피뢰기의 구조 및 역할-피뢰기 구비조건 (전력공학)

 

 

피뢰기의 구조 및 역할-피뢰기 구비조건

 

피뢰기의 구조 및 역할

• 구조: 피뢰기는 전압 서지나 낙뢰와 같은 이상 전압으로부터 전력 시스템을 보호하기 위해 설계된 장치입니다. 기본적으로 다음과 같은 구성 요소로 이루어져 있습니다:
  • 전극: 피뢰기의 주요 구성 요소로, 전압이 과도할 때 방전을 유도하는 역할을 합니다. 일반적으로 금속으로 제작되며, 두 전극 사이에 공기 간극이 있습니다.
  • 방전 간극: 전극 간의 공기나 절연체로, 이상 전압이 가해지면 이 간극에서 방전이 발생합니다. 간극의 크기와 특성은 피뢰기의 방전 성능을 결정합니다.
  • 절연체: 전극을 절연하여 정상 작동 시 전류가 흐르지 않도록 합니다. 일반적으로 세라믹, 유리, 또는 고성능 플라스틱이 사용됩니다.
  • 가스 방전관: 현대 피뢰기에서는 가스 방전관을 사용하여 방전을 조절합니다. 내부 가스의 이온화에 따라 방전 전압이 결정됩니다.
• 역할: 피뢰기는 낙뢰나 전압 서지와 같은 이상 전압이 전력 시스템에 도달하기 전에 이를 차단하여 시스템을 보호하는 역할을 합니다. 방전이 발생하면 피뢰기는 전압을 안전한 수준으로 낮추어 전력 장비나 시스템의 손상을 방지합니다.

 

피뢰기 구비 조건

1. 충격 방전 개시 전압이 낮을 것: 피뢰기는 낙뢰와 같은 충격 전압에 대해 낮은 전압에서 방전이 시작되도록 설계되어야 합니다. 이렇게 하면 이상 전압이 시스템에 도달하기 전에 신속하게 방전할 수 있습니다.
2. 상용 주파 방전 개시 전압이 높을 것: 피뢰기는 상용 주파수(50Hz 또는 60Hz) 전압에 대해 높은 방전 개시 전압을 유지해야 합니다. 이는 정상 작동 전압에서 피뢰기가 오작동하지 않도록 보장합니다.
3. 속류 차단 능력이 충분할 것: 피뢰기는 방전 후에도 흐르는 전류(속류)를 효과적으로 차단할 수 있어야 합니다. 이 능력은 시스템의 안정성을 유지하고 피뢰기의 작동 후 안정성을 보장합니다.
4. 방전 내량이 크면서 제한 전압이 낮을 것: 피뢰기는 높은 방전 내량(대전류를 견디는 능력)을 가지면서도 방전 시 유지되는 전압(제한 전압)을 낮게 유지해야 합니다. 이를 통해 전력 시스템의 서지를 효과적으로 억제하고 피뢰기의 성능을 극대화할 수 있습니다.