전기.통신설비와 낙뢰

소개

전기.통신설비에서 발생되는 낙뢰피해의 형태와 대책에 대해 간단하게 소개

목차

1. 개요

2. 낙뢰피해의 형태
1) 열적효과
2 기계적 파괴효과
3) 전기적 파괴효과

3. 낙뢰피해 방지대책
1) 뇌써지의 침입저지
2) 뇌써지 억제
3) 여러 배선간의 등전위화
4) IEC 62305의 피뢰대책

본문내용

1. 개요

고도 정보화기기를 비롯하여 뇌 피해가 발생되는 기기는 다양하다. 그러
나 통신기기가 뇌써-지에 의해 일단 기능을 멈추면 통신기기만의 자체 문제
에 그치지 않고 사회적으로 미치는 영향이 크다. 멀티미디어 시대를 맞이
하여 이와 같은 통신기기와 통신시스템 기기에 대한 높은 신뢰성을 확보하
기 위해서는 철저한 뇌써-지 대책이 필요하다.
최근까지의 전자기기에 대한 뇌써-지 대책은 개별기기를 중심으로 한
대책이었다. 그러나 고도정보화에 대응하는 최근 전자기기는 전원선과 접
지선, 통신선, 안테나선, 원격감시신호선 등 여러 전원선과 신호선이 접속
되어 있으므로 시스템 측면에서의 대책 접근이 매우 중요하다.

2. 낙뢰피해의 형태

1) 열적효과

뇌전류는 파고값, 지속시간 등이 파라미터로서 변화되며 온도상승은 i
를 뇌전류의 파고값(A), t 를 지속시간(S)으로 하면 it 에 비례하고
양극성의 낙뢰에서는 ∫ itdt 가 10(As) 라는 최고값도 기록되어 있다.
음극성에서는 10(As) 정도이다.
따라서 1(s) 가까워지면 방전로 가열효과에 의하여 화재, 금속의 용융
등이 발생한다.

2) 기계적 파괴효과

방전로가 급격한 가열에 의하여 팽창, 압축이 발생하여 초음속 압력파가
전해진다. 이러한 충격파에 의해서 기계적 파괴현상이 발생하며 충격파
압력 P 의 이론식은

P = (N/㎡) 이며

여기서 W 는 순간에 해당되는 에너지, r 은 원주상 방전로의 반지름이다

3) 전기적 파괴효과

(1) 접지계통의 전위상승에 의한 써지
건축물의 피뢰침에 뇌격이 있는 경우, 뇌격전류는 인하도선과 접지극을
통하여 대지로 유입한다. 이 경우 인하도선을 타고 대지에 흐르는 뇌격전류
는 급준파인데 통상 근사적으로 집중상수의 인덕턴스 L 과 접지저항 R 의
직렬회로로 간주한다. 이 회로에 뇌격전류 I(t) 가 흐르면 그 정상에서는
다음 식으로 표시되는 대지전위가 생긴다. 실제로 이 전위는 대지면에 가까
워 질수록 작아진다.

V = L + Ri(t)

대지전위상승 V 는 뇌격전류 외에 건축물 규모나 높이에 직접 관계하는
피뢰설비의 시설상황 및 인하도선의 가닥수와 그 간격에 따라 다른데 예
로서 가닥수가 많아질수록 대지전위가 감소하는 경향을 띤다.
피뢰설비의 접지저항은 건축물 자체보호에는 영향을 주지않지만 주변 대
지면의 전위분포에 관계한다. 즉 접지극으로부터 떨어질수록 보폭전압이
감소하고 메쉬전극이나 링전극을 매설하면 대지면에서 전위분포를 왼화하여
보폭전압을 작게 할 수 있다.

참고자료

· 없음