정 주파수 시험이 없어 덜 엄격할 수 있다고 한다. SB4.3.5.8.2 서지 내량 시험은 여덟 항으로 1547.1-2020의 모호함을 바로잡는다. 교류 전력 포트에는 IEEE C62.41.2·C62.45가, 통신·신호·제어 포트에는 IEEE C37.90.1이 적용되고 두 종류의 포트가 모두 있으면 두 시험이 모두 필요하다. 1547.1-2020 5.8.2.1의 "제조사가 정한 대로 어느 한쪽 또는 양쪽"이라는 문구는 잘못이며 제조사가 해당 표준을 빼놓을 수 없다. 전력선 통신처럼 전력 포트가 통신 포트를 겸하면 C37.90.1은 이를 제외하고, IEEE C93.5를 제조사 재량으로 쓸 수 있다. C62.45 시험에서는 제조사가 위치 범주(A·B·C)와 범주 C의 노출 수준(저·고)을 정하되 C37.90.1은 고정 수준이어서 지정이 필요 없다. IEC 61000-4-5를 쓰면 제품 표준(PV 인버터는 IEC 62920, 계전기는 IEC 60255-26)과 함께 써서 그 표준의 위치 범주·수준으로 교류 포트에 조합파 서지 등 전도 과도 내성 시험을 하고, 통신·신호·제어 포트도 그 제품 표준(또는 C37.90.1)에 따르며, 판정은 1547.1-2020 5.8.2.3, 사용한 내성 시험 표준과 수준은 설명서에 밝힌다. 5.8.2.2(c)의 "모든 정상 운전 모드에서"는 기본 설정 모드 하나로 대표해 시험하는 것으로 바꾸고, 저출력이나 수출 모의로 서지가 정상 운전 시 노출되는 부품·회로에 가해지게 할 수 있으며, EUT에서 전원을 받는 보조 장비(외부 연료 펌프 등)는 의도된 방식으로 연결하고, 별도 외부 보조 전원으로 동작하는 하위 시스템의 포트도 연동 교류 출력 포트에 더해 시험한다.

SB4.3.5.10 단독운전 시험의 확정

SB4.3.5.10은 1547.1-2020 5.10의 "제거 시간"을 공급 정지 시간으로 해석하고, EUT가 트립도 해야 하지만 시간 한계는 공급 정지에만 적용되며, 공급 정지와 트립 사이에 계통이 정상으로 돌아와도 재통전하지 않아야 함을 SB4.3.2.2(iii)의 절차로 한 번 이상 검증하게 한다. 5.10.2~5.10.4가 공급 정지 판정에 순시 전압과 전류를 모두 쓰라면서 전류 측정을 요구하지 않은 점을 고쳐, 각 상 전류를 측정하고, 제거 시간은 순시 전압과 전류가 모두 0.05 p.u. 아래로 떨어져 머무는 시각으로 정의하며, 0.05 p.u.는 측정의 일관된 기준일 뿐 그 아래로 계속 통전해도 된다는 뜻이 아니다. SB4.3.5.10.2 발전-부하 균형 시험은 HIL/PHIL 요건을 만족하면 L·R·C에 전자 부하를 쓸 수 있게 하고, 시험 사례 8A·8B에서 무효전력 우선 Watt-VAr 기능이 전출력 운전에 미치는 영향이 표 13·14 작성 시 반영되지 않아 이상적 균형 조건이 표와 크게 다르므로 표 SB.1에 기대 균형 조건을 제시하며, 5.10.2.3의 "섬 검출에 불리한 전압·고조파를 상호 확인"한 정보는 시험에 쓰이지 않고, 조정 가능한 단독운전 시간 설정의 최대·최소 시험은 2초 요건을 통과하면 긴 설정에서 실패할 리 없고 5초 미만에는 시간 MRA가 적용되지 않으므로 요구하지 않는다. SB4.3.5.10.3 전력선 전도 허가 신호 시험은 제조사가 EUT 전력선 단자에서의 "off"(공급 정지·트립) 수준과 "on"(운전 허용) 수준을 명시하고, 감쇠 수단은 임의이며, 표 13·14 참조는 LRC 공진 부하가 아니라 출력 수준과 모드 설정만 뜻하고, 외부 변압기는 신호 경로 어디에 두어도 되며, (f)~(j)의 의도는 EUT 수신 단자에서 신호를 제조사 "on"·"off" 수준으로 맞춰 EUT가 그 값에서 올바르게 응답하는지만 확인하는 것이다. SB4.3.5.10.5 역전력·최소 수입 전력 흐름 시험은 부호 관례를 정리한다. 이 보호 방식은 DER 출력이 국소 부하보다 작아 정상 시 지역 EPS에서 국소 EPS로 전력이 흐르는 시스템을 전제하고, 5.10.5.2.1의 "역전력은 음, 최소 수입은 양"은 전력회사 관점이며(1547.1-2020 전체는 발전기 부호 관례), 부속서 A.5·A.6의 그림은 그 반대 관점이고, 시작점 In으로 되돌아갈 필요 없이 트립 문턱 아래의 편리한 수준에서 램프를 시작해도 되며, 제조사·시험소 합의로 전류 대신 유효전력 기반 시험을 쓸 수 있고, 5.10.5.3 (f)의 시간은 계단 함수의 끝에서 EUT가 공급을 멈추는 시점까지 잰다.

SB4.3.5.14 전압 조절 기능

SB4.3.5.14.1은 Vref를 공칭에서 옮기면 Volt-VAr 곡선 전체가 함께 옮겨진다는 뜻임을 확인하고, SB4.3.5.14.2는 5.14의 모든 시험에 신호 주입을 허용하되 VL·VN·VH에서의 무효전력 능력 검증에는 허용하지 않는다. SB4.3.5.14.3 정역률 시험은 최종 무효전력 크기의 정확도를 4.2의 식 (1) 대신 Q(P) = P√(1/PF² − 1)로 계산한 값의 ±150 % MRA로 판정하고 주입·흡수 방향이 맞는지도 확인하게 한다. SB4.3.5.14.4 Volt-VAr 시험은 5.14.4.2의 (ee) 단계가 시험량을 크게 늘리는 실수였으므로 삭제하고 (ff)·(gg)의 참조를 (dd)로 바꾸며 (gg)는 Prated에서만 반복하게 하고, 범주 A 장비는 데드밴드가 요구되지 않으므로 표 26·27의 V2·V3을 Vref로 바꾸어 일부 단계를 생략할 수 있게 하며, 기준을 확정한다. 시간 응답은 계단 개시 뒤 1×Tr(±150 % 시간 MRA; Tr이 5초 미만이면 시간 MRA를 5초의 1 %인 0.05초로) 시점에 Q가 Qinitial + 0.9×(Qfinal − Qinitial)의 ±150 % VAr MRA 안이어야 하고, 크기 응답은 Qfinal이 4.2의 정확도 요건을 만족해야 하며, "개루프 응답 시간의 2배에서 정상 상태 오차가 1 %"라는 문구는 무시하고 4×Tr 이상 측정해 SB4.3.1로 정상 상태를 정한다. 무효전력 설정의 기준이 표 25는 명판 피상 전력의 %, 표 26·27은 명판 무효전력 능력의 %로 다르고, 세 통신 프로토콜이 이를 다르게 다루므로(표 SB.2: SunSpec Modbus는 % Watt Max·% Var Max·% Var Available·% VA Max, IEEE 2030.5와 DNP3는 % VA Max 제외) EUT와 프로토콜 구현의 기준 종류를 알고 설정해야 한다. SB4.3.5.14.5 자율 Vref 조정 Volt-VAr은 Tref 설정이 300초·5000초여서 4배 측정이 지나치게 길므로 Q가 정상 상태에 이르면 일찍 멈출 수 있게 하고, (h)·(i) 단계 뒤 Qfinal의 절대값이 전압 하강 시 Q1, 상승 시 Q4의 10 % 미만이 되어야 하며 4×Tref 안이어야 하고, 교류원이 시험 전압을 만드는 데 1사이클보다 길어도 1초까지는 허용한다. SB4.3.5.14.6 불평형 계통 Volt-VAr은 정상 상태 문구를 같은 방식으로 고친다. SB4.3.5.14.7 Watt-VAr은 표에 Tr이 없으므로 EUT 실제 응답 시간(Qinitial + 0.9×(Qfinal − Qinitial)에 이르는 시간)의 4배 이상 측정하고(모르면 1547-2018의 최대 10초 기준으로 40초), (aa) 단계는 삭제하며 (bb)를 특성 2·3에 대해 (f)~(z) 반복으로 바꾸고, 피상 전력 한계에서 무효전력 우선(1547-2018 기본)으로 유효전력을 줄이는 것을 허용하며, 시간 응답은 10초 이하, 크기는 4.2 기준이다. SB4.3.5.14.8 정무효전력 모드도 같은 측정 시간 규칙에 시간 응답 10초 이하, 크기는 설정값 ±150 % MRA이며, EUT가 Q를 일정하게 유지하려 하므로 계단이 작고 응답 시간이 10초보다 짧을 수 있다. SB4.3.5.14.9 Volt-Watt는 표 32의 개루프 응답 시간 90초가 1547-2018 허용 범위 밖이므로 특성 2에 60초를 쓰고, 같은 전압에서 반복되는 단계는 한 번만 판정하며, 기울기가 가팔라 작은 전압 변화가 큰 출력 변화를 낳으므로 이전 단계의 허용차 안에 응답이 들 수 있음을 인정하고, 정상 상태 문구를 고치며, 제조사 정격 VH가 (V2 + a)보다 낮으면 (l)·(n)을 생략하고, 크기 기준을 "측정 Pfinal은 구간 선형 특성으로 계산한 목표 P(Vfinal) + 150 % 전력 MRA 이하이고 아래쪽 허용차는 없다"로, 응답 시간 기준을 "1×Tr(±150 % 시간 MRA)에서 측정한 P가 90 %×(Pfinal − Pinitial) + Pinitial ± 150 % 전력 MRA 이하"로 바꾼다.

SB4.3.5.15~SB4.3.5.17 주파수 지원, 우선순위, 과전압 기여 제한

SB4.3.5.15.2 공칭 이상 주파수 드룹 시험은 다섯 항으로 고친다. 5.15.2.2가 전류·전압만 측정하고 주파수를 빠뜨렸으므로 교류원 주파수도 각 단계에서 4×Tr 이상 측정한다. 소신호 변수 ΔPsmall은 단위가 W가 아니라 p.u.의 무차원이고 제조사가 1547-2018 6.5.2.7을 고려해 정하며, 주석은 ΔPsmall이 Δfsmall을 정하므로 30 mHz 간격의 시험점을 낼 수 있는 교류원 분해능(0.1 Hz 이상, 상용 장비는 10 mHz까지 가능)을 고려하라고 한다. (r)의 음의 Pmin 프로그래밍은 필수 설정이 아니므로 EUT가 지정 전력을 흡수하게 하는 제조사의 다른 방법으로 대신할 수 있고, 양방향 EUT는 입력원이 공급에서 흡수로 전환될 때 결과에 영향이 없어야 한다. fsteady를 EUT 보고 주파수로 정하는 선택을 쓰려면 먼저 EUT의 주파수 측정·보고 정확도를 교류원 측정값과 대조해 MRA 안임을 확인한다. 기준은 소신호와 대신호로 나뉜다. 소신호 램프에서는 90 %×(Pfinal − Pinitial) + Pinitial에 이르는 응답 시간이 표 34~35의 Tr ± 150 % 시간 MRA여야 하고, 크기는 교류원 측정 주파수를 쓰면 4.2 식 (1), EUT 보고 주파수를 쓰면 그 주파수로 계산한 Pexpected ± 150 % 전력 MRA다. 대신호 램프에서는 Pfinal이 fsteady로 계산한 Pexpected ± 150 % MRA에 1/ΔPlarge의 시간 안에 이르러야 하고, ΔPlarge는 1차 에너지원이 불가능한 기술이 아닌 한 분당 20 %보다 느려서는 안 된다. SB4.3.5.15.3 공칭 이하는 같은 규칙에 표 36~37의 Tr을 쓰고, 표 23의 식이 P가 가용 전력 Pavl을 넘을 필요가 없다고 정하므로 DER가 낼 수 있는 이상의 전력을 기대하지 않는다.

SB4.3.5.16 DER 응답 우선순위 시험은 Volt-Watt를 켜서 수행하므로 SB4.3.5.14.9(iii)의 문제가 있을 수 있고, 5.16.1.3 (e)가 전력을 흡수할 수 있는 EUT를 다루지 않으므로 그런 EUT는 P′1 = 0으로 둔다. SB4.3.5.17.1 지락 과전압(GFOV) 시험은 결과 보고만 요구하고 1547-2018 7.4의 적합은 요구하지 않는데, 현장의 계통 접지 방식에 따라 이 요건의 범위에 들지 않는 시스템이 있기 때문이며, 결과는 순시 전압으로 만든 전압-지속 시간 곡선(1547-2018 그림 3과 각주 110)으로 보고하고 적합 여부는 현장 당국이 정한다. SB4.3.5.17.2 부하 차단 과전압(LROV) 시험은 중전압 EUT를 저전압 부하로 시험할 때 변압기로 부하를 연결할 수 있고, (k)의 표 41 참조는 표 40의 오기이며, 1547-2018 그림 3이 1.3 p.u. 아래에 한계를 두지 않은 것은 그 영역을 과전압 트립이 다루기 때문이고, 그림 13 참조는 그림 3의 오타이며, 7.4.1은 GFOV용이고 7.4.2가 LROV용이다. 인버터의 부하 차단 과전압은 계통이 끊긴 순간 인버터의 전류원 특성 때문에 남은 부하 양단에 순간적으로 높은 전압이 걸리는 현상으로, 연결된 기기의 절연을 위협한다.

SB4.3.6 상호운용성 시험 — 세 프로토콜

IEEE 1547-2018은 DER가 SunSpec Modbus, IEEE 2030.5, DNP3 중 하나 이상의 통신 프로토콜로 명판·설정·감시·관리 정보를 주고받을 수 있어야 한다고 요구하며, 1547.1-2020 6절이 그 시험이다. SB4.3.6.1은 1547.1-2020이 세 프로토콜의 시험 도구를 정하지 않으므로 제조사와 시험소가 합의한 절차·도구로 1547-2018 10절과 1547.1-2020 6절을 구현하게 하고, 유효전력 흡수·주입 모두를 포함하는 기능에서는 양쪽 곡선점을 통신해야 하되 흡수를 지원하지 않는 DER는 흡수 거동 시험이 필요 없고 흡수 곡선점이 주입 영역의 적합을 해쳐서는 안 된다고 하며(운영자가 모든 DER에 두 영역의 설정점을 보낼 것이므로), 둘 이상 프로토콜을 지원하면 6.3·6.8에 따라 5절 시험의 표본 점검을 추가한다. SB4.3.6.5.2 구성 정보 시험은 (b)의 "일치"에 허용차가 없으므로 출력이 기대값의 ±150 % MRA 안이면 되고, SB4.3.6.6 감시 정보 시험은 무효전력 보고에서 주입·흡수 부호가 발전기 부호 관례(전류가 전압보다 뒤지면 과여자로 무효전력 주입, 양; 앞서면 부족여자로 흡수, 음)에 맞는지 확인하며, SB4.3.6.7 관리 정보 시험은 표 44 시험 10의 기준이 5.6.4만 참조하는 것이 허가 서비스 비활성화 기능의 공급 정지·트립만 확인하려는 의도임을 확인한다. SB4.3.6.8 프로토콜별 매핑 시험은 6.8.1~6.8.3에서 5절 시험을 요구하는 자리들이 전체 반복이 아니라 표본 점검임을 확정한다. 각 기능마다 해당 프로토콜로 기능을 끄고 켜고, 6.8의 변수로 설정을 적용하고, 5절의 시험 사례 하나로 설정을 검증하고, 다른 설정으로 반복하며, 5절이 여러 반복을 요구해도 두 설정 각각 한 번이면 되고 세부는 제조사와 시험소가 정한다. SB4.3.6.8.1은 SunSpec Modbus 표의 누락·오류(표 45의 702.CtrlModes와 702.ReactSusceptRtg, 표 46의 701.ConnSt와 713.SoC, 표 48의 705.VRefAutoEna)를 바로잡고, SB4.3.6.8.2는 IEEE 2030.5의 6.8.2.1·6.8.2.2 제목을 명판 데이터 시험·구성 정보 시험으로 바꾸고 표 57의 저장 용량 항목 오류를 고치며 6.8.1의 표 50~52 시험에 절 번호가 없음을 지적하고, SB4.3.6.8.3은 DNP3 시험에 6.8의 매핑과 5절의 설정을 쓰게 하고 6.8.3.12의 순간 정지 변수 설정 시험을 선택으로 둔다.

SB5~SB7 정격·표시·설명서, 생산 시험, 결과 보고

SB5.1은 65~69절과 SB4에 따른 정격·표시·설명서를 요구하고 평가된 기능을 정확히 반영하게 한다. SB5.2는 IEEE 1547-2018·1547.1-2020의 연계 기능 일부에만 적합한 장비에 "NOTICE: 이 장치는 IEEE 1547-2018·1547.1-2020의 일부 연계 기능에 대해 평가되지 않았으며 외부 연계 시스템 장비가 필요할 수 있다"는 영구 표시와 적합·미평가 부분의 상세를 요구한다. SA6.2와 같은 구조에서 참조 표준만 바뀌었다. SB5.3은 그 밖의 문서·요건 적합의 명시, SB5.4는 설명서의 다섯 항목(설계·평가 기준 문서의 판본, 외부 연계 기능·장치, 기능 사이의 비호환 제한, 설정 접근 방법(암호 제외), 그리고 SA에는 없던 항목으로 EUT가 적합한 IEEE 1547-2018 정상·이상 운전 성능 범주)이다. SB5.5는 평가된 기능과 미평가 기능의 구별, SB5.6은 전압·주파수·유효·무효전력·시간의 제조사 명시 정확도다. SB6.1은 생산에서 펌웨어 버전이 시험소가 평가한 버전임을 확인하고, 70절과 IEEE 1547.1-2020 7절의 생산 시험을 수행하며, 정격·설명서가 기본 연계 설정을 명시하면 미리 프로그램된 설정이 그 기본값과 일치하는지 확인하게 한다. 8강에서 남겨 둔 물음(71절이 1547.1-2005의 생산 시험만 언급하는 이유)의 답이 여기 있다. SB7.1은 시험 결과를 IEEE 1547.1-2020 4.5의 시험 보고서 요건대로 제공하게 한다.

결론 — SB는 시험 절차를 IEEE에 넘기고, 그 절차의 빈틈과 오류를 메우는 판정 규칙의 목록으로 인증의 재현성을 확보한다

보충 SB의 구조는 SA와 반대다. SA가 자체 절차 일곱 개를 담았다면 SB의 절차는 IEEE 1547.1-2020에 있고, SB 자체는 그 절차를 UL 인증에 쓸 때 시험소마다 해석이 달라질 자리를 하나씩 확정하는 문서다. 공급 정지와 트립의 구별과 확인 방법(SB4.3.2), 정상 상태의 정의와 측정 기간(SB4.3.1), 트립 설정과 의무 라이드스루 영역이 겹칠 때의 160 ms/1 % 규칙(SB4.3.5.4.2), 0 V 시험의 0.05 p.u. 대체(SB4.3.5.4.3), 중단 없는 외란 순서와 단락 시뮬레이터용 대체 순서(SB4.3.5.4.4), 서지 시험의 포트별 표준 지정(SB4.3.5.8.2), 단독운전 제거 시간의 전류 기준(SB4.3.5.10), 각 전압 조절 기능의 응답 시간·크기 기준과 측정 시간(SB4.3.5.14), 주파수 드룹의 소신호·대신호 기준(SB4.3.5.15), 상호운용성 시험의 표본 점검 원칙(SB4.3.6.8)이 그것이다. 여기에 시험 표준의 오타·오류 정정(표 참조 번호, 삭제된 단계, 프로토콜 매핑의 누락 항목)이 더해진다.

이 목록은 시험 표준이 발행된 뒤 실제 인증에서 드러난 문제의 기록이기도 하다. IEEE는 이를 반영해 1547.1의 개정(P1547.1a)을 진행하고 있으며, 그 프로젝트의 범위 설명은 UL 1741 제3판 SB에서 확인된 명확화와 정정을 통합하는 것이라고 밝힌다. 다음 강의는 마지막으로 2026년 5월에 추가된 보충 SC, 곧 SAE J3072를 따르는 전기차의 탑재 인버터를 감독하는 양방향 충전 설비의 요건과, 부속서 A의 부품 표준 목록을 읽는다. SC는 SB의 시험을 그대로 빌리면서 감독 장치라는 새 개념을 얹으므로, SB를 읽은 뒤에야 SC의 구조가 보인다.

UL 1741 강의 14 — 보충 SC: SAE J3072 양방향 전기차 충전 설비와 부속서 A

이 표준의 마지막 부분이다. 2026년 5월에 추가된 보충 SC는 전기차 안의 인버터가 계통에 전기를 내보내는 교류 V2G(vehicle-to-grid)에서, 차량 인버터를 감독하는 충전 설비(BEVSE/ISE)에 무엇을 요구하는지 정한다. 인버터가 차 안에 있어 인증 대상이 아닌 상황에서 어떻게 계통 연계 요건을 지키게 하는가가 이 보충의 물음이다. 끝으로 부속서 A의 부품 표준 목록을 정리하고 강의 전체를 마무리한다.

2026년 9월 9일 · 대상 판본: UL 1741 제3판(2021년 9월 28일), 2026년 8월 14일 개정 반영

인버터가 차 안에 있을 때 누가 계통 연계를 책임지는가

전기차의 배터리를 계통에 되돌려 보내는 방법은 둘이다. 충전기 안에 인버터를 두는 직류 V2G는 충전기가 UL 1741 인증을 받는 보통의 인버터이므로 새 표준이 필요 없다. 차 안의 탑재 충전기를 인버터로 쓰는 교류 V2G는 다르다. 전력을 실제로 만드는 장치가 차량이고, 차량은 자동차 안전 규제(연방 자동차 안전 기준 FMVSS 305)를 받는 물건이지 전기 설비 인증의 대상이 아니다. 미국 자동차공학회(SAE)의 J3072는 이 탑재 인버터가 IEEE 1547-2018과 UL 1741 보충 SB에 맞게 설계·시험되어야 한다고 정하지만, 그것만으로는 전력회사가 어느 차가 어느 집 콘센트에 꽂힐지 알 수 없다. 보충 SC는 그 사이에 충전 설비를 감독자로 세운다. 충전 설비가 차량과 통신해 계통 연계 설정을 내려보내고, 차량이 그 설정을 받았는지 확인한 뒤에야 방전을 허가하며, 허가 뒤에도 전압·주파수·전류를 감시해 어긋나면 차단 장치를 열어 수출을 끊는다. 이 방식은 차량과 충전기의 특정 조합을 한 시스템으로 인증하지 않아도 되므로, 어느 J3072 적합 차량이든 어느 SC 적합 충전기에나 꽂을 수 있는 상호운용성을 목표로 한다.

SC1~SC2 범위와 참조 문헌

SC1.1은 대상이 계통에 연계된 양방향 전기차 충전 설비/계통연계 시스템 장비(BEVSE/ISE)이며, EPS에서 EV로의 교류 충전과 EV에서 EPS로의 계통 지원 연동 교류 수출을 모두 다루고, 49.2에 따라 보충 SB로 별도 평가된 4상한 EV 인버터·전력 변환기의 충전·수출을 관리하는 BEVSE에 적용된다고 밝힌다. 4상한이란 유효전력의 수출·수입과 무효전력의 주입·흡수를 모두 할 수 있다는 뜻이다. SC는 보충 SB, IEEE 1547-2018·1547.1-2020(또는 그 이후 판), SAE J3072 2024년 6월 개정판(또는 그 이후)과 정합하도록 만들어졌고, 그림 SC1.1이 시스템 전체의 관계를 보인다. 주석은 NEC 625.48이 BEVSE/ISE 요건을 담고 있으며, EV 안의 계통 지원 인버터 요건은 IEEE 1547-2018과 SB가 참조하는 1547.1-2020에 있고, J3072도 같은 문서들을 참조하며 BEVSE/ISE와 EV 사이 인터페이스의 추가 정보를 담을 수 있다고 한다.

SC1.2는 구내 배선에 영구 접속된 양방향 교류 BEVSE/ISE만 다룬다. SC1.3은 BEVSE/ISE가 J3072와 그 참조 표준을 만족하는 EV(FMVSS 305 적용 차량)와 상호운용하도록 의도되었으며, SC의 통신 요건은 BEVSE/ISE 자체의 통신에 한정되어 J3072가 정한 프로토콜과 BEVSE/ISE-EV 사이의 "하류" 정보 교환, 그리고 계통에 DER 서비스를 제공하기 위해 상호작용해야 하는 시스템(전력회사 DERMS, 충전망 운영자, DER 집합사업자 등)과의 "상류" 정보 교환을 다룬다고 한다. 주석은 SB와 IEEE 1547-2018이 상류 통신의 지침이고, 지역 요건이 허가 데이터베이스 같은 추가 조건을 둘 수 있으며, J3072가 EV에 IEEE 1547-2018 4상한 적합을 요구하고, BEVSE/ISE와 EV 사이에 여러 프로토콜이 있을 수 있다고 한다. SC1.4는 시험 절차가 특정 지역 요건에 매이지 않은 틀임을, 주석은 SC가 EV 인버터의 모든 1547-2018 기능·전력 품질 요건을 검증하려는 것이 아니며 SB·1547-2018·1547.1-2020 적합이 요구되는 J3072 EV와의 상호운용을 전제한다고 한다. SC1.5는 단일 BEVSE/ISE(부속 장비 포함)만 다루고 다중 BEVSE/ISE 시스템은 다루지 않으며, 다중 포트 구현이 금지되지는 않지만 현재는 단일 포트만 평가한다. SC1.6은 SC가 UL 9741(전기차 전력 수출 장비, 모든 차량 전력 수출 용도를 다루며 이 표준을 참조), UL 2594(전기차 충전 설비, UL 2231·2251 참조), SAE J3072와 정합하고 중복하지 않도록 만들어졌다고 한다. SC2는 참조 문헌 목록으로 49 CFR 571.305(FMVSS), IEEE 1547·1547.1·1815(DNP3)·2030.5, ISO 15118-1·15118-20·17987-7(LIN 물리층 시험), NFPA 70, SAE J1772·J2931/1·J2931/4·J2953/1·J2953/2·J3068·J3072·J3400, UL 508·2231-1·2231-2·2251·2594·3141·9741·60947-4-1·60947-5-1이다.

SC3 정의 — 감독 구조를 이루는 낱말들

EV(SC3.12)는 재충전 배터리의 전동기로 주·보조 동력을 얻는 도로 차량으로 플러그인·하이브리드를 포함하며 J3072에서는 PEV라 부른다. EV 커넥터(SC3.13)는 차량 인렛에 꽂아 전력과 정보 교환을 잇는 커플러의 부품이고, EVSE(SC3.14)는 EV와 구내 배선 사이의 에너지 전달을 위해 설치된 도체·커넥터·플러그·피팅·콘센트·장치로 단방향 또는 양방향이며 SC에서는 교류 입출력 장치다. 지역 EPS와 국소 EPS(SC3.2·3.16)는 SA와 같다.

SC4~SC7 구조와 기능, BEVID, 과전압·과전류 보호

SC4.2는 BEVSE/ISE가 이 표준의 ISE 구조 요건 전부를 만족하게 하고, SC4.3은 외부 장비 의존을 허용하되 평가를 요구한다. SC4.4는 충전 기능을 수행하는 BEVSE/ISE에 UL 2594(UL 2231·2251 참조 포함)를 적용하며, CCID 보호 기능이 충전과 수출 양쪽에서 살아 있어야 하고, 수출 보호는 UL 9741(9.3절과 부속서 B 등)이 정하며, BEVSE/ISE와 EV 사이 접지 연속성이 끊기면 BEVSE/ISE의 CCID가 교류 회로를 끊고 고장을 표시하며 EV에 고장 신호를 보내 EV가 수출을 멈추게 해야 한다. 주석은 UL 2231-2에 양방향 요건을 넣는 제안이 검토 중이라고 한다. SC4.5는 EV 수출 중 시스템을 보호하는 과전류 보호(SC7.1)를 요구하고, J3072와 FMVSS 305(a)에 따라 EV가 인렛에 과전류 보호를 제공하므로 통신으로 적합이 확인된 EV에만 수출을 허가하는 BEVSE/ISE는 UL 9741 30절의 차량 쪽 과전류 보호를 추가로 두지 않아도 된다. SC4.6은 EPS 교류 연결에서 BEVSE/ISE가 고정형이고 전용 분기회로에 영구 설치되어야 한다고 한다. SC4.7은 이 표준의 감독 기능과 EV에 줄 지역 연계 요건을 위해 전력회사 관할 설정을 프로그램·저장할 능력을 요구하며, 주석은 감독 기능이 SB와 IEEE 1547-2018에 바탕을 두고 현재 J3072가 범주 III을 요구한다고 하고, 전압 변동을 버티려면 비휘발성 메모리, UPS, 라이드스루 전원, 래칭 계전기 등이 필요할 수 있다고 한다. SC4.8은 커넥터를 SAE J1772, J3068(3상 가능 커플러), J3400(북미 충전 시스템 NACS) 또는 그 밖의 정격 커넥터로 하게 하고, SC4.9는 충전 상호운용성을 정격한 BEVSE/ISE에 J2953/1·/2를 적용한다.

SC5 BEVID는 이 표준의 보호 감독 기능에 필요할 때 EV 회로와 EPS 회로 사이에 공극 격리를 제공해야 한다(SC5.1). 정격은 BEVSE/ISE EPS 정격 공칭 전압의 220 % 이상, 정격 출력 전류의 110 %에서 역률 0.75~0.80으로 1초 켜고 9초 끄는 6000사이클 내구 시험, 150 %에서 같은 조건의 50사이클 과부하 시험이다(SC5.2). 주석은 이 사이클을 일반 용도 정격이라 부르며, 220 %는 전류원 인버터를 끊을 때의 과전압 상승을 다루고 IEEE 1547-2018 4.11.3의 차단 장치 정격과 맞춘 것으로, 240 V 제품이면 528 V로 정격·시험해야 한다고 한다. UL 2231 차단 기능을 하지 않는 BEVID는 공극 격리를 제공하고 UL 508, UL 60947-4-1(접촉기), UL 60947-5-1(제어 회로 장치) 중 하나 이상을 만족해야 하며(SC5.3), UL 2231-1·-2의 차단 기능도 겸하면 SC와 UL 2231-1·-2의 요건 합집합(SC5.3 제외)을 만족하고 유사 시험은 더 가혹한 쪽을 적용한다(SC5.4).

SC6 선-중성선 과전압 보호는 EV 수출 전류와 관련된 과전압 위험을 줄이기 위한 것으로, L1-N 또는 L2-N이 1.2 p.u.를 넘으면 0.16초의 제거 시간 안에 BEVID를 열어야 하고, 0.16초 전에 1.2 p.u. 아래로 내려오면 트립하지 않아도 된다(SC6.1). 주석은 그 배경을 설명한다. 미국 주택은 L1-N-L2의 단상 3선(120/240 V)이고, EV는 L1-L2 사이로 240 V를 수출한다. 계통이 끊긴 상태에서 L1-L2로 수출하면 L1-N 부하와 N-L2 부하가 전압 분배기를 이루어 부하가 적은 쪽에 과전압이 걸린다. 이 요건은 IEEE 1547의 1.2 p.u.·0.16초와 맞춘 것이며 120/240 V와 120/208 V 시스템의 부하를 보호한다. SC6.2는 과전압 보호가 작동하면 BEVID·출력 차단 장치를 열게 하고, L1-L2(SC10)와 L1-N·L2-N 전압을 모두 감시하게 하되, 중성선이 없는 배선에서는 L1-L2만 감시하고, 중성선이 접지 본딩된 시스템에서는 L1-G·L2-G 감지를 대용으로 쓸 수 있게 한다.

SC7 EV 수출 과전류 감독은 BEVSE/ISE가 EV 수출 전류를 감시해 최대 정격 EV 수출 전류의 110 %를 넘으면 15초 안, 150 %를 넘으면 2초 안에 트립하고 BEVID를 열게 한다(SC7.1). 15초는 분기회로 과전류 보호가 먼저 트립할 가능성을 줄이려는 값이고, 최대 EV 전류는 SC9.3.1.1의 WMax에서 계산하며, 트립 시간은 돌입 전류로 인한 오동작을 피할 만큼 길어야 한다. 대안으로 UL 9741 30절을 만족해도 된다. SC7.2는 SC7.1의 트립 시간을 지키면서 SC9.4.6에 따라 수출 허가를 종료할 수 있게 한다.

SC8 시험 가능한 통신 요건 — 하류와 상류

SC8.1.1은 그림 SC1.1이 J3072 적합 EV와의 응용층 통신과, 계통 운영자·CNO·집합사업자(DME)와의 상류 통신을 보인다고 한다. SC8.1.2는 J3072가 BEVSE/ISE-EV 통신을 정하며 SC는 BEVSE/ISE 관점만 다루고, BEVSE/ISE를 정격된 J3072 시스템 유형에 대해 평가하며, 시험 가능한 통신 요건은 (a) 허가된 시스템 유형 하나 이상으로 J3072에 따른 EV와의 데이터 통신 평가와 (b) IEEE 1547-2018의 세 프로토콜 중 하나 이상으로 J3072 EV의 방전 관리를 돕는 상류 통신이라고 한다. SC8.1.3은 J3072 시스템 유형이 EV 충전 인렛과 물리층부터 응용층까지의 프로토콜 스택으로 정해진다고 하고 표 SC8.1이 그 조합이다.

SC8.1.4는 발행 시점에 유형 C·D가 모든 장비에 허가되어 있고 A1·B1은 기존 장비에서 계속 허가되며, ISO 15118-20 개정 1이 발행되고 J3072가 갱신되면 유형 E(ISO 15118)가 허가될 것이라고 한다. SC8.2 하류 통신에서 유형 C(구 A1)는 J2931/1·/4에 따라 제어 파일럿 위의 점대점 전력선 통신(P2P PLC, HomePlug Green PHY)으로 IEEE 2030.5 프로토콜을 쓰며(SC8.2.1, SC8.2.4), J3072 4.6.2에 따라 BEVSE/ISE(DME)와 EV(DER) 사이에 P2P 링크를 세워 세션 내내 유지하고 링크가 끊기면 EV는 방전을 멈추거나 시작하지 않으며 BEVSE/ISE는 허가를 종료한다(SC8.2.2). 유형 C의 시험은 J3072의 해당 요건과 SunSpec J3072 IEEE 2030.5 V2G-AC 프로파일로 검증한다(SC8.2.3). 유형 D(구 B1)는 J3068/2를 따르며 SunSpec Modbus DER 정보 모델을 쓰고(SC8.2.5), J3068의 제어 파일럿 위 LIN(LIN-CP) 물리 링크를 ISO 17987-7로 시험하며, J3068/2는 Modbus TCP가 이더넷 위를 지나듯 SunSpec Modbus RTU 패킷을 LIN-CP 위로 투명하게 전송한다(SC8.2.6).

SC8.3 상류 통신은 BEVSE/ISE가 SB4.3.6의 상호운용성 시험과 J3072 메시지 검증 추가 시험을 만족하게 한다(SC8.3.1). 주석은 BEVSE/ISE가 허가된 EV에 연결되면 V2G DER의 일부이므로 최소한 IEEE 1547-2018 10절의 부분집합, 곧 선택한 프로토콜의 모든 정의된 시험은 만족하되 인버터 거동의 기능 검증은 인버터가 차 안에 있으므로 제외한다고 한다. SC8.3.2는 J3072가 상류 통신을 명시하지 않지만 그 요건이 상류 통신의 필요를 함의하므로 SC가 상류 통신 능력을 요구한다고 하고, SC8.3.3은 BEVSE/ISE가 지역 EPS 운영자에게 DER를 대표하므로 허가된 J3072 EV에 연결되었을 때 1547.1-2020 적합 DER의 거동을 "대표"해야 한다고 하며, SC8.3.4는 EV가 연결·허가되기 전에는 인버터 기능이 없어 적합 DER 시스템이 될 수 없지만 DER 시스템의 부품으로서 1547-2018의 통신 요건을 만족해야 하고 그 능력은 EV의 연결·적합·충방전 상태와 무관하다고 한다. SC8.4 상류 통신 시험은 1547.1-2020 6절의 상호운용성 시험을 EV의 1547 거동 검증 없이 수행하되, 6절 절차를 BEVSE/ISE(EV의 DME)에 메시지를 보내고 올바른 설정·정보가 EV에 전달되는지 J3072 적합 EV 에뮬레이터로 검증하는 프로토콜 전용 시험으로 바꿀 수 있고(SC8.4.1), 1547.1-2020 5.19의 정보 지속성 검증은 EV 인터페이스로 확인하며(SC8.4.2), 세 프로토콜 모두를 지원하되 특정 BEVSE/ISE는 그중 하나 이상으로 평가되면 되고 추가 통신 장비가 필요한 제품은 그 장비와 함께 시스템으로 평가한다(SC8.4.3). SC8.5는 J3072 4.7.1이 허용하는 다른 DME로의 브리징(선택)에서 BEVSE/ISE가 유일한 DME가 아닌 기능은 유효전력 설정뿐이며 브리징 중에도 DME(서버)로 남아야 하고 SC는 브리징 시험 절차를 정하지 않는다고 한다. SC8.6은 허가 뒤 EVSE가 이 표준이 정한 대로만 EV 거동을 감시하고 응답하며, EV가 언제든 세션을 끝낼 수 있고 허가 종료 뒤 충전 모드로 가거나 허가를 다시 받을 수 있다고 한다.

SC9 일반 고려 사항과 감독 요건

SC9.1은 감독의 범위다. IEEE 1547·1547.1이 장비 조합을 함께 평가하라고 하지만, SC는 J3072 EV와 상호운용하며 그것을 감독하는 새 기술인 BEVSE/ISE에만 새 요건을 만들며, 감독 요건은 EV 부적합이 계통 연계 적합·계통 안정·연결 장비 안전에 미칠 영향에 근거한다(SC9.1.1). 감독은 EV의 수출 기능을 감시·검증하고 EV가 지역·현장 요건이나 통신된 연계 요건을 어기면 수출을 끊는 것이며, 적합 한계 안에서만 방전을 허가한다(SC9.1.2). 이는 평가되지 않은 DER에 대해 1547-2018·1547.1-2020이 요구하는 시운전 검증과 비슷하다(SC9.1.3). SC9.2는 시험 장비다. BEVSE/ISE 시험에는 EV 에뮬레이터가 필요하고 그것은 이 문서·J3072·1547·1547.1의 기능·통신 요건을 구현해야 하며(SC9.2.1), 감독 기능 시험을 위해 J3072의 잘못된 거동을 프로그램적으로 만들 수 있어야 하고(SC9.2.2~9.2.3), 공칭 전압의 120 %와 정격 전류의 150 % 이상으로 정격되어야 하며(SC9.2.4), EPS 쪽 시험 장비는 이 표준과 1547·1547.1의 측정·시험 장비 요건을 만족하고 계통 사건을 모의하며 응답을 측정하고(SC9.2.5), 1547.1 6절의 상호운용성 통신을 모의하는 장비(계통 시뮬레이터 내장 또는 별도)가 있어야 하고(SC9.2.6), EV 에뮬레이터는 EV의 전기·시간 성능을 모의하면서 부적합 EV를 모의하기 위해 1547·J3072 한계를 넘을 수 있어야 하며(SC9.2.7), 통신은 J3072 프로토콜을 따라야 한다(SC9.2.8). 주석은 EV 에뮬레이터가 보통 양방향 전류원이며 일부 계통 시뮬레이터가 전류원 모드를 갖는다고 하고, 그림 SC9.1은 DME 시뮬레이터, 시험 대상 BEVSE/ISE, EV 에뮬레이터, 계통 에뮬레이션 시스템의 구성이다.

SC9.3은 BEVSE/ISE의 일반 요건이다. J3072와 IEEE 2030.5가 단일 최대 유효전력 설정(WMax)만 정하므로 현재는 단일 EV 포트만 다룬다(SC9.3.1). 원격 전압 감지의 기준점(RPA)은 BEVSE/ISE의 접속점(PoC)이고 VRefOfs는 0이며(SC9.3.2), 측정 정확도는 1547-2018 표 3을 만족해야 하고 완전 적합 DER는 PoC와 PCC 사이 임피던스가 정격 기준 0.5 % 미만이어야 하며, 원격 감지를 지원하면 1547.1-2020 5.4.1에 따라 원격 감지 유무와 최대 임피던스로 추가 트립 시험을 한다(SC9.3.3). 주석은 선로 임피던스 때문에 EV가 고전압 사건에서는 더 일찍 트립하지만 저전압 사건에서는 전압 강하가 더해져 저전압을 감지하지 못할 수 있고, 표 3의 ±5 % 정확도 허용 때문에 BEVID로 검출·차단되지 않는 작은 수출이 있을 수 있다고 한다. 협조 충방전(목표 시각까지 목표 충전 상태로 충방전하는 J3072 표 17·18의 기능)은 1547-2018이 지원하지 않으므로 상류 시험이 요구되지 않되 합의로 선택 시험할 수 있고, 그 변수의 BEVSE/ISE-EV 통신은 프로토콜 평가에 포함된다(SC9.3.4). BEVSE/ISE는 허가된 DME가 DER 정보(구성 정보와 관리 정보, J3072 표 2와 4.6.6)를 입력·조정할 수단을 갖추고 그 검증은 상류 상호운용성 시험에 포함되며, "명판"이 제조사 명판(장치 능력)이 아니라 1547의 "구성된 명판"임에 주의한다(SC9.3.5). 현장의 1547/SB 계통 지원 기능 설정·정보를 모두 저장하고 J3072 시스템 유형 하나를 지원하며 설정은 전원 순환 뒤에도 지속되어야 하고 SC9.3.9로 검증한다(SC9.3.6). 방전 허가 전에 EV가 관할 관리 정보를 받아 활성화했는지 확인하고, 수정된 EV 구성 정보(J3072 4.6.5)를 평가해 현장에 부적합하면 허가를 거부하며, 4.6.5 각 항의 변수에 대해 EV가 잘못된 값을 돌려보내는 시험으로 거부를 검증한다(SC9.3.7). 평가된 J3072 EV의 허가 목록(예: 인버터 시스템 모델 번호 ISMN)을 저장·갱신하고 허가 전에 대조할 수 있어야 하며 이 기능은 켜고 끌 수 있다(SC9.3.8).

SC9.3.9~SC9.3.13은 선택 기능이다. 기록 기능은 EV 연결과 방전 허가 시도, EV 식별과 허가 사례, 허가 변경, 모든 감독 기능 동작, 모든 트립, 시각, EV 오류 후 허가 해제와 사유를 비휘발성으로 기록하고 허가된 당사자에게 보고할 수 있어야 하며, 전원을 끊고 설정 저장 부품의 전압이 1분 이상 사라졌음을 확인한 뒤 복전해 기록이 변하지 않으면 적합이다(1547.1-2020 5.19 방법으로 대체 가능). EV 오류 후 허가 해제는 특정 EV에 감독 기능이 세 번 발동하면 그 BEVSE/ISE가 다시 허가하지 않되 24시간 뒤 또는 검토·개입 뒤 재허가할 수 있고 전압·주파수 외란 감독은 제외한다. EV 오류 감시는 부적합 EV 목록과 횟수 계수기를 유지한다. 허가 거부 사유 통보는 거부할 때마다 사유를 EV에 알리고 기록한다. 사이버보안은 제조사가 적합을 밝힌 장비에 43A절을 적용하고, 역할 기반 접근 제어(RBAC)를 포함한 접근 제어·보안 관리, ISMN 등 구성 정보 수정을 위한 EV 식별 인터페이스의 무단 접근 방지, 보안 기능·데이터의 비휘발성 저장을 평가하며, 주석은 미국 국가 EV 인프라 규칙(23 CFR 680.106)이 BEVSE/ISE 보안을 다룬다고 한다.

SC9.4는 감독 응답과 J3072 EV 기능의 이중화다. BEVSE/ISE는 1547-2018과 J3072가 정한 계통 안전·안정 기능을 BEVSE/ISE와 EV가 올바르게 수행하도록 감독·이중화 기능을 구현해야 하고(SC9.4.1.1), 전압이 트립 한계·시간을 넘거나, 주파수가 넘거나, 허가되지 않은 EV가 수출하면 BEVID를 열어 수출을 멈춰야 하며(SC9.4.1.2), 전압·주파수 감독은 EV를 DER로 허가하지 않은 동안에는 활성일 필요가 없다(SC9.4.1.3). 전압 외란 감독(SC9.4.2)은 1547-2018 6.4.1의 제거 시간 안에 BEVID를 열되, 제거 시간이 100초 미만이면 60 ms, 100초 이상이면 500 ms 전보다 이르지 않게 하며, 시스템 유형의 전류 차단 요건(근접 검출의 전압 변화 응답 등)을 위해 더 일찍 열 수 있고, 설정점은 표 13의 요건에 맞게 조정 가능해야 한다. 주석은 BEVID를 제거 시간 직전에 여는 것이 EV 기능을 최대한 덮어쓰지 않으면서(계통 이상이 사라지면 BEVID가 성급히 열리지 않는다) EV가 BEVSE/ISE와 협조할 수 있게 한다고 설명한다. 주파수 외란 감독(SC9.4.3)은 6.5.1과 표 18에 대해 같다. 서비스 진입 감독(SC9.4.4)은 EV가 4.10의 진입 지연을 지키는지 감시해 지연 완료 전에 방전을 시작하면 2초 안에 BEVID를 열되, BEVID가 열린 동안 EPS 전압·주파수를 감시해 진입 지연을 남은 시간으로 줄일 수 있다. 무허가 수출 보호(SC9.4.5)는 허가되지 않은 EV가 0보다 큰 유효전력(SB4.3.2.3의 정의)을 수출하면 2초 안에 BEVID를 열어 분리하고, 양방향 과전류 보호를 구현하면 해당 표준을 따르며, 시험은 EV 에뮬레이터를 무허가로 두고 일반 단방향 EV처럼 충전을 시작한 뒤 정격의 7.5~10 %(역률 0.95~1.0)로 정상 충전에 이르면 전력 방향을 방전으로 바꾸어 그 범위의 방전이 측정되면 2초 안에 차단하면 적합이다. 7.5~10 %는 1547-2018의 유효전력 정확도 ±5 %를 고려해 확실히 측정되는 수준이며, 9600 W 제품이면 720~960 W다. BEVID 개방 뒤(SC9.4.6)에는 2초 이내에 재폐로하지 않고(1547-2018의 개방상·단독운전 요건과 정합), BEVID가 열린 동안 에너지 공급 준비가 안 되었음을 표시하며(PWM-CP는 발진기 정지, LIN-CP 버전 2는 SeStatusOp = Deny_V), 트립 뒤 EV 수출을 다시 허가하기 전에 J3072 4.6과 표 14의 변수 제공을 포함한 방전 허가 절차를 다시 거친다. SC9.5는 수출 금지(허가 서비스 비활성화) 설정이 전원 순환 뒤에도 유지되어야 하며 1547.1-2020 5.6.1로 평가한다.

SC10 성능 — 계통 지원 연동

SC10.1.1은 50절 이상 시험을 연속·의무 운전 영역의 최악 변수로 하고, BEVSE/ISE의 EPS 교류 연결과 EV 연결을 충전·방전 운전 중 각각 평가하며, 직류 입력 회로를 참조하는 50절 시험(50.3 단락 등)을 EPS 교류 연결과 EV 연결 모두에 따로 적용하고, 교류 출력 회로를 참조하는 시험을 EV 수출 시 출력이자 충전 시 입력인 계통 연결에 적용하게 한다. 주석은 전류원의 반대쪽 교류 단자를 단락하는 것이 의도이고, UL 2231·2594 시험과 결합할 수 있으며, 그림 SC10.1처럼 전원과 단락 장치 사이에 과전류 장치를 두어 전원의 고장 전류를 제한하면서 BEVSE/ISE의 고장 전류를 재는 것이 좋다고 한다. SC10.1.2~10.1.3은 제품군 대표 시험과 부속 장비 포함이며, SC10.1.4는 이상 시험 뒤 표 50.1의 절연내력에 더해 교류 EPS 연결과 교류 EV 연결 사이의 절연내력 시험을 요구한다. SC10.2는 SB4.2와 같은 구조로, SC로 수정·보완된 1547.1-2020 절차(SC10.4 포함)에 적합해야 하고, 추가 연계 장치의 포함·명시, 켜고 끄는 기능의 설명을 요구한다.

SC10.3은 BEVID 안전 격리 장치·병렬 장치다. UL 2594는 EV와의 통신 상실 시 충전 전류를 멈추는 공극 계전기·접촉기를 포함하고 UL 2231은 접점 용착을 점검하는 기능안전을 포함하므로, BEVSE/ISE는 UL 2594·2231을 만족하면서 계통 상실 시 전류 인버터 모드 출력의 과전압도 다루는 차단 장치를 갖춰야 한다. 주석은 IEEE 1547이 병렬 장치에 공칭의 220 % 정격을 요구하고, 1547.1의 요건이 220 %에서의 격리 능력 평가인 반면 SC의 시험은 공칭보다 높은 전압일 수 있는 부하 상태에서 EV 수출 전류를 확실히 끊는 개폐 능력 검증이어서 비슷하지만 다르다고 한다. SC10.4는 BEVID와 UL 2231 차단 장치가 같은 장치이고 SC5대로 평가·정격되지 않았으면 UL 2231 표 3의 시험 순서를 SC5·UL 2231-2 표 3·UL 2594 6.2.3 중 가장 가혹한 정격으로 수행하고, UL 2231·2594가 요구하는 최소 동작 주위 온도 범위(더 넓게 정격되면 그 극한)에서 시험하게 한다.

SC10.5 전압 외란 감독 시험은 J3072 EV 에뮬레이터를 과·저전압에서 트립하지 않게 두고, 1547-2018 표 13의 네 필수 트립 기능 각각의 최소·최대 제거 시간 설정에서, EUT가 제거 시간의 60 ms(100초 이상은 500 ms) 전보다 이르지 않게 트립하는지 본다. SC10.6 주파수 외란 감독 시험은 표 18에 대해 같다. SC10.7 내량 시험은 예견 가능한 계통 이상 사건을 모의하는 이 절의 시험에서 BEVSE/ISE가 동작하고 BEVID를 열지 않아야 한다는 요건이고, SC10.8은 1547.1 5.8 연계 무결성, SC10.9는 5.5.5 주파수 변화율(ROCOF) 시험에서 EPS PoC에 가한 절차로 BEVID가 트립하지 않을 것, SC10.10은 5.5.6 위상 변화 라이드스루(PCRT)에서 같은 것을 요구한다. SC10.11 전원 계통 지원 라이드스루 시험(PSGSRT)은 EV가 BEVSE/ISE를 통해 수출하는 동안 적용되며, 주석은 교류 전압이 0.05 p.u.까지 1초 떨어지는 저전압 라이드스루 사건 동안 제어 기능을 유지할 내부 제어 전원이나 에너지 저장이 있는지 확인하려는 것이라고 한다. BEVSE/ISE는 EV의 제어 전원에 의존하지 않고, (1) 에뮬레이트된 EV가 최대 정격 전류를 각 라이드스루 시험의 최대 시간 동안 수출하는 상태, (2) EV 에뮬레이터가 1초 이상 공급 정지(트립 아님) 상태, (3) 최대 정격 충전 전류로 충전하는 상태에서 시험하며, SB의 전압·주파수 라이드스루 조건에서 EV 수출 기능을 방해하지 않고, 트립을 개시하지 않고, BEVID를 열지 않고, 오동작하지 않고, 잘못된 정보(기능 이상, 통신 오류, 잘못된 표시)를 내지 않아야 한다(SC10.11.2). SC7의 과·저전압 보호 시험을 쓰되 1547 6.4.2의 기본 라이드스루 한계보다 넓은 정격이면 최악의 제품 정격으로 시험한다(SC10.11.3~11.4).

SC11~SC12 정격·표시·설명서와 생산 시험

SC11.1은 65~69절(ISE로서), UL 2231 43.3, UL 2594 72~80절, SB5의 정격·표시·설명서를 요구하되 중복은 합집합으로 합칠 수 있고, 표 65.1 대신 표 SC11.1을 쓴다. 표 SC11.1의 정격 항목은 최대 EV 입력 전압(교류)과 전류, 최대 EV 수출 전류, 최대 계통 역급전 전류, 계통 동작 전압·주파수 범위, 최대 계통 출력 고장 전류와 지속 시간, 최대 계통 출력 과전류 보호(보통 분기회로 보호), 연동 보호 트립 한계·시간·정확도, 공칭 동작 온도 범위, 도체 AWG 범위, 상용주파 내전압 정격과 BIL(중전압만), 배선 시스템 구성이며 각각 제품 표시 여부가 지정된다. SC11.2는 "이 제품은 SAE J3072에 따른 양방향 전력 흐름에 적합하다"는 표시를 요구한다. SC11.3은 설치 설명서에 평가된 전기 시스템 구성을 밝히게 하고, 단상 3선(L1·L2·N) 서비스에서의 사용을 평가받지 않은 단상 2선 BEVSE/ISE에 "경고: 감전·화재 위험, 단상 3선 분상 시스템에 쓰지 말고 중성선에 부하가 없는 2선 시스템에만 쓸 것"이라는 표시를 요구하며, SC11.4는 2선과 3선(L1-N·L2-N·L1-L2 감시) 모두에 적합한 제품의 설명서에 중성선 유무와 무관하게 쓸 수 있다고 적게 한다. SC11.5는 지역 요건에 따라 켜고 끄는 계통 지원 기능의 설명, SC11.6은 PCS 기능이 있으면 UL 3141의 표시·정격·설명서, SC11.7은 지락 보호·통신·과전류 보호 등 그 밖의 기능의 해당 표준 표시를 요구한다. SC12.1은 SB6.1과 같이 생산에서 펌웨어 버전 검증, 70절과 1547.1-2020 7절의 생산 시험, 기본 연계 설정 확인을 요구하고, SC12.2는 UL 2231-2 부속서 C의 생산 라인 시험을 추가한다.

부속서 A — 부품 표준 목록

부속서 A는 3.1이 참조하는, 이 표준의 제품에 쓰이는 부품을 평가하는 UL 표준의 목록이다. 알파벳순으로 80여 종이 실려 있으며, 본문에서 인용된 표준과 겹친다. 성격별로 묶으면 다음과 같다.

각주는 UL 60730-1(또는 해당 2부)의 적합이 UL 353·UL 873의 요건을 대신할 수 있다고 한다. 이 목록의 길이가 곧 UL 1741 인증의 실제 모습이다. 인버터 한 대를 인증하려면 그 안의 퓨즈, 접촉기, 커패시터, 기판, 전선, 커넥터, 절연재가 각각 부품 인증(recognition)을 받았거나 해당 표준으로 평가되어 있어야 하고, UL 1741은 그 부품들을 조립한 완제품의 구조·성능·표시를 확인한다. 9강에서 본 AC 모듈의 참조 표준 연쇄와 10강의 급속차단 기계 장치 표준 목록도 같은 구조의 일부다.

결론 — SC는 인증할 수 없는 인버터를 인증된 감독자로 묶고, 부속서 A는 인증이 부품 표준의 연쇄 위에 서 있음을 보여 준다

보충 SC의 설계는 세 겹이다. 첫째, 차량 인버터의 계통 연계 성능은 SAE J3072가 IEEE 1547-2018과 보충 SB를 참조해 차량 쪽에 요구하고, SC는 그것을 다시 시험하지 않는다(SC1.4 주석). 둘째, 충전 설비는 상류(세 프로토콜)와 하류(J3072 시스템 유형 C·D)의 통신으로 설정을 받아 차량에 전달하고, 차량이 설정을 받았는지 확인한 뒤에야 방전을 허가하며, 허가 목록과 기록 기능을 갖춘다(SC8, SC9.3). 셋째, 허가 뒤에는 전압·주파수·과전류·무허가 수출·진입 지연을 감시해 정해진 시간 안에 BEVID를 여는 감독 기능이 차량 기능의 이중화로 작동한다(SC6, SC7, SC9.4). 이 감독은 차량의 자체 트립을 덮어쓰지 않도록 제거 시간의 60 ms 전까지는 기다리고, 무허가 수출은 정격의 7.5 % 수준에서 2초 안에 끊으며, BEVID는 220 % 전압과 6000사이클을 견뎌야 한다. 그 결과 충전기 하나가 인증 대상이 되고, 어느 적합 차량이든 꽂을 수 있는 상호운용성이 생긴다.

이것으로 UL 1741 제3판의 본문 103개 절, 보충 SA·SB·SC, 부속서 A를 모두 읽었다. 1강에서 던진 물음, 곧 1999년의 안전 표준 위에 계통 연동 시험이 어떻게 겹쳐 있는가에 대한 답은 이렇다. 본문 42~43·49절은 2003년판 IEEE 1547을 기준점으로 남겨 두고, 계통 지원 인버터는 49.2를 통해 SA(지역 SRD 기반) 또는 SB(IEEE 1547-2018 기반)로 가며, 양방향 EV 설비는 49.4를 통해 SC로 간다. 세 보충은 시험 절차를 점점 더 IEEE 1547.1-2020에 넘기고(SA17·SA18이 이미 그 절을 빌린다), UL 1741의 역할은 그 절차를 인증에 쓸 때 필요한 판정 규칙과 정정, 그리고 IEEE가 다루지 않는 자리(램프율, 급속차단, 감독 장치, 전력 제어 시스템)를 채우는 쪽으로 옮겨 가고 있다. 남는 물음은 IEEE 1547의 다음 개정이 SB의 정정과 SC의 "DER 접근 장치" 개념을 흡수했을 때 UL 1741의 보충들이 어떤 모습으로 남을 것인가이며, 그 답은 IEEE P1547.1a와 UL 1741의 다음 개정에서 확인된다.