8-4. 피뢰기와 피뢰침의 차이점
o. 피뢰기
- 상시 전기를 사용하는 전기기기를 서지로부터 보호하는 것
- 변압기에 가까운 위치에 설치한다.
- 장전이 된 경우에만 접지가 된다
o. 피뢰설비
- 건축물을 낙뢰로부터 보호하기 위하여 건물 상단에 설치한다.
- 항상 직접접지가 되어 있다.
8-5. 피뢰침의 종류(돌침방식, 회전구체 방식, 선행스트리머 방출형 방식)
(최근 현장에 적용하고 있는 피뢰설비를 설명하라)
o. 돌침방식 (기존 방식)
- 뇌격은 뾰족한 금속체에 잘 떨어지므로 피뢰침의 보호각내에 발생하는
뇌격을 흡인하여 대지로 방전하여 건물을 보호한다.
- 돌침보호각은 일반건축물 : 60, 위험물 저장,취급 건물 : 45
o. 회전구체방식(Rolling Sphere Method)
- 피뢰침과 지면을 동시에 닿는 회전구체를 그려 회전구체가 닿지 않는
부분을 보호범위로 산정하는 방식
- 통상 돌침방식보다 보호범위가 작으며 미국에서 실용화되고 있다
- 회전구체 보호각은
20m : 55 ̊, 30m : 45 ̊ , 45m : 35 ̊, 60m : 25 ̊
o. 선행스트리머 방출형 피뢰침 (ESE피뢰침)
- 피뢰침에 별도의 고전압 펄스장치를 부착하여 지상에서 포집된 전하를
상공으로 이온방사하여 넓은 범위의 뇌운을 흡인하는 방식
- 보호범위가 넓어 적은 수량으로 피뢰설계가 가능하다.
- IEC 62305에서는 ESE피뢰침 사용을 인정하진 않고 있다.
8-6. 가공송전선로에서 발생하는 뇌서지 현상을 설명하라.
o. 직격뢰
① 도체 직격
→ 가공지선이 없거나 차폐가 충분하지 않는 경우 낙뢰가 선로에 직접
발생하는 현상으로
→ 근처의 애자는 섬락이 발생하고 뇌서지는 선로로 진행한다.
→ 대책으로 가공지선을 설치하거나 보강한다.
② 철탑역섬락
→ 낙뢰가 가공지선이나 철탑에서 발생하여 철탑의 접지저항이 크면
철탑이 전위상승하여 애자에 역섬락이 발생하여 선로에 뇌서지가
침입하는 현상
→ 대책으로 침상접지봉과 매설지선을 설치하여 탑각접지저항을 줄인다.
③ 경간역섬락
→ 낙뢰가 경간 중앙부 가공지선에 발생하여 가공지선에서 직접
선로도체로 서지가 침입하는 현상
→ 대책으로 가공지선과 선로간에 이도를 크게 한다
o. 유도뢰
- 뇌운이 선로에 근접하여 선로에는 반대극성의 구속전하가 발생하고,
뇌운간에 방전으로 인하여 뇌운이 소멸하면 선로의 구속전하는
자유전자가 되어 선로를 따라 진행하는 현상
- 대책으로는 가공지선을 설치하고 탑각접지저항을 낮추도록 시공한다.
8-7. 충격파에 대해 설명하라
o. 정의
전기기기나 선로가 직격뢰를 받았을때 나타나는 뇌전류,뇌전압을 말하며
Surge라고 부름
o. 규약표준파형
각종 기기의 절연강도 및 절연 협조에 이용되는 파형으로
표준충격전압파형은 1.2 × 50uS 이다.
o. 규약원점
전압파고치의 30%와 90%지점을 직선으로 연결하여 시간축과 만나는
지점을 말한다.(전류는 10%와 90% 이다)
o. 50% 섬락전압
표준충격파형을 몇 번 인가하여 섬락되는 횟수가 인가한 횟수의 50%가
되는 경우의 인가전압의 파고치를 말한다.
8-8. 낙뢰시 피해현상과 이를 방지하기 위한 방법을 설명하라(이상전압 대책)
o. 낙뢰는 대전된 뇌운과 대지사이에 방전하는 현상을 말하며 이 과정에서
방전통로를 통하여 막대한 전기에너지가 흘러 피해가 발생한다
o. 피해현상
- 뇌전류로 인한 감전으로 사망이나 실신이 일어난다.
- 낙뢰로 인하여 화재가 발생하거나, 전기설비나 물체가 파괴된다
o. 방지대책
① 외부적인 대책
→ 선로나 발변전소 주위에 가공지선을 설치한다.
→ 매설지선이나 침상접지봉을 설치하여 탑각접지저항을 낮춘다.
→ 애자련에 아크혼이나 아크링을 설치한다.
② 내부적인 대책
→ 절연시스템을 합리적으로 구축한다.
((절연강도 : 피뢰기<변압기<지지애자, 차단기<선로애자))
→ 적정 피뢰기를 설치한다
( 피뢰기 정격전압 : 22.9kv - 21or18kv, 154kv - 138,144kv
345kv - 288kv, 765kv - 612kv )
→접지를 적정하게 설치한다.
8-9. 서지흡수기에 대해 설명하시오
o. 선로에 뇌서지나 개폐서지의 이상전압이 내습하면 변압기으 저압측도
고전압이 발생하여 위험한데 이를 위해 SA를 설치한다.
o. 피뢰기는 주로 뇌서지를 보호하고 서지흡수기는 주로 개폐서지를
보호하는 것이다.
o. 설치위치는 특고압을 고압으로 변환하는 유입변압기는 특고압과 고압이
혼촉되는 경우를 대비해 변압기 2차측에 설치한다.
o. 몰드변압기와 진공차단기를 조합하는 경우에는
진공차단기의 개폐서지로부터 몰드변압기를 보호하기 위해
그 사이에 서지흡수기를 설치한다.
