1) 피뢰기(LA) 의 기능
낙뢰 또는 개폐시의 이상전압의 침입으로 또는 방전개시 전압 이상으로 단자전압이 상승시
-> 신속히 동작하여 정격(제한)전압 이하로 이상전압을 억제하는 기능
-> 이상전압을 방전한 후 자동적으로 회복(속류차단)시키는 장치
2) 피뢰기의 제1 보호 대상 : 전력용 변압기
3) 피뢰기의 구성 요소
(1) 직렬갭 : 뇌전류를 대지로 방전시키고 속류를 차단한다.
(2) 특성 요소 : 뇌전류 방전시 피뢰기 자신의 전위 상승을 억제하여 자신의 절연 파괴를 방지 한다.
4) 피뢰기의 구비조건
① 충격 방전 개시 전압이 낮을 것
② 제한 전압이 낮을 것
③ 상용 주파 방전 개시 전압이 높을 것
④ 속류 차단 능력이 클 것
5) 피뢰기의 최대 유효 이격거리
| 공칭전압 | 22kV | 22.9kV | 66kV | 154kV | 345kV |
| 이격거리 | 20m | 20m | 45m=20+25 | 65m=20+45 | 85m=20+65 |
6) 피뢰기 정격전압 :
속류를 제한하는 교류의 최고전압
| 공칭전압[kV] | 중성점 접지방식 | 변전소 | 배전선로 |
| 3.3 | 비접지 | 7.5 | 7.5 |
| 6.6 | 비접지 | 7.5 | 7.5 |
| 22.9 | 3상4선식 다중접지 | 21 | 18 |
| 22 | PC접지 또는 비접지 | 24 | |
| 66 | PC접지 또는 비접지 | 75 | |
| 154 | 유효접지 | 138 | |
| 345 | 유효접지 | 288 |
7) 피뢰기 방전 전류
| 공칭방전전류[A] | 설치 장소 | 적용조건 | |
| 10,000 | 변전소 | 1. 154[kV] 이상 계통 2. 66[kV] 및 그 이하 계통에서 뱅크용량이 3000[kVA]를 초과하는 곳 |
|
| 5,000 | 변전소 | 66[kV] 및 그 이하 계통에서 뱅크용량이 3000[kVA]이하 인 곳 | |
| 2500 | 선로, 변전소 | 배전선로 | |
8) 피뢰기 종류
| 구분 | Gap형 | Gapless형 |
| 주 성분 | 탄화 규소 (SiC) | 산화 아연 (ZnO) |
| 단자 전압 | 직렬 갭이 방전 개시할 때까지 단자 전압이 상승한다. |
소자에 흐르는 전류의 크기에 따른 단자 전압의 변화가 거의 없다. |
| 특성 | 단속 특성 | 연속 특성 |
| 속류 차단 | 계통의 전류 파형이 "0"이 되는 순간 속류 차단 (속도 느림) |
이상 전압 소멸과 동시에 속류 차단 (속도 빠름) |
| 서지 흡수 | 속도 느림 | 속도 빠름 |
9) 피뢰기를 시설하여야 하는 장소
1) 발전소, 변전소 또는 이에 준하는 장소의 가공전선 인입구 및 인출구
2) 가공전소로에 접속하는 배전용 변압기의 고압 측 및 특고압 측
3) 고압 및 특고압 가공전선로부터 공급을 받는 수용장소의 인입구
4) 가공전선로와 지중전선로가 접속되는 곳
10) 피뢰기 관련 용어
1) 정격 전압 (Rated Voltage)
2) 속류 (Follow Current)
-. 방전 현상이 끝난 후에도 계속해서 전력 계통에 공급되어 피뢰기에 흐르는 전류
3) 제한 전압
-. 피뢰기가 동작 (방전) 중 단자 전압의 파고치 낮을 수록 좋음
4) 상용주파 방전 개시 전압
-. 피뢰기에 전류가 흐르기 시작한 최저의 상용주파 전압을 말하는 것으로 높을 수록 좋음
-. 상용 주파수 = 60Hz
5) 충격 방전 개시 전압
-. 피뢰기 방전 초기에 방전 전류가 충분히 형성되어 단자간 전압 강하가 일어나기 시작 이전에 도달하는 단자 전압의 최고치로 낮을 수록 좋음
# 서지 흡수기(SA)
1) 설치 위치
2) 정격 전압, 공칭 방전 전류
#외부 피뢰시스템
(1) 전기전자설비가 설치된 건축물, 구조물로서 낙뢰로부터 보호가 필요한 것 또는 지상으로부터 높이가 20[m]이상인 것은 피뢰시스템을 적용해야한다.
(2) 수뢰부시스템의 구성요소 : 돌침, 수평도체, 메시도체
(3) 피뢰시스템의 배치법: 보호각법, 회전구체법, 메시법
(4) 지상으로부터 높이 60[m]를 초과하는 건축물, 구조물에 측뢰 보호가 필요한 경우 수뢰부 시스템을 시설하여야 하면 최상부로부터 20[%] 부분에 한한다.
(5)
| 필기 | 실기 | |
| 정격 전압 | 2014-1 | 2017-2 2016-1 |
| 제한 전압 | 2017-2 2016-1 |
2016-1 |
| 구조 | 2015-1 | 2016-1 2010-1 |
| 구비조건 | 2016-1 | 2016-1 2014-3 1999-6 |
| 설치장소 | 2020-1 2016-3 2014-3 |
|
| 공칭방전전류 | 2019-3 2011-2 2007-3 |
|
| 피뢰 시스템의 등급 | 2021-2 | |
| 서지흡수기(SA) | 설치장소 (2019-2, 2013-3 ), 2019-1 용도 2019-1, 2011-1, 2003-2 |
전기설비기술기준 및 판단기준에 의한 피뢰기를 시설하여야 하는 장소에 대한 기준을 4가지 쓰시오.
정답
1) 발전소, 변전소 또는 이에 준하는 장소의 가공전선 인입구 및 인출구
2) 가공전소로에 접속하는 배전용 변압기의 고압 측 및 특고압 측
3) 고압 및 특고압 가공전선로부터 공급을 받는 수용장소의 인입구
4) 가공전선로와 지중전선로가 접속되는 곳
출처: 전기기사 실기 2016-3
출처: 전기기사 실기 2013-3 서지흡수기(SA)
피뢰기에 흐르는 정격방전전류는 변전소의 차폐유무와 그 지방의 연간 뇌우 발생일수와 관계되나
모든 요소를 고려한 경우 일반적인 시설장소별 적용할 피뢰기의 공칭방전전류를 쓰시오.
| 공칭 방전 전류 | 설치장소 | 적용조건 | |||
| ① | 변전소 | 1. 154kV이상 계통 2. 66kV 및 그 이하 계통에서 Bank용량이 3,000 kVA를 초과하거나 특히 중요한 곳 3 단거리 송전선 케이블 및 정전축전기 Bank를 개폐 하는 곳 4. 배전선로 인출측(배전Feeder인출용 장거 리 케이 블은 제외) |
|||
| ② | 변전소 | 66kV 및 그 이하 계통에서 Bank용량이 3,000 kVA | |||
| ③ | 선로 | 배전선로 | |||
[답]
① 10,000[A] ② 5,000[A] ③ 2,500[A]
출처 : 전기기사 실기 2011-2, (2007-3)
그림은 갭형 피뢰기와 갭레스형 피뢰기 구조를 나타낸 것이다. 화살표로 표시된 각 부분의 명칭을 쓰시오.
이하 생략
출처 : 전기기사 실기 2010-1
154[kV] 중성점 직접 접지 계통의 피뢰기 정격 전압은 어떤 것을 선택해야 하는가 ? (단, 접지 계수는 0.75이고, 유도는 1.1이다.)
피뢰기의 정격 전압 (표준값[kV])
| 126 | 144 | 154 | 168 | 182 | 196 |
계산 : 0.75x1.1x154x1.2/1.1=138.6[kV]
답 : 표에서 정격전압은 144[kV]
출처 : 전기기사 실기 2009-2
피뢰기에 대한 다음 각 물음에 답하시오.
(1) 현재 사용되고 있는 교류용 피뢰기의 구조는 무엇과 무엇으로 구성되어 있는가?
(2) 피뢰기의 정격전압은 어떤 전압을 말하는가?
(3) 피뢰기의 제한전압은 어떤 전압을 말하는가?
[답]
(1) 직렬 갭, 특성요소
(2) 속류가 차단되는 교류의 최고 전압
(3) 피뢰기가 동작중 단자전압의 파고치
출처 : 전기기사 실기 2004-1
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