피뢰시스템 시설기준

피뢰시스템의 정의

피뢰시스템은 낙뢰 전류를 수뢰부에서 받아 건물 밖으로 흘려보내는 설비 전체다.

건축물과 설비를 낙뢰 피해에서 지키며, 외부 피뢰와 내부 피뢰로 나뉜다.

전기안전기술사 시험에서 KEC 기준과 함께 반복 출제되는 개념이다.

구성 요소와 전류 흐름

수뢰부는 뇌격을 받아 뇌전류를 포착하는 부분이다.

인하도선은 뇌전류를 낮은 임피던스로 접지극까지 내리고, 접지극은 이를 대지로 방산한다.

등전위본딩과 SPD는 건물 내부의 전위 상승과 유도 과전압을 줄인다.

두 부분이 함께 작동해야 뇌격 전류가 대지로 빠지고 내부 과전압이 억제된다.

회전구체법 보호 반경

보호 범위는 회전구체법으로 정하며, 구 반경은 피뢰레벨에 따라 정해진다.

예를 들어 구 반경 45m, 돌침 높이 10m이면 지면상 보호 반경을 공식으로 구한다.

공식에 대입하면 루트 800이 되며, 이 값의 제곱근을 계산한다.

돌침 높이가 커지면 반경도 커지지만 증가율은 완만하다.

시설 기준 수치

시험에서 정확히 적어야 하는 기준 수치를 항목별로 정리한다.

돌침은 건축물 최상단에서 25cm 이상 돌출시키고, 재료 단면적은 동선 기준 50mm² 이상으로 쓴다.

인하도선 대용 구조체는 최상단부와 지표 사이 전기저항이 0.2Ω 이하일 때 전기적 연속성이 있다고 본다.

측면 수뢰부는 높이 60m 초과 건축물에 대해 지상 4/5 높이 지점부터 설치한다.

외벽이 금속부재로 마감되고 연속성 조건을 만족하면 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다.

측면 수뢰부 설치 높이

건축물 높이가 60m를 초과하면 측면 수뢰부를 설치해야 한다.

예를 들어 높이 80m 건축물은 80 × 4/5 = 64m 지점부터 최상단까지 측면에 수뢰부를 둔다.

지표에서 최상단 높이가 150m를 초과하면 120m 지점부터 설치한다.

외벽이 금속부재로 마감되고 연속성 조건을 만족하면 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다.

100m 건축물이면 100 × 4/5 = 80m 지점부터 설치한다.

분리형과 비분리형 비교

수뢰부를 건축물과 분리할지, 구조체에 결합할지에 따라 구분한다.

분리형은 낙뢰 전류가 건축물 내부로 침입하는 것을 막는 데 유리하다.

비분리형은 철골·철근 구조체를 인하도선으로 쓰므로 시공이 간단하지만 전기적 연속성을 반드시 확보해야 한다.

답안에는 외부피뢰와 내부피뢰를 동시에 고려하고 등전위본딩·SPD를 병행해 적는다.

정리

피뢰시스템은 외부 피뢰와 내부 피뢰를 함께 설계해야 한다.

외부 피뢰는 수뢰부·인하도선·접지극으로, 내부 피뢰는 등전위본딩과 SPD로 구성된다.

돌침 25cm 이상, 재료 단면적 50mm² 이상, 대용 구조체 0.2Ω 이하를 답안에 적는다.