피뢰기 및 피뢰침 설비

1. 피뢰기

1) 피뢰기의 기능

피뢰기는 이상 전압이 전기 시설물에 침입할 때 그 파고값을 감소하도록 임펄스 전류를 대지를 통하여 방전시켜 기기의 절연 파괴를 방지하며, 방전에 의하여 생기는 속류를 고속 차단하여, 원래의 상태로 회복시키는 장치이다.

2) 피뢰기의 구성요소

- 직렬갭 : 뇌전류를 대지로 방전시키고 속류를 차단한다.

- 특성 요소 : 뇌전류 방전시 피뢰기 자신의 전위 상승을 억제하여 자신의 절연 파괴를 방지한다.

3) 피뢰기의 구비조건

- 상용 주파 방전 개시 전압이 높아야 한다

- 충격 방전 개시 전압이 낮아야 한다.

- 제한 전압이 낮아야 한다.

- 속류 차단 능력이 커야 한다.

4) 피뢰기의 시설

- 발전소, 변전소의 가공 전선 인입구 및 인출구

- 가공 전선로에 접속하는 배전용 변압기의 고압측 및 특별 고압측

- 고압 및 특별 고압 가공 전선로부터 공급을 받는 수용가의 인입구

- 가공 전선로와 지중 전선로가 접속되는 곳

5) 피뢰기의 정격 전압

속류를 차단할 수 있는 최고 교류 전압으로 다음과 같다.

피뢰기의 정격 전압(kV) = 접지계수 x 유도 x 계통의 최고 전압

6) 피뢰기의 방전 전류

갭의 방전에 따라 피뢰기를 통해서 대지로 흐르는 충격 전류를 말한다.

7) 캡레스 피뢰기

- 비직선성이 뛰어난 ZnO를 특성 요소로 사용하여 직렬갭을 없앤 구조의 피뢰기

- 직렬갭이 없으므로 구조가 간단하고 소형 경량화 할 수 있다.

- 급준파 응답이 이론적으로 뛰어나다.

- 오손에 강하다.

2. 피뢰침 설비

1) 목적

피뢰 설비는 보호하고자 하는 대상물에 접근하는 뇌격을 확실하게 흡인하여 뇌격 전류를 안전하게 대지로 방류함으로써 건축물과 내부의 사람이나 물체를 뇌해로부터 보호하기 위한 설비이다.

2) 설치장소

- 설치가 의무화되어 있는 건축물과 설비(건축법 시행령, 소방법)

- 지면상 20m를 초과하는 건축물이나 설비

- 위험물이나 화약류 저장소

- 낙뢰의 가능성이 많은 건축물이나 설비(평지의 독립 가옥, 높은 탑, 굴뚝 등)

- 낙뢰를 받았을 때 피해가 큰 건축물(학교, 병원, 백화점, 박물관 등)

3) 피뢰설비의 구성

- 돌침부 : 뇌격을 흡인하여 피보호물을 보호한다.

- 피뢰 도선 : 뇌 전류를 접지 전극으로 전달한다.

- 접지 전극 : 뇌 전류를 대지로 방류한다.

4) 피뢰침의 보호각과 보호범위

- 일반 건축물 : 60도 이하

- 위험물 관계 건축물 : 45도 이하