전기공사산업기사 이상전압의 방호 — 피뢰기 용어와 낙뢰 대책

이상전압의 구분은 원인이 계통 밖에 있느냐 안에 있느냐로 가른다. 유도뢰에 의한 이상전압은 뇌가 쳤을 때 전자기 유도로 선로에 걸리는 것이므로 대표적인 외부 이상전압이다. 반면 개폐 이상전압, 사고 순간의 과도 이상전압, 계통 조작·고장 시의 지속 이상전압은 모두 계통 내부의 동작에서 생기므로 내부 이상전압이다. '뢰' 자가 보이면 외부부터 의심하면 된다.

피뢰기 용어는 시점으로 구분한다. 정격전압은 방전이 끝난 뒤 이어서 흐르는 교류전류, 곧 속류를 확실히 차단할 수 있는 최고의 교류(실효) 전압이다. 정격전압이 너무 낮으면 속류를 못 끊어 피뢰기 자체가 손상될 수 있으므로 계통전압 이상의 여유를 둔다. 제한전압(잔류전압)은 피뢰기가 방전 동작 중인 동안 단자 사이에 나타나는 전압의 파고값으로, 낮을수록 보호 성능이 좋다. 방전개시 전압은 방전이 시작되는 순간의 단자전압 순시값이다.

선로 쪽 대책도 목적별로 나뉜다. 직격뢰는 번개가 전선이나 설비에 직접 떨어지는 것이므로, 전선보다 높은 곳에 설치해 접지한 가공지선이 벼락을 대신 받아 대지로 흘려보내는 차폐가 가장 효과가 크다. 역삼락은 낙뢰 전류가 철탑 다리의 접지저항을 흐르며 철탑 전위를 끌어올려 절연물을 뚫고 철탑에서 전선으로 섬락이 일어나는 현상이므로, 접지저항을 작게 하는 것이 가장 유효한 방지책이다. 애자에 설치하는 초호각은 이상전압 때 방전이 애자보다 짧은 간격의 호각 사이에서 일어나게 해 애자 파손을 막는 희생적 방전 경로다.

송전 계통의 절연협조는 피뢰기의 제한 전압을 기준으로 삼아 애자·변압기 등 각 설비의 절연내력을 그보다 여유 있게 설계하는 것이다. 섬락 전압이나 권선 절연내력은 협조를 맞추는 대상일 뿐 기준이 아니다.