피뢰시스템

피뢰시스템에 대해 설명하기 앞서 2021년 개정된 KEC에 대한 변경사항이 있다.

계통접지 구성(TN계통, TT계통, IT계통)

문자의 정의

 제1문자-전원계통과 대지의 관계

  -T: 한 점을 대지에 직접 접속

  -I: 모든 충전부를 대지와 절연시키거나 높은 임피던스를 통하여 한 점을 대지에 직접 접속

 제2문자-전기설비의 노출도전부와 대지의 관계

  -T: 노출도전부를 대지로 직접 접속, 전원계통의 접지와는 무관

  -N:노출도전부를 전원계통의 접지접(교류 계통에서는 통상적으로 중성점, 중성점이 없을 경우는 선도체)에 직접 접속

 그 다음문자(문자가 있을 경우)-중성선과 보호도체의 배치

  -S: 중성선 또는 접지된 선도체 외에 별도의 도체에 의해 제공되는 보호기능

  -C: 중성선과 보호 기능을 한 개의 도체로 겸용(PEN 도체)

 

TN 계통: 전원 측의 한 점을 직접접지하고 설비의 노출도전부를 보호도체로 접속시키는 방식

TN-S 계통: 계통 전체에 대해 별도의 중성선 또는 PE 도체를 사용한다. 배전계통에서는 PE 도체를 추가로 접지할 수 있다.

TN-C 계통: 그 계통 전체에 대해 중성선과 보호도체의 기능을 동일도체로 겸용 PEN도체를 사용한다. 배전계통에서 PEN도체를 추가로 접지할 수 있다.

TN-C-S 계통: 계통의 일부분에서 PEN 도체를 사용하거나, 중성선과 별도의 PE 도체를 사용하는 방식이 있다. 배전계통에서 PEN 도체와 PE 도체를 추가로 접지할 수 있다.

TT 계통: 전원의 한 점을 직접 접지하고 설비의 노출도전부는 전원의 접지전극과 전기적으로 독립적인 접지극에 접속시킨다. 배전계통에서 PE 도체를 추가로 접지할 수 있다.

IT 계통: 충전부 전체를 대지로부터 절연시키거나, 한 점을 임피던스를 통해 대지에 접속시킨다. 전기설비의 노출도전부를 단독 또는 일괄적으로 계통의 PE 도체에 접속시킨다. 배전계통에서 추가접지가 가능하다. 계통은 충분히 높은 임피던스를 통하여 접지할 수 있다. 이 접속은 중성점, 인위적 중성점, 선도체 등에서 할 수 있다. 중성선은 배선할 수도 있고, 배선하지 않을 수도 있다.

 

피뢰시스템

적용범위: 전기전자설비가 설치된 건축물/구조물(낙뢰로부터 보호가 필요한 것, 지상으로부터 높이가 20[m] 이상인 것, 전기설비 및 전자설비 중 낙뢰로부터 보호가 필요한 설비

 

피뢰시스템의 구성

직격뢰로부터 대상물을 보호하기 위한 외부피뢰시스템, 간접뢰 및 유도뢰로부터 대상물을 보호하기 위한 내부피뢰시스템

 

외부피뢰시스템

(1) 수뢰부시스템: 돌침, 수평도체, 메시도체의 요소 중에 한 가지 또는 이를 조합한 형식으로 시설/배치하여야 한다. 건축물/구조물의 뾰족한 부분, 모서리 등에 우선하여 배치한다. 측뢰 보호가 필요한 경우 전체 높이 60[m]를 초과하거나 건축물/구조물의 최상부로부터 20[%] 부분에 한할 것.

(2) 인하도선 시스템: 수뢰부시스템과 접지시스템을 전기적으로 연결하는 것. 복수의 인하도선을 병렬로 구성해야 한다. 다만 건축물/구조물과 분리된 피뢰시스템인 경우 예외로 할 수 있으며, 도선경로의 길이가 최소가 되도록 한다.

건축물/구조물과 분리된 피뢰시스템인 경우-뇌전류의 경로가 보호대상물에 접촉하지 않도록 하여야 한다. 별개의 지주에 설치되어 있는 경우 각 지주마다 1가닥 이상의 인하도선을 시설한다. 수평도체 또는 메시도체인 경우 지지 구조물마다 1기닥 이상의 인하도선을 시설한다.

건축물/구조물과 분리되지 않은 피뢰시스템인 경우-벽이 불연성 재료라면 벽의 표면 또는 내부에 시설할 수 있다. 다만, 벽이 가연성 재료인 경우에는 0.1[m] 이상 이격하고, 이격이 불가능한 경우에는 도체의 단면적을 100[㎟] 이상으로 한다. 인하도선의 수는 2가닥 이상으로 한다. 보호대상 건축물/구조물의 투영에 따른 둘레에 가능한 균등한 간격으로 배치한다. 다만, 노출된 모서리 부분에 우선하여 설치한다.

수뢰부 시스템과 접지극 시스템 사이에 전기적 연속성이 형성되도록 다음에 따라 시설하여야 한다.-경로는 간능한 루프 형성이 되지 않도록 하고 최단거리로 곧게 수직으로 시설하여야 하며, 처마 또는 수직으로 설치된 홈통 내부에 시설하지 않아야 한다. 철근콘크리트 구조물의 철근을 자연적 구성 부재의 인하도선으로 사용하기 위해서는 해당 철근 전체 길이의 전기저항 값은 0.2옴 이하가 되어야한다. 시험용 접속점을 접지극 시스템과 가까운 인하도선과 접지극 시스템의 연결 부분에 시설하고 이 접속점은 항상 폐로 되어야 하며, 측정 시에 공구 등으로만 개방할 수 있어야 한다. 다만, 자연적 구성 부재를 이용하거나 자연적 구성 부재 등과 본딩을 하는 경우에는 예외로 한다.

인하도선으로 사용하는 자연적 구성 부재의 조건-각 부분이 전기적 연속성과 내구성이 확실하고 인하도선으로 규정된 값 이상인 것, 전기적 연속성이 있는 구조물 등의 금속제 구조체(철골, 철근 등), 구조물 등의 상호 접속된 강제 구조체, 건출물 외벽 등을 구성하는 금속 구조재의 크기가 인하도선에 대한 요구사항에 부합하고 두께가 0.5[m] 이상인 금속판 또는 금속관, 인하도선을 구조물 등의 상호 접속된 철근/철골 등과 본딩하거나 철근/철골 등을 인하도선으로 사용하는 경우, 수평 환상도체는 설치하지 않아도 된다. 인하도선의 접속은 도체의 접속부 수를 최소한으로 하여야 하며 용접, 압착, 나사 조임, 압착, 볼트 조임 등의 방법으로 확실하게 하여야 한다.