피뢰기 정격전압

정의

피뢰기 정격전압은 속류를 차단하고 원상 복귀할 수 있는 최고 상용주파 전압이다.

정격전압은 실효값으로 표시하며 kV 단위를 쓴다. 피뢰기 선정에서 가장 먼저 정하는 값이다.

속류는 서지 방전이 끝난 뒤에도 계통 전압 때문에 계속 흐르는 전류다.

동작 순서와 정격전압의 위치

이상전압이 들어오면 단자전압이 올라가 직렬갭이 방전하고 서지 전류가 대지로 흐른다.

단자전압은 제한전압 수준으로 억제되어 피보호기기의 절연을 지킨다.

서지가 소멸하면 특성요소 저항이 커져 속류를 차단하고 정상 상태로 복귀한다.

정격전압은 이 동작이 가능한 최고의 상용주파 전압 한계다.

정격전압이 낮으면 특성요소에 과전류가 흘러 열폭주가 생길 수 있다.

정격전압과 제한전압 비교

정격전압과 제한전압은 둘 다 피뢰기의 전압 기준이지만 목적이 다르다.

정격전압은 속류를 끊는 능력의 기준이며 피뢰기 선정에서 가장 먼저 정한다.

정격전압은 계통 최고전압과 건전상 전압 상승으로 정하고, 제한전압은 기기 절연강도에 맞춘다.

두 값을 혼동하면 감점되므로 시험에서 구분해 쓴다.

앞의 질문 답은 예다. 제한전압이 낮을수록 기기 절연에 안전하다.

계산 예제

가상의 22.9kV 중성점 유효접지 계통을 예로 든다. 계통 최고전압은 25.8kV로 가정한다.

설치점 상용주파 대지전압은 계통 최고전압을 루트 3으로 나눈 값이다.

1선 지락 시 건전상 대지전압은 1.3배 이하로 보므로 약 19.4kV가 된다.

정격전압은 이 값 이상인 표준 정격에서 고른다. 계산 결과는 설명을 위한 것이다.

실제 선정은 접지 방식과 제조사의 정격표를 함께 따른다.

정리

정리한다. 피뢰기 정격전압은 속류를 차단하고 원상 복귀할 수 있는 최고 상용주파 전압이다.

산정은 계통 최고전압과 단시간 과전압을 함께 고려하고, 접지 방식을 확인한다.

제한전압은 방전 중 단자에 남는 값이라 정격전압과 구별해 쓴다.

정의, 구비조건, 선정 기준은 이 흐름에 맞춰 답안에 쓴다.