전기안전관리_011_수배전설비 - 피뢰기

출처: 한국전기기술인협회 전기안전관리교육 특별과정

 

1. 피뢰기(LA)의 동작원리 및 구성

1) 피뢰기 동작원리

피뢰기란 전력설비의 기기를 이상전압 (뇌서지 개폐 서지)으로부터 보호하는 장치이다. 피뢰기의 기능은 그 단자전압이 이상전압의 침입으로 일정 전압 레벨 이상으로 올라갔을 때 신속하게 동작하여 보호 레벨 이하로 이상전압을 억제하는 기능과 이상전압을 처리한 후 원상태로 자동으로 회복(속류차단) 시키는 기능을 지니고 있다.

 

2) 피뢰기의 구성

(1) 특성요소 (Sic 탄화규소, Zno 산화아연)

뇌서지 등에 의한 큰 이상전압에 대해서는 저항값이 작아져서 제한전압을 낮게 억제하고 비교적 낮은 계통의 전압에서는 높은 저항값으로 되는 비직선 저항특성이 있어 속류 등을 차단한다.

 

(2) 직렬갭

갭형 피뢰기에만 있으며, 이상전압에는 방전하고 피뢰기 동작후 속류 (피뢰기 동작후에 흐르는 전류)를 차단한다.

 

(3) 단로장치 (Disconnector, Isolator)

피뢰기 접지단자에 부착하여 피뢰기 자체의 고장 또는 동작시 접지선을 분리시킨다.

 

2. 피뢰기의 설치장소 및 정격사항

1) 설치장소

- 발전소, 변전소 또는 이에 준하는 장소이 가공전선 인입구 및 인출구

- 가공 전선로에 접속되는 배전용 변압기에 고압측 및 특고압측

- 고압 및 특고압 가공전선로 부터 공급을 받는 수용 장소의 인입구

- 가공 전선로와 지중 전선로가 접속되는 곳

- 특별고압에서 고압으로 강압하는 변압기의 고압측 (3배이하의 방전장치)

 

2) 정격

- 22.9kV 수용가 : 정격전압 18kV, 공칭방전전류 2.5kA, 5kA에서 선정한다.

선로전압	피뢰기의 정격전압		공칭방전전류 [A]	유효이격거리 [m]
	변전소	배전선로
22.9	21	18	5,000 (2,500)	20
22	24		10,000	20
66	75 (72)		10,000	45
154	138 (144)		10,000	60

※ 전압 22.9 [kV] 이하의 배전선로에서 수전하는 설비의 피뢰기 정격전압은 배전 선로용을 적용한다.

전압 6.6 [kV] ~ 7.5 [kV], 3.3 [kV] ~ 4.2 [kV] 적용한다.

 

반응형

3. 피뢰기의 안전관리

1) 피뢰기의 점검보수

(1) 피뢰기 외관 점검 : 애관의 균열, 오손 여부 점검 및 청소

 

(2) 피뢰기 결속상태 점검 : 단로장치 접지선 접속상태 점검 및 접속부 볼트 조임

 

(3) 가대 및 기초 볼트 조임

 

(4) 단로기 동작 여부 확인

 

(5) 접지선의 접속 및 배선상태

- 10㎟ 이상 유연성 좋은 연선 또는 편조선을 사용하고 40cm 정도 길이로 수평상태로 시설하여 단로기 분리시에는 곧바로 아래로 쳐져서 확실하게 피뢰기를 대지로부터 분리시켜야 한다.

- 만약, 접지선의 유연성이 부족하여 단로기 폭발시에 피뢰기 하단과 완전히 벌어지지 않으면 방전이 지속되어 피뢰기 폭발사고로 이어질 수 있다.

 

2) 피뢰기 절연열화 점검

(1) 절연저항 측정

피뢰기의 선로측 단자와 접지측 단자와의 사이의 절연저항을 측정하는데 그 값은 피뢰기의 종류나 형식 또한 정격전압에 따라 다르므로 제조자가 지시한 값의 범위 내인지를 확인한다.

(직렬갭에 병렬저항이 없는 피뢰기는 보통 적어도 1,000 [MΩ]  이상이다.)

 

(2) 피뢰기의 누설전류 측정

Gapless 피뢰기는 설치하고 나서 보통 3년이 지나면 주기적으로 누설전류를 측정하여 허용치 (한전기준 0.5mA)를 초과할 경우 교체를 한다.

 

(3) 상별 온도차 10℃ 이상시 교체

구분	정상	요주의	이상
온도차	5℃ 이하	5℃ 초과 ~ 10℃	10℃ 이상

3) 피뢰기 형식 및 장단점

구분	자기형	폴리머형
구조	자기애관 (Ceramic) 사용	고분자 고무 (EDPM) 사용
장점	내후성, 난연성, 불활성 표면 내열성, 내아크성	내충격성, 내오손성, 기밀성 우수 방압특성우수 (폭발비산방지)
단점	중량이 무거워 취급이 불편 충격에 약함, 수분흡수 폭발시 비산	코로나, 열, 아크 자외선에 취약 장기수명 예측 곤란

※ 피뢰기 교체시 자기형 피뢰기는 가급적 폴리머형 피뢰기로 교체한다.

 

4) 주의사항

가공전선로와 지중전선로 옥외 접속점의 피뢰기는 점검이 용이하지 않아서 안전관리에 문제가 있어서 주의가 필요하다.

 

전기안전관리_010_수배전설비 - 인입관계 기기

 

전기안전관리_012_수배전설비 - 계기용 변성기