전기기사 내용중에서 전력계통의 서지로부터 설비를 보호하기 위한 피뢰기의 구비 조건은 무엇인가요?

Question

전기기사 시험에 나오는 내용 중에 이상전압 발생 시에 신속하게 방전해서 기기를 보호하면서도 방전 후 흐르는 속류를 확실히 차단하기 위해 피뢰기가 필요하다고 하는데요, 필요한 특성이나 구비조건을 알려주시면 감사드리겠습니다.

Answer 1

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

피뢰기라는거는 뇌 서지로부터 기기를 보호하고, 속류를 차단하는 장치입니다. 그로인해 구비조건은 5개로 정리할수 있습니다. 먼져 충격방전개시전압과 제한전압은 낮을수록 유리합니다. 또, 상용주파방전개시전압은 높아야 오작동을 막을 수 있습니다. 방전 시 발생하는 큰 전류를 견디는 방전내량이 커야 하고 방전 후 흐르는 속류를 확실히 차단하는 능력이 필수입니다. 구조적으로는 비직선 저항체인 특성요소와 직렬갭으로 구성됩니다. 그리고 최근에는 갭이 없는 갭리스형도 많이 쓰여지고 있습니다. 전기기사 시험에서는 질문해주신 구비조건 5가지를 암기하고 계시는게 도움이 되실겁니다. 감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 서수용 전기기사입니다.

전력계통의 서지로부터 설비를 보호하기 위한 피뢰기 구비조건에 대해서 설명해드리겠습니다.

전력계통에서 발생하는 낙뢰나 개폐 서지로부터 설비를 보호하기 위한 피뢰기는 정상 운전 시에는 계통에 영향을 주지 않으면서, 이상 전압 발생 시에는 신속하고 확실하게 서지를 대지로 방전할 수 있어야 합니다. 이를 위해 피뢰기는 몇 가지 필수적인 구비조건을 만족해야 합니다.

우선, 정상 상태에서는 절연성이 우수할 것이 요구됩니다. 계통의 상용 전압이 인가될 때에는 거의 전류가 흐르지 않아 누설전류가 작고, 장시간 사용해도 열화가 발생하지 않아야 합니다. 이는 계통의 안정적인 운전을 위해 중요한 조건입니다.

다음으로, 이상전압에 대해서는 낮은 제한전압을 가져야 합니다. 낙뢰나 서지 전압이 발생하면 피뢰기는 즉시 동작하여 전압을 안전한 수준 이하로 제한함으로써 변압기나 차단기와 같은 전기 설비의 절연을 보호해야 합니다.

또한, 응답 속도가 빨라야 합니다. 서지는 매우 짧은 시간에 큰 전압으로 발생하므로, 피뢰기는 순간적으로 동작하여 서지를 대지로 방전할 수 있어야 합니다.

아울러, 방전 용량이 커야 합니다. 반복적인 낙뢰나 큰 에너지를 가진 서지가 유입되더라도 소손되지 않고 이를 충분히 방전할 수 있어야 하며, 방전 후에도 성능 저하 없이 원래 상태로 복귀해야 합니다.

마지막으로, 동작 후에는 자동으로 원상 복귀해야 하며, 유지보수가 용이하고 신뢰성이 높아야 합니다.이는 장기간 계통 보호 기능을 안정적으로 수행하기 위한 중요한 조건입니다.