SPD란, Surge Protective Device의 준말입니다.
지금까지 피뢰기, 보안기, 서지업저버 등으로 불려온 것이 2004년에 발행된 SPD의 JIS규격에 따라 SPD로 불리게 되었습니다.
SPD는 번개에 의해서 발생하는 낙뢰 서지(이상 과전압)으로부터 전기기기 등 피보호기기를 보호하기위한 장치입니다.
SPD는 용도에 따라 제품이 있으며, 예로써 전원용, 통신용, 동축용, LAN용 등 입니다.

SPD는 다음과 같이 동작함으로써 낙뢰 서지로부터 전기기기를 보호합니다.
① 낙뢰 서지가 침입
② SPD가 동작하여 낙뢰 전류를 접지에 방류
③ 상기 ②에 따라 낙뢰 서지를 전기기기 내전압(전기기기가 견딜수 있는 전압) 이하로 제한

※통상적으로 사용하고 있는 전원전압에서는 SPD는 작동하지 않고, 절연상태를 유지합니다.
※낙뢰서지가 소실하면 SPD는 동작을 종료하고, 원래의 절연상태가 됩니다.

SPD는「비선형 부품」이라고 불리는 부품이 사용됩니다.
비선형 부품에는 다음 4종류가 존재하며, 이것들은 전압제한 부품과 전압 스위칭 부품으로 크게 구분됩니다.

종류별	부품명
전압제한 부품	MOV（Metal Oxide Varistors）※별칭：바리스타 등
	ABD（Avaranche Breakdown Diode） ※별칭：애벌런치 브레이크다운 다이오드 등
전압 스위칭 부품	GDT（Gas Discharge Tubes）※별칭：어레스터, 가스방전관 등
	TSS（Thyristor Surge Suppressor）※별칭：사이리스터 등

각 부품의 전압-전류특성을 아래 그림에 나타냅니다.

전압 제한 부품(MOV, ABD): 설계한 전압을 초과하는 전압이 인가되면, 동작을 개시하여 단자 사이의 전압이 거의 일정해지는 부품입니다. (인가되는 전류의 크기와 제한전압이 비례관계가 됩니다.)
전압 스위칭 부품(GDT, TSS): 설계한 전압을 초과하는 전압이 인가되면, 동작을 개시하여 단자 사이가 저전압이 되는 부품입니다.

두 부품 모두 설계치 이상의 전압(예를 들어 낙뢰서지 등의 과전압)이 인가되면 동작하여 전압을 일정치 이하로 제한 또는 저전압으로 만드는 특성을 가지고 있습니다.
SPD는 이러한 부품을 사용함으로써 상기의 동작을 실현하고 있습니다.

GDT(Gas Discharge Tubes)란, 금속 선로에 침입해 오는 낙뢰 서지를 저전압으로 낮춰주는 부품입니다.
어레스터 또는 가스방전관이라고도 불립니다.
・원래는 통신 선로의 번개 서지를 저감시킬 목적으로 개발된 부품입니다.
・세라믹 등 절연물을 전극으로 부착한 부품입니다. 세라믹 내부는 안정된 방전을 얻기 위해 가스가 주입되고, 전극에는 방전하기 쉽게 하기위한 활성물이 도포되어 있습니다.
・2극, 3극 제품이 일반적입니다.

낙뢰(직격뢰)에 의한 건물의 손상·화재를 막는 것을 목적으로 하고 있습니다.
피뢰침을 포함한 '수뢰부 시스템', '인하 도체 시스템', '접지극 시스템'의 3가지로 구성됩니다.
건물이 아니라 피뢰침으로 낙뢰를 받음으로써 낙뢰 전류를 대지까지 원활하게 흐르게 하기 위한 시스템입니다.
자연현상인 낙뢰·낙뢰는 막을 수 없기 때문에 낙뢰를 받아도 '미리 낙뢰(전류)가 지나가는 길을 만들어 놓고 그곳을 지나가게 함으로써 건물이나 사람에 대한 피해를 줄이자'는 생각입니다.

※JIS C 5381-311에서 정한 GDT의 회로도입니다.
※GDT에 방향성은 없습니다. (회로도 중 ●표시는 가스가 들어있음을 나타냅니다.)

GDT의 전극간은 설계한 전압으로 방전됩니다. 전극 사이에 설계치(방전 개시 전압)을 넘는 전압(낙뢰서지 등)이 인가되면 방전을 개시하고, 낙뢰서지를 저전압으로 떨어뜨립니다. 방전은 위 그림과 같이 글로우 방전 영역에서 아크 방전 영역으로 이행합니다.

・특성 ・방전 개시 후에 저전압이 됨으로써 자기 발열이 작은 것부터 소형으로 고전류내량을 가지고 있습니다.
・정전용량이 작기때문에(~수pF), 고주파 신호에서의 통신・신호선로에 용이하게 사용할 수 있습니다.

・사용상 주의 GDT의 사용을 검토하고 있는 회로가 위 그림의 아크 영역의 전류(예를 들어 1A 이상)을 공급할 수 있는 경우(예, 전원회로 등)에서는 속류를 일으킬 가능성이 있다는 것입니다. 속류란, 낙뢰서지 소실 후 회로에서 공급되는 전력으로 스위칭(방전) 상태를 유지하는 현상입니다. 이러한 회로에서는 바리스타와 조합한 AV11, 13, 14, AV3P1, 2의 사용을 검토해 주십시오.

・통신・신호선로

통신・신호선로에 2극GDT를 사용할 경우, 각 선로에 대하여 병렬로 2극GDT를 접속합니다. 또한, 각 2극GDT 접지는 공통으로 접속합니다.
3극GDT를 사용할 경우, 각 선로를 3극GDT 양단전극에 접속합니다. 접지는 중앙 전극과 접속합니다.

・케이블 TV등 동축케이블

동축케이블에 GDT를 사용할 경우에는 심선(내부도체)와 실드(외부도체) 사이에 2극GDT를 접속합니다. 또한 접지는 실드(외부도체)와 공통으로 접속합니다.
GDT는 피뢰관타입의 동축용 SPD내에도 내장되어 있습니다. 기본적으로는 동축용 SPD를 사용해주십시오. (피뢰관타입의 동축용 SPD를 사용하는 것으로 위 그림과 동등한 회로를 형성할 수 있습니다.)

내뢰트랜스란, 낙뢰서지에 대한 내전압 성능을 향상시킨 트랜스입니다.
일반 트랜스와는 달리, 1차 권선과 2차권선 사이에 절연재와 정전차폐(정전실드)가 달려있으며, 공통모드 서지*1를 대폭 감쇠시킬 수 있습니다.
내뢰트랜스는 SPD이상의 보호효과를 기대할 수 있는 제품입니다.
내뢰트랜스에는 전원용 및 통신용이 있습니다.

*1　낙뢰서지는 본질적으로 공통모드 서지로서 전원선로와 통신선로에 침입합니다.

내뢰트랜스는 다음과 같은 동작으로 낙뢰서지로부터 전기기기를 보호합니다.
① 낙뢰서지가 침입
② 내뢰트랜스 내전압으로 낙뢰서지의 침입을 막음
※통상적으로 사용하고 있는 전원전압(교류)는 트랜스의 동작원리에 의하여 기기측에 공급할 수 있습니다.