피뢰기 설치거리

설치거리란

피뢰기 설치거리는 피뢰기와 보호 대상 기기 사이의 최대 거리다.

뇌서지와 개폐서지가 기기 절연을 넘지 않도록 하는 기준이다.

이 거리가 길어지면 기기에 걸리는 전압이 올라간다. 이유를 차례로 보자.

기기 단자 전압

피뢰기 단자 전압은 기기에 그대로 전달되지 않는다. 리드선 구간에서 다시 올라간다.

기기 단자 전압은 피뢰기 제한전압에 리드선 왕복 구간의 상승분을 더한 값이다.

리드선이 짧을수록 상승분이 줄어 기기 전압이 제한전압에 가까워진다.

상승 요인

설치거리는 리드선 길이, 서지 기울기, 접지저항에 따라 달라진다.

리드선이 길면 인덕턴스 전압이 더해지고, 서지 기울기가 가파를수록 상승분이 커진다.

접지저항이 높으면 방전 후 제한전압이 올라가 보호여유가 줄어든다.

피뢰기 동작

피뢰기는 서지가 들어오면 대지로 흘려 단자 전압을 제한전압 이하로 묶는다.

전압이 방전개시전압에 도달하면 서지 전류가 접지극을 통해 대지로 빠진다.

서지가 지나가면 소자 저항이 다시 커져 속류를 차단하고 원래 상태로 복귀한다.

정상 전압에서는 저항이 커 전류가 거의 흐르지 않는다.

설치거리 판정

설치거리 판정은 피보호기기 단자 전압이 절연강도 이하인지로 한다.

단자 전압이 기준충격절연강도 BIL 이하이면 설치거리는 적합하다.

넘으면 리드선을 줄여 피뢰기를 기기에 더 가까이 옮겨야 한다.

시험 포인트와 정리

시험에서는 근접 설치 이유를 식과 함께 묻는 문제가 반복해서 출제된다.

답안에는 리드선 인덕턴스 전압과 제한전압을 함께 적는다.

정리하면 피뢰기는 기기에 근접 설치해 단자 전압을 제한전압 가까이 묶는다.