피뢰 시스템 - 한국전기공사협회 안전시공교육(시공관리책임자)

KEC 피뢰시스템의 적용 범위

• 지상으로부터 높이가 20m 이상인 것
• 낙뢰로부터 보호가 필요한 전기, 전자설비

KEC 피뢰시스템이란?

• LPS (Lightning Protection System) 
• 구조물을 뇌격으로 인한 물리적 손상을 줄이기 위해 사용됨

피뢰시스템의 구성

• 직격뢰, 유도뢰로부터 대상물을 보호하기 위한 외부피뢰시스템
• 인하도선의 뇌전류에 의한 전자, 정전유도장해로부터 대상물을 보호하기 위한 내부피뢰시스템

 

피뢰시스템 등급 선정

• 피뢰시스템의 레벨은 I~IV 4개 등급이 있음
• 피뢰등급은 낙뢰빈도 등의 지역 특성이나 시설의 중요도 등을 종합적으로 판단하여 보호수준을 선정함
• 일반적으로 IV 등급으로 시설하고 국가의 중요 시설물에는 III등급으로 시설
• 위험물의 제조소 등은 II등급 이상으로 함

피뢰 레벨	낙뢰의 영향	건축물 예
I	그 자체로 가장 큰 피해가 우려되는 건축물	화학, 원자력, 생화학 건물
II	건축물 주변에 피해(화재, 폭발)를 줄 우려가 있는 건축물	정유공장, 주유소
III	공공 서비스 상실의 피해가 우려되는 건축물	전화국, 발전소
IV	일반 건축물	주택, 농장

 

수뢰부시스템

• 수뢰부 시스템의 선정
  - 돌침, 수평도체, 그물망(메시)도체의 요소 중에 하나 또는 이를 조합한 형식으로 시설
  - 구성요소로 자연적 구성부재를 이용할 수 있음
  
  

반응형

• 수뢰부시스템의 재료

재료	형상	최소단면적	재료	형상	최소단면적
구리 주석도금 구리	원형단선	50㎡	용융 아연도금강	원형단선	50㎡
알루미늄	원형단선	50㎡	스테인리스강	원형단선	50㎡
				연선	70㎡

 

• 수뢰부시스템 배치방법
  - 보호각법, 회전구체법, 그물망법 중 하나 또는 조합된 방법으로 배치
  - 건축물의 뾰족한 부분, 모서리 등에 우선 배치

보호각법

• 간단한 형상의 건축물 등의 지상고가 60m 이하일 때만 적용
• 대부분 모든 장소에 적용할 수 있는 회전구체법 적용

회전구체법

• 피뢰 등급에 따라 회전구체 반지름을 그림과 같이 굴렸을 때 회전구체 표면이 닿는 곳에 수뢰부를 설치하여 직격뢰 보호

피뢰시스템 등급	회전구체 반지름
I	20m
II	30m
III	45m
IV	60m

인하도선 시스템

• 수뢰부에서 받은 뇌전류를 안전하게 접지극을 통해 대지로 방류하기 위한 최적경로를 선정하여야 함
• 수뢰부와 접지극의 전기적 연결
  - 인하도선의 수: 복수로 병렬 구성
  - 도선 경로의 길이를 최소로 함

인하도선 시스템의 재료

재료	형상	최소단면적	재료	형상	최소단면적
구리 주석도금 구리	연선	50㎡	용융 아연도금강	원형단산	50㎡
알루미늄	연선	50㎡	스테인리스강	연선	70㎡

 

인하도선 시스템의 배치 방법

• 건축물과 분리되지 않는 피뢰시스템의 경우
  - 벽이 가연성 재료인 경우 0.1m 이상 이격
  - 이격이 불가능한 경우:도체를 100㎟ 이상으로 함
• 인하도선의 수는 2조 이상
• 보호대상 건축물 둘레에 균등한 간격으로 배치, 노출된 모서리 부분에 우선 배치

피뢰시스템의 등급	인하도선의 간격
I, II	10m
III	15m
IV	20m

수뢰부와 접지극 사이의 연속성 형성

• 인하도선은 최단거리로 곧게 수직으로 설치 (처마 또는 홈통 내부에 시설 불가
• 구조물의 철근을 자연적 구성부재로 사용할 때
  - 금속부재의 최상단부와 지표레벨 사이의 직류 저항값은 0.2 이하로 하여야함
  - 이 경우 수평 환상도체는 설치하지 않아도 됨
• 건축물의 외벽 등을 구성하는 금속 구조제의 인하도선으로 적용
  - 금속 구조제의 두께가 0.5mm 이상인 금속판 또는 금속관