피뢰기 특성 용어

피뢰기와 특성 용어

피뢰기는 이상전압의 파고값을 낮추는 보호장치다.

평상시에는 전류가 흐르지 않다가, 이상전압이 오면 에너지를 대지로 방전시킨다.

방전 후에는 속류를 차단해 절연을 회복시킨다. 이번 장에서는 특성 용어를 정확히 구분한다.

피뢰기 동작 순서

피뢰기의 동작은 다섯 단계로 볼 수 있다.

이상전압이 들어와 충격방전개시전압을 넘으면 갭이 방전한다.

특성요소의 저항이 낮아져 서지 전류를 대지로 흘린다. 단자 전압은 제한전압 이하로 억제된다.

상용주파 전류가 영점을 지날 때 갭이 소호해 속류가 차단되고, 회로가 복구된다.

전압 관련 용어 비교

전압 관련 용어는 기준이 서로 달라 표로 구분한다.

정격전압은 속류를 끊을 수 있는 최고 교류 전압이다.

제한전압은 방전 중 단자에 남는 잔류 전압이며, 기기 절연강도보다 낮아야 한다.

상용주파 방전개시전압은 정격전압보다 높고, 충격방전개시전압은 제한전압보다 높아야 한다.

여유도 계산 예제

이번에는 충격절연강도 1000kV, 여유도 33%인 기기의 제한전압을 구한다.

여유도 식에 제한전압 Vp를 대입해 분수 식을 세운다. 여유도 33%는 0.33이다.

분모를 곱해 정리하면 1000 = 1.33 Vp가 된다.

따라서 Vp는 약 752kV다. 제한전압이 충격절연강도보다 낮으므로 기기 보호가 가능하다.

헷갈리는 두 전류

직전 문제의 정답은 25%다. 여유도는 (충격절연강도 − 제한전압) ÷ 제한전압 × 100으로 구한다.

속류는 방전이 끝난 뒤 계통 전원에서 흐르는 상용주파 전류다.

방전전류는 뇌서지를 대지로 흘려보내는 전류라서, 두 값을 구분해야 한다.

속류가 차단되지 않으면 지락 사고로 발전한다.

시험에서 자주 틀리는 실수

마지막으로 시험에서 자주 틀리는 실수를 짚는다.

첫째, 정격전압은 속류를 끊는 최고 교류 전압이고, 동작책무는 반복 동작 시험이다.

둘째, 제한전압과 충격방전개시전압은 다른 값이다.

셋째, 상용주파 방전개시전압은 정격전압보다 충분히 높아야 한다.

넷째, 속류와 방전전류를 구분한다. 다섯째, 접지는 기기 외함과 2m 이상 이격한다.

정리하면 용어마다 기준이 다르니, 기준을 나눠 외워야 답안이 정확해진다.