피뢰기 (Lightning Arrester) 종류, 구조

 

1. 피뢰기 목적

 -. 선로에 발생하는 이상 전압을 대지로 방전시켜 기기의 절연 보호

 -. 외부 이상 전압 (유도뢰 등) 억제

 -. 속류 차단

 

 

2. 종류

 1) Gap형 피뢰기

   : Gap형 피뢰기 구조는 직렬 갭과 특성 요소로 이루어져 있습니다.

 

   ① 직렬 갭

     -. 정상 시에는 방전을 억제하고 대지에 대한 절연을 유지

     -. 이상 전압 발생 시에는 전압을 대지로 방전 시킴

   ② 특성 요소

     -. 탄화 규소 (SiC)를 각종 결합체와 혼합하면 비저항 특성을 지님

     -. 큰 방전 전류에는 저항 값이 낮아져 방전이 되고 제한 전압을 낮게 억제함

     -. 작은 방전 전류에는 저항 값이 높아져 직렬 갭의 속류 차단에 기여함

 

 2) Gapless형 피뢰기

   : 직렬 갭이 존재하지 않고 산화 아연 (ZnO)이 주성분으로 하는 피뢰기입니다. 특정 전압 이하에서는 거의 전류가 흐르지 않기 때문에 선로 전압을 조정하면 속류를 차단할 필요가 없어 직렬 갭이 필요없게 됩니다.

 

   ① 특징

     -. 직렬 갭이 없어 소형, 경량

     -. 구조가 간단

     -. 동작이 확실함

     -. 불꽃 방전이 없어 방전에 따른 특성 요소 변화가 없음

   ② 단점

     -. 직렬 갭이 없어 피뢰기 내부 고장 시 지락 사고 가능성 있음

 

 

2. Gap형 피뢰기와 Gapless형 피뢰기 비교

 

구분	Gap형	Gapless형
주 성분	탄화 규소 (SiC)	산화 아연 (ZnO)
단자 전압	직렬 갭이 방전 개시할 때까지 단자 전압이 상승한다.	소자에 흐르는 전류의 크기에 따른 단자 전압의 변화가 거의 없다.
특성	단속 특성	연속 특성
속류 차단	계통의 전류 파형이 "0"이 되는 순간 속류 차단 (속도 느림)	이상 전압 소멸과 동시에 속류 차단 (속도 빠름)
서지 흡수	속도 느림	속도 빠름

 

  

3. 피뢰기 설치 장소

 1) 발, 변전소의 인입구 및 인출구

 2) 배전용 변압기의 고압 및 특별 고압측

 3) 특별 고압 수용가의 인입구

 4) 지중 선로와 가공 선로의 접속점

 

 

4. 피뢰기 설치 시 고려 사항

 1) 피뢰기의 주 보호 대상은 전력용 변압기로 이에 근접하여 설치한다.

 2) 피뢰기의 접지선은 가능한 짧게 한다.

 3) 선로 전압이 22KV 또는 22.9KV일 경우 이격 거리 20m, 154KV일 경우 이격거리 65m이상 변압기와 피뢰기 사이 거리를 유지한다.