분전반·변전·피뢰 설비

핵심 정리

분전반·변전·피뢰 설비는 건축물이 받은 전기를 건물 안에서 나누어 쓰고, 그 과정에서 생기는 위험과 벼락 피해를 막는 설비를 묶은 개념이다. 전기 설비의 뼈대는 수전과 배전, 그리고 보호의 세 축으로 잡으면 된다. 분전반은 배전의 중심이고, 변전실은 전기를 받아 분전반 쪽으로 넘기는 공간이며, 피뢰 설비는 벼락 전류를 땅으로 흘려보내는 보호 장치다.

분전반은 들어오는 전원을 보조 회로로 나누어 분배하면서, 각 회로의 보호 퓨즈나 회로 차단기를 하나의 외함에 모아 둔 장치다. 그래서 분전반의 위치는 배선 길이와 점검 편의를 곧바로 좌우하고, 설치 기준도 위치를 중심으로 짜여 있다. 분전반은 간선에서 배선을 분기하는 개소에 설치한다. 여기서 핵심 요건은 다음과 같다. 분기회로의 길이가 30미터 이하가 되도록 분전반 위치를 정한다.

피뢰 설비는 설치 대상이 정해져 있다. 낙뢰의 우려가 있는 건축물 또는 높이 20미터 이상의 건축물에는 기준에 맞는 피뢰설비를 설치해야 한다. 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25센티미터 이상 돌출시켜 설치한다. 돌침은 벼락을 받아 전류를 끌어들이는 부분이므로, 이 돌출 길이가 지켜져야 보호 기능이 성립한다.

피뢰 설비가 있는 건물 내부는 일반적으로 안전하다고 보지만, 전기 기기나 전원선, 금속 수도관과 금속 가스관으로부터는 1미터 정도 떨어져 있는 것이 좋다. 외부 피뢰와 내부 피뢰 대책은 함께 고려해야 한다. 외부 피뢰는 피뢰침, 인하도선, 접지로 구성되고, 내부 피뢰는 등전위, 전기 차폐, 서지보호기 등으로 대응한다.

변전실의 위치 원칙은 부하와의 거리로 잡는다. 변전실은 부하의 중심에서 먼 장소가 아니라 가능한 한 부하의 중심에 가까운 곳에 두는 것이 원칙이다. 이 원칙은 반출입이나 습기 같은 다른 조건과 함께 충족해야 하는 기준이다.

자세히

분전반 설치 위치와 내부 기기

분전반의 위치 기준은 여러 조항이 함께 작용한다. 분전반은 가능한 한 매층마다 설치하는 것이 원칙이며, 이때 제3종 접지를 한다. 층마다 분전반을 두면 층 안의 분기회로 길이를 짧게 잡을 수 있어, 앞서 본 30미터 이하 기준을 맞추기도 쉬워진다. 설치 장소는 조작이 안전하고 보수·점검이 쉬운 곳이어야 한다. 건물 안의 다른 설비와 맞춰 배치하는 기준도 있다. 분전반은 통신단자함이나 옥내 소화전함과 조화되게 설치한다.

부하와의 거리는 분전반 위치를 정하는 또 다른 축이다. 분전반은 가능한 한 부하의 중심에 가깝게 설치한다. 병용식 배전에서도 분전반은 부하의 중심 가까이에 두어야 한다. 두 기준을 함께 보면, 간선에서 분기하는 전기적 위치와 부하 중심이라는 공간적 위치를 동시에 맞추는 것이 분전반 배치의 요점이다.

분전반 안의 기기 배치도 기준이 있다. 주개폐기, 분기회로용 분기개폐기, 자동차단기 등은 한곳에 모아 설치한다. 주요 차단 기기를 한곳에 모으면 조작과 점검의 동선이 짧아진다. 위 기준을 표로 정리하면 다음과 같다.

피뢰 설치 대상과 돌침의 보호각

피뢰설비 설치 대상은 두 조건 가운데 하나만 충족해도 된다. 두 조건은 ‘그리고’가 아니라 ‘또는’으로 연결되어 있으므로, 높이가 낮은 건축물이라도 낙뢰의 우려가 있으면 설치 대상이 된다. 낙뢰 우려는 건축물이 놓인 환경을 기준으로 하고, 높이 기준은 건축물의 크기를 기준으로 한다는 점에서 두 조건은 성격이 다르다.

돌침과 수평도체의 보호 범위는 보호각으로 계획한다. 일반 건축물은 보호각 60도 이하로, 위험물 관계 건축물은 45도 이하로 계획한다. 위험물 관계 건축물의 보호각이 더 작다는 점을 기억하면 두 기준을 섞지 않을 수 있다.

피뢰 시스템의 구성과 접지

피뢰침은 돌침부, 피뢰도선, 접지전극으로 구성된다. 이 세 부분은 벼락 전류를 받아 땅으로 흘리는 하나의 경로를 이룬다. 공중 단자와 접지 사이에 낮은 저항의 전도 경로를 주는 것이 피뢰 시스템의 기본 역할이다. 외부 피뢰 구성과 내부 피뢰 대책은 별개로 보지만, 접지 쪽에서는 서로 이어진다.