피뢰시스템 자연적 구성부재

자연적 구성부재의 정의

자연적 구성부재는 건물에 원래 있는 금속과 철근을 피뢰설비 부재로 쓰는 것이다.

별도 돌침이나 인하선을 덜 설치해도 되므로 경제적이다.

이 부재는 수뢰부, 인하도선, 접지극 세 기능을 맡을 수 있다.

구성 부재와 채택 요건

자연적 구성부재는 기능마다 채택 요건이 다르다. 표로 구분해 정리한다.

수뢰부는 두께와 관통, 과열 여부가 핵심이다. 인하도선은 연속성과 병렬 경로가 핵심이다.

접지극은 기초 콘크리트에 매설된 조건과 대지 접촉이 핵심이다.

세 기능 모두 금속의 전기적 연속성이 공통 전제다.

낙뢰전류 분담

낙뢰 전류는 여러 인하도선으로 나뉘어 대지로 흐른다.

병렬 인하도선 n개가 균등 분담한다고 보면 도선당 전류는 I를 n으로 나눈 값이다.

예를 들어 100kA를 4개 도선이 나누면 도선당 25kA다.

한 가닥이 끊기면 나머지가 더 많이 분담하므로 도선 수가 적을수록 영향이 크다.

다만 실제 분담 비율은 도체 굵기와 접속 임피던스에 따라 달라진다.

자연 부재 사용 절차

앞 문제의 정답은 25 kA다. 100 kA를 4로 나눈 값이다.

절차는 구조체 조사, 수뢰부 판정, 연속성 확인, 접지극 인정 순서로 진행한다.

기준을 만족하지 않으면 인공 부재를 추가로 설치한다.

자연 부재는 전기적 연속성과 대지 접촉이 확보되면 피뢰 부재로 쓸 수 있다.

흔한 실수와 연속성

가장 흔한 실수는 자연적 구성부재를 무조건 쓸 수 있다고 보는 것이다.

철근이 콘크리트 속에 있다는 이유로 연속성을 확인하지 않는 것도 흔한 실수다.

철근 이음이 결속선으로만 되어 있으면 접촉저항이 커져 인하 기능이 떨어진다.

접지극은 저항 기준만 쓰지 말고 매설 조건과 연속성을 함께 쓴다.

정리

앞 문제의 정답은 용접 또는 클램프로 접속하는 방법이다.

정리하면 자연적 구성부재는 수뢰부, 인하도선, 접지극으로 쓸 수 있다.

수뢰부는 두께와 관통 방지, 인하도선은 전기적 연속성이 핵심 조건이다.

철근콘크리트는 철근 접속부의 연속성과 접속 보호를 반드시 확인한다.

통합접지 시설에는 SPD를 함께 설치해 과전압을 억제한다.