SURGE 직접 낙뢰 보호기

개요

직접 낙뢰는 Direct Strike라고 합니다. 이러한 직접 낙뢰는 다양한 구조물이나 건기 시설물등에 직접적으로 뇌격을 하는 현상을 말합니다. 아주 순간적으로 높은 전압으로 인하여 3000도가 넘는 고열과 전자력으로 뇌격 전위는 1억 볼트 상당과 전류의 파고는 50.000A 정도의 높은 전류로 약 150 마이크로초의 짧은 방전시간이 발생하여 구조물을 파괴하거나 인체에 심각한 위험을 초래할 수 있는 자연 현상입니다. 그 유형은 피뢰침에서 직접 유입되기도 하고 다양한 원인으로 인하여 Direct Strike의 피해를 받을 수 있습니다. 뇌격의 높은 전류 펄스의 진폭이 매우 크기 때문에 그 피해도 상당하며 구조물과 시설물 장비에 있어서는 절연이 손상되고 장비가 소손될 수 있습니다. 다만 이러한 직접적인 낙뢰의 발생 빈도는 높지 않습니다. 국제전기기술위원회 IEC에서는 Direct Strike의 파형이 파동의 도달시간은 10 마이크로초 정도로 이야기하고 있으며 그 번개의 높은 진폭으로 파동까지에 연장되는 시간은 350 마이크로초로 규정하고 있습니다.

내용

사용자 근처에서 전자기 유도 번개 발생 낙뢰전류에 의해 발생된 자기장은 장비 내에 회로의 루프 부분과 결합하여 전자기유도에 의해 과전압을 발생시킨다. 흐르는 전류를 유도뇌격전류라고 하며, 이러한 유도전류에 의한 피해는 에너지가 작아 직접낙뢰에 비해 1/10 정도에 불과하다. 그렇다고 해도 발생 빈도가 높고 영향 범위가 넓기 때문에 과소평가해서는 안 됩니다. 유도낙뢰 전류의 파형은 8/20 마이크로초로 설정된 Direct Strike의 파형과 다릅니다. 이 파형과 Direct Strike의 차이점은 파고 도달 시간은 가깝지만 감쇠는 20us로 상대적으로 빠르다는 점입니다. Direct Strike의 영어 표기는 Direct Strike라고 표기합니다. 즉 直擊雷는 자연 현상 중에서 벼락이라고 할 수 있습니다. Direct Strike는 단어 그대로 전하를 가진 구름으로 뇌운의 전하가 특정 조건에서 지상의 건축물.이나 자연물 등을 통해 대지로 그 뇌운의 전하를 방전하는 현상으로서, 그로 인한 뇌운의 폭발적 방전 이 자연물(나무 등의 )로 방전이 되면서 자연 발화 도시나 시외의 건축물 등으로 방전되어 화재나 방전으로 인한 감전 위험을 가져오는 것입니다. 따라서 낙뢰 예방으로 건축물에 설치한 피뢰침, 또는 전력 계통의 전력선, 외부 안테나, 건축물의 배관이나 조형물 등에 직접 떨어지는 현상으로서 뇌운에서 일정한 조건에 의하여 방전되는 뇌방전 에너지는 일시적으로 전체가 방전되는 과정에서 극심한 피해를 가져올 수 있습니다. 뇌운에서 방전된 뇌격전류는 그 진행경로에 있는 주변의 전자. 전기 기기나 또는 인체나 동물등은 손상을 입게 될 수 있습니다, 표면으로 흐르는 막대한 량의 방전에 의해 화재발생의 위험성도 높습니다. 건축법등에 의해 건축물에 설치된 피뢰침 등 뇌격으로부터 방어 목적인 외부 피뢰설비가 있는 건축물은 피뢰침을 통해 대지로 방전시키기에. 건축물 내부 전기. 전자 설비에 Direct Strike가 직접 떨어질 가능성은 희박하나, Direct Strike의 일부는 대지를 통해 방전이 되나 대지 접지선등으로 일부 흐를 수 있습니다. 따라서 이러한 위험으로부터 보호하기 위해 다양한 SURGE 기기들을 설치하는 것입니다.

BK30S.LS산전 (1).pdf

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기타

LS산전의 서지보호기 SPD의 특징:AC/DIN type 서지보호기는 교류 50/60Hz 전기 계통의 서지전압에 대해 보호합니다. 또한 보호소자(MOV) 교체형으로 출시 서지 보호기 BK 시리즈에서는 보호모듈만 제공되므로 별도의 구성품은 설치 시 현장 여건에 맞게 조합해야 합니다. 다음에 위험에 대비하여 서지 옵서버를 장비에 설치합니다. IEC 61643-12 규정:이와 같이 전기 전력설비의 시작점에는 접지라인에 1등급(Class Ⅰ) SPD가 설치되어야 합니다. 낙뢰가 구조물, 장비, 전력선 등에 직접 뇌격하는 것으로 약 2만 볼트 이상 이상의 전압과전류는 수 kA~300kA 이상의 과전류가 발생시킬 수 있습니다. 간접뇌격 (Indirect Lightning) Direct Strike가 발생하면 해당선로를 통하여 Surge가 전도되는 것으로 발생빈도가 가장 많으며, 6,000V 이상의 매우 큰 에너지를 갖고 있어 이에 의한 피해가 가장 많고 큽니다.

방전형 서지 옵소버

따라서 간접적인 뇌격으로부터 피해를 방지하기 위한 설비에서는 서지 보호기를 설치하여 유도된 서지로부터 기기를 보호합니다. 유도뢰 (Inducement Lightning)란 것은 유도뢰는 일면 벼락이 친 곳. 예를 들어 콘크리트 포장도로 위에 낙뢰가 떨어지면 표면이 부서질 정도로 그 에너지는 대단합니다. 유도뢰는 Direct Strike의 낙뢰지점으로부터 그 주변 인근대지에 매설된 전원선, 기타 시설물. 통신선, 금속파이프 등 때로는 공기 중으로 전도체를 통하여 유도되는 고전압 고전류의 유입으로 대지접지라인의 접지전위의 급상승으로 Surge가 일어납니다, 건축물로부터 일정 거리에 떨어진 지역에서 Direct Strike가 발생한 경우로서, 뇌방전 에너지 일부가 외부 인입선과 접지계통을 경유하여 간접적으로 설비로 유입됩니다. 따라서, 피뢰침 등과 같은 외부피뢰 설비가 필요 없는 차폐된 환경일지라도 외부로부터 유입되는 간접 뇌격 서지에 대비해 2등급(Class Ⅱ) 또는 3등급(Class Ⅲ) 기준에 의하여 전기 설비의 각 상마다 적합한 규격의 서지보호기가 SPD가 설치되어야 기기를 안전하게 보호할 수 있습니다. 방전 Direct Strike로 인한 지상과, 전하량을 가진 구름, 기압골에 의한 구름과 또 한 성질이 다른, 구름과 구름 사이에서는 수시로 방전현상이 일어나게 되어있습니다. 이렇게 방전이 되면 그 방전량은 유도된 전하가 되어 시설물의 전력선, 각종 도체 금속체 등으로 지표로 표면 흐르는 성질이 있어 이러한 방전에 어지로 전기 전자장비등을 손상시킵니다. 낙뢰가 건물의 피뢰침에 낙뢰시 또는 그 낙뢰가 떨어진 지점으로부터 뇌운 간의 방전 시 강한 전자파 유도로 나타나는 현상으로서, 서지 장치를 필요로 합니다. 그러한 방전 선로의 분기점에는 유도뢰 서지를 방지하기 위한 Class Ⅱ등급(예, 분전반) 또는 Class Ⅲ 등급(예, 단독부하 제어반, 세대분전반)의 SPD가 설치되어야 합니다. 서지 보호기는 LS산전, 운영상사. KACON. 등의 여러 제조사에서 생산하고 있으며 제품은 제조사의 요구성능을 확인한 후에 적합한 제품으로 사용합니다.

직격뢰