낙뢰
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전기 자동화 용어

낙뢰

by 자동제어기 2023. 4. 11.
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개요

낙뢰와 번개 천둥에 대해 알아 봄니다,

번개는 ( 영어표기=lightning)  일반적으로 적란운, 즉 소나기 구름에서 자주 발생합니다. 구름 내부에는 작은 물방울이나 얼음 알갱이가 혼재하고 있는데  이들이 기압의 차이등으로  움직이고 서로 부딪히면서 전하가 발생하게 됨니다.이러한 작은 물방울들은  상승기류를 타고 올라가다 물방울은 음전하로, 주변 공기는 양전하로 대전하게 됨니다. 그 외에도 구름 속 얼음 알갱이들이 깨지거나 서로 부딪힐 때 마찰전기가 생기기도 합니다. 이러한 수많은 양전기와 음전기가 있는데,이것이  양전기와 음전기가 방전하면서 발생하는 불꽃 현상을 번개라고 합니다.방전에는 구름 사이에서 발생하는 방전과 구름과 지면 사이에서  발생하는 방전이 있는데 후자의 경우를 벼락 또는 낙뢰라고 한다.

낙뢰 ( thunderbolt) 또는thunderstroke.  cloud to ground discharge 라고도 표현 합니다.

천둥 : thunder:번개가 공기중을 이동할 때 매우 높은 열 (절대온도 약 30.000도) 때문에 공기가 급격하게 팽창하게 되는데, 이 때 그 공기가 팽창과정에서 폭발적으로  터지면서 발생하는 소리 입니다.

 

낙뢰현상의 종류

직격뢰(thunderstroke):직접 낙뢰가 치는 것을 말합니다.ENERGY가 너무 커서 전자 기기로서는 대책은 거의 불가능 하며 외부에 따로 피뢰 설비를 할 필요가 있습니다.

 유도뢰(Induced lightning):직격뢰등의 낙뢰가 방생하였을 때 낙뢰의 원인으로 송전선 근방에  전자계에 급변으로 발생하는SURGE전압과 선행 방전으로 유도되는 SURGE전압,뇌운의 전하에 대해 송전선에 발생한 전하가 뇌방전으로 BALANCE가 무너져 SURGE전압으로 되어 송전선으로 전이 되는 현상.

FLASH OVER(back flashover):전기가 흐르는 도체 송전선이나 마주보는 도체 EARTH선이나 철탑에 낙뢰 했을 때 대지에는 IMPEDANCE가 있어 낙뢰 지점의대지 전위가 높아져 이것이 LINE을 타고 전자기기의 입력에 인가되는 현상.

낙뢰의 유도 현상을 나타내는 그림
낙뢰

 

서지 보호

벼락이 생성되고, (.Lightning) Surge  대지 를 통하여 역류해 전자기기를 파괴 시키며, switch·relay·용접 등의 Arc와 단락에 의한 개폐 Surge,Motor·엘리베이터 등의 구동 Surge 등 우리 주변에서는 끊임없이 Surge가 발생한다.이러한 서지를 전기계통의 설비를 보호하기 위하여 사용하는  소자 특성 SPD(제조사 품번)는 일반적으로 선로에 발생한 과도전류의 전파 경로를 접지로 돌려 소자의 breakdown전압으로 과도전압을 한정시키는 역할을 하는 피뢰관과 같은 방류형(Diverting)소자와 과도전류의 통과를 억제하여 피보호기기에 전파되지 못하게 하는 저항 혹은 인덕터 등의 저지형(Blocking)소자 및 유입되는 이상 과전압을 소자의 제한전압으로 한정시키는 MOV(Metal Oxide Varistor)나 정전압 다이오드 등의 차단형(Clamping)소자등으로  구성됨니다. Surge가 기계설비 자동화설비에 미치는 영향은 시스템을 퐈괴할 수도 있습니다., 강한 Surge는 일거에 회생 불능 상태로 파괴 시킨다. system은 기기와 기기의 결합에, systemsystem이 결합되는 total system을 구축하는 것이 일반화 되어 가고 있습니다. 그리고 현장의 서지 소자는 세 제품이라고 해도 단 한번의 서지가 발생했다면 바로 교체해 주는 것이 좋습니다. 유지 보수 없이 사용 한다면 극한적인 경우 전system이 연쇄적으로 파손되는 경우도 초래할 수 있다. 따라서  Surge Protection System을 장비에 특성에 알맞게 구성 하여야 합니다.

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