피뢰설비 문답

Q. 낙뢰는 어떻게 생성되나요?

A. 낙뢰는 구름이 전기적으로 대전된 뇌운과 대지사이에서 발생되는 방전현상을 말합니다. 구름 생성과정에서 대기와의 마찰로 인해 양전하와 음전하가 분리되어 뇌운이 생성되면 구름 하층부의 음전하로 인해 대지 상층부에 양전하가 분포됩니다. 이때 대기의 하강 스트리머가 지표면 부근에 도달하여 대지로부터 방출된 +전하의 상승스트리머가 만나 전로가 형성되어 뇌격이 발생합니다.

 

Q. 낙뢰가 자주 치는 곳인데 피뢰침은 몇 번의 낙뢰를 견딜 수 있나요?

A. 피뢰침마다 견딜 수 있는 낙뢰의 횟수가 정해져있는 것은 아닙니다. 이론적으로는 금속의 뇌전류 용량을 계산할 수 있으나, 실제 현장과 일치한다고 볼 수 없으므로 외관상으로 보았을 때 파손이 있는 경우 피뢰침을 교체해주시면 됩니다.

 

Q. 안테나 옆에 피뢰침을 설치할 경우 몇m로 설치해야 하나요?

A. 안테나보다 25cm 이상 높게 설치하시면 됩니다. 광역피뢰침의 경우 보호하고자 하는 구조체보다 2m 높게 설치해주셔야 합니다. 상호간의 이격거리는 안테나가 보호될 수 있는 상태에서 최대한 멀리 이격해야 합니다. (최소 2m 이상)

 

Q. 옥상 위가 주차장인데 사람들을 보호하기 위해 어떠한 피뢰침을 설치하면 되나요?

A. 주차장의 특성상 여러 곳에 차를 세워두기 때문에 중앙에 폴대 세우는 것에 무리가 있어 현실적으로 보호는 힘들다고 보시면 됩니다. 꼭 피뢰설비를 하셔야 할 경우 모서리부분에 광역피뢰침을 설치하거나, 전봇대에 설치된 것처럼 가공지선을 설치해주시면 됩니다.

 

Q. 일반적인 피뢰침 설치 높이는 몇m인가요?

A. 피뢰침 설치 높이는 설계방법에 따라 회전구체법, 각도법에 따라 설치해야하지만 기준으로 삼고 있는 것은 5m입니다.

 

Q. 피뢰침 높이에 따른 보호반경 차이가 있나요?

A. 피뢰침 설치 높이(총 길이)에 따라 보호 반경의 차이를 갖습니다.

 

Q. 접지하지 않고 피뢰설비만 해도 되나요?

A. 피뢰침이 받아낸 전류를 방류할 방법이 없기 때문에 효과가 없습니다. 따라서 접지도 같이 해주셔야 전류를 방류할 수 있습니다.

 

Q. 피뢰침이 있는데 수평도체를 설치해야 하는 이유는 무엇인가요?

A. 피뢰침을 설치하여도 보호할 수 없는 건물의 모서리부분을 보호하기 위해 설치합니다.

 

Q. 일반피뢰침의 보호각과 보호반경은 어떻게 되나요?

A. 5m 기준으로 하였을 때 보호각은 73˚이고 보호반경은 16.35m입니다.

 

Q. 광역/고성능 피뢰침 등은 몇m까지 설치할 수 있나요?

A. SUS 마스트는 8.6m까지 제작하고 있지만 더 높이 설치하고자 하는 경우 가로등 형태의폴대를 이용하시면 됩니다. 13.5m까지 가능하며 총 길이는 피뢰침 포함 약 15m정도입니다.

 

Q. 보호 각 법과 회전 구체 법 중 어떤 것이 우선인가요?

A. 더 우선으로 하는 것은 없고 현장에 맞는 방법을 이용하되 보호 각 법, 회전 구체 법, 메시 법 중 하나 이상 충족하시면 됩니다. (단, 보호등급에 따라 보호각 법을 적용할 수 있는 건축물의 높이의 한계가 있습니다.)

 

Q. ESE방식과 CTS방식의 차이점은 무엇인가?

A. CTS 방식은 정전 분산형 이라하며 전계 상승과 공기의 절연 파괴로 인하여 활발히 방전하여 건물의의 주변을 뇌운과 반대되는 극성의 전하로 감싸게 하여 주변 전계를 감소시킵니다. 이론적으로 낙뢰를 늦게 맞게 하는 것이지만 실제로 인증된 것 없습니다. ESE 방식은 조기에 스트리머를 방사하는 피뢰침으로 낙뢰 시 일반피뢰침보다 빨리 상승 스트리머를 발생시켜 낙뢰를 유도하는 것으로 고전압 펄스식, 유도광역식 등 여러 이름으로 불립니다.

 

Q. 익스텐션조인트는 어떠한 용도로 사용되나요?

A. 기온에 따라 수평도체가 수축이나 이완하기 때문에 처지거나 변형되는 것을 방지하기 위해서 20m 간격마다 한 개씩 설치합니다.

 

Q. 피뢰설비 - 피뢰기와 피뢰침의 구분은 어떻게 하나요?

A. 피뢰침(Lightning Rod)은 낙뢰전류를 대지로 안전하게 흘려 보내주어 건물의 화재, 파손 및 인축에 대한 장해를 방지 목적으로 설치한 장치이고, 피뢰기(lightning arrester)는 고압(AC기준 600V이상), 특별고압(AC기준 7000V이상)의 선로, 전기기기 등을 이상전압으로부터 보호하는 장치입니다.

 

Q. 피뢰침 설치 시 수평도체도 시공해야 하는가?

A. 보호하려는 구조체가 보호각 범위 안에 있을 때에 수평도체는 불필요합니다. 보호각의 범위에 벗어나는 부분은 수평도체 대신 피뢰침을 설치하는 것은 미관상, 경 제성 등으로 볼 때 적합하지 않기 때문에 최소한의 피뢰침과 수평도체를 혼합하여 시공합니다. 단, 회전구체법을 이용하였을 때 가상의 원에 닿게 되는 부분, 각도법을 이용하였을 때 피뢰침의 보호범위를 벗어나는 부분에 수평도체를 설치하는 것이 바람직합니다.

 

Q. 피뢰침의 인하도선은 몇 SQ이상 사용해야 합니까?

A. 인하도선의 재료, 형상과 최소단면적 규격에 맞는 두께 선정 합니다. 일반적으로 사용하는 인하도선은 구리를 재료로 하기 때문에 50sq이상 사용합니다.

 

Q. 최근에 많이 시공되고 있는 초고층 빌딩의 측뢰에 대한 대책은?

A. 구조물의 높이가 60M 이상인 경우에는 건물높이의 20%에 해당하는 부분에 측뢰 설치 하며 자연적 구성 부재 규격에 만족 시에는 유리창을 연결하는 창호 지지금구를 서로 연결 하는 방법 많이 사용 됩니다.

 

Q. 옥상에 헬리포트가 설치되어 있다면 피뢰설비는 어떻게 구성해야 하나?

A. 헬리포트 중심에서 12M 이내에서 1M 이상의 구조물 설치 할 수 없기 떄문에 수평도체는 건축물 규정에 맞게 포트 테두리에서 0.2m 띄우고 설치합니다. 핸드레일이 설치되는 경우에는 구조체와 본딩하며 핸드레일에 사용되는 자재는 각 부분이 전기적 연속성과 내구성이 있어야 하고 절연재료 로 피복하지 않아야 하며 KS C IEC 62305-3에 의거, 수뢰부 시스템의 금속판이나 금속관의 최소 두께 및 단면적에 만족해야 합니다. 단, 헬리포트의 바닥재가 금속판이면 자연적 구성부재이므로 구조체와 본딩하여 수뢰부 도체로 사용 가능합니다.

 

Q. 광역 피뢰침을 설치하면 그냥 지나칠 수 있는 낙뢰도 끌어 들이기 때문에 그로 인해 오히려 기기에 영향을 미치는 거 아닌가?

A. 확률적으로 근접한 낙뢰는 어떠한 형태로든 피할 수 없습니다. 광역피뢰침은 보호대상의 주변에 발생되는 모든 낙뢰를 끌어 다니는 것이 아니라 보호 대상에 피해를 줄 수 있는 확률이 높은 낙뢰를 능동적으로 유도하는 방식입니다. 광역피뢰침은 선행 스트리머의 방사거리 내에서만 뇌격을 흡인하므로 보호대상 주변에서 발생되는 모든 낙뢰를 끌어들이는 것은 아닙니다.

 

Q. 측뢰형 피뢰침을 설치해야 하는 이유는 무엇인가요?

건축법 및 KS에 따르면 건물의 높이가 60m 이상의 건축물 또는 공작물에는 측뢰에 입사 가능성이 있기 때문에 설치해주셔야 합니다.

 

Q. 마스트를 왜 3PL, 2PL로 판매하나요?

A. 마스트의 길이가 길어지면 배송과 설치에 어려움이 있으며 풍압하중에 잘 견디기 위한 설계로 구성되어있습니다.

 

Q. SUS 폴은 녹슬지 않는 재질인가요?

A. 아연도금이나 스틸 재질에 비해 부식 진행속도가 늦기 때문에 사용하고 있으며 녹이 슬지 않는 것은 아닙니다.

 

Q. 개별접지와 공통접지, 통합접지의 차이점은 무엇인가요?

A. 개별접지는 1종, 2종, 3종, 특별 제3종, 통신, 피뢰 각각 접지하는 것으로 비용이 가장 많이 소요됩니다. 공통접지의 경우 전력, 통신, 피뢰로 나누어 접지하는 것으로 서로 영향을 받지 않으나 전위차가 발생하게 됩니다. 통합접지는 전력, 통신, 피뢰를 함께 접지하는 것으로 비용적 측면에서 저렴하나 피해를 입을 시 모든 시스템에 문제 발생 가능성이 있다는 단점이 있습니다.

 

Q. 대지저항과 접지저항이 무엇인가요?

A. 대지저항은 대지가 가지고 있는 대지 고유의 저항이며, 접지저항은 접지전극으로 전류가 유입되었을 때 접지전극의 전위 상승 값과 전류의 비로 정의하는 저항 값입니다.

 

Q. 저감제도 시험 성적서가 있나요?

A. E-GROUT는 한국화학시험연구원 성적서와 미국의 NSF 인증을 획득하였고 LMCX는 한국화학시험연구원 성적서가 있습니다.

 

Q. 접지를 하는 이유는 무엇인가요?

A. 접지란 감전 등의 전기사고 예방을 목적으로 전기기기와 대지를 도선으로 연결하여 기기의 전위를 0으로 유지하는 것을 말합니다. 예를 들어 피뢰침만 설치했을 경우 피뢰침에 낙뢰가 치면 그 전류가 건물로 바로 통하기 때문에 그 피해를 예방하도록 접지 시공을 하여 전류가 땅을 통해 방류될 수 있도록 시공합니다. 또 다른 이유로는 정밀 기기 등의 기준전위를 확보하여 오부동작 없이 안정된 운전을 하도록 하는 것입니다.

 

Q. 전해질 접지봉은 어떤 작용을 하는지?

A. 전해질접지봉은 전해질 사이클을 형성하여 반영구적으로 신속한 뇌전류 방류가 가능한 제품으로 천공방식을 사용하여 시공하기 때문에 저항구역을 넓혀 환경의 변화 없이 안정적인 낮은 접지저항을 유지시켜주고 순간 전위상승을 억제하는 작용을 합니다.

 

Q. 접지설비 - 전해질 봉의 수명이 얼마인지?

A. 환경에 따라 다르나 일반적으로 30년 이상 예상 가능합니다.(건축물의 수명과 동등 이상의 수명)

 

Q. 접지봉의 방사침과 임계표피판의 차이점은?

A. 방사침은 뾰족한 부분의 전계를 극대화 시키는 효과를 이용하고 임계표피판은 표피효과에 의한 전류의 방사를 극대화 시키는 것입니다.

 

Q. 저감제 종류별로 차이점은?

A. E-GROUT는 미국 환경보호 기준 NSF 인증을 취득한 제품으로 관공서 등 제품의 품질 보증이 필요한 경우 적합하며, LMCX는 E-grout와 동일한 성분으로 되어 있으나, NSF 인증이 없는 경제적인 제품입니다.

 

Q. UL인증서와, NSF인증서가 무엇인가요?

A. UL인증서는 미국 보험협회에 의해서 설립된 안전인증 시험기관의 약칭이며, 신체의 상해, 인명 및 재산피해를 줄이고 방지하기 위한 목적으로 소비용품의 안정성을 확보하고 소비자를 보호하기 위한 인증이며, 미국에 수출하기 위해서는 반드시 필요한 강제규격입니다. NSF인증이란 미국위생규격(National Sanitation Foundation in Michigan .USA)의 약자로서 제품검사와 위생규격인증서비스를 담당. NSF인증을 받은 제품은 위생에 관련된 안전성과 품질에 있어서 확실한 제품이라는 것을 의미합니다.

 

Q. 전해질 접지봉은 저감제가 얼마나 들어가는지?

A. 천공 깊이에 따라 150φ 천공에 4m당 1포가 사용됩니다. 당사의 친환경 저감제 1포에 2.5배의 물(56L)을 섞어 겔(gel)형태가 되도록 혼합한 후 배입된 접지봉 주위에 홀이 막히지 않도록 부어 넣습니다.

 

Q. 등전위 본딩을 꼭 해야 하나요?

A. 피뢰설비의 접지극은 본딩바에 본딩하도록 제시하고 있으며 외부피뢰시스템 혹은 피보호 구조물의 도전성 부분을 통하여 흐르는 뇌격전류에 의해 피보호 구조물의 내부에서 위험한 불꽃방전의 발생 방지하기 위함으로 모든 금속체들도 본딩바에 모두 접속하도록 규정하고 있습니다. 상호간의 접속방법으로는 자연적 구성부재를 통한 본딩으로 전기적 연속성이 제공되지 않는 장소의 경우 본딩도체를 이용하며, 본딩 도체로 직접 접속할 수 없는 장소의 경우 서지보호장치(SPD)를 설치합니다.

 

Q. 보링 시공이란?

A. 보링장비로 천공작업 후에 접지봉과 저감제를 이용하는 방식으로 경년변화가 적으며 특히 상층이 암반이고 하층이 저항률 지층 또는 지하수 층인 경우 유용하며, 시공 전에 대지깊이에 따른 저저항률 지층을 분석하는 등의 정밀한 사전작업이 요구되지만 접지시공 방법 중에서 가장 안정적이고, 고품질 접지를 확보할 수 있습니다.

 

Q. 전해질 접지봉(탄소봉) 하나가 일반 접지봉 몇 개의 시공 효과가 있는지?

단순한 저항확보 측면에서 본다면 일반 접지봉의 약20개 이상의 효과를 볼 수 있습니다.전해질 접지봉은 서지임피던스 저감측면, 저항유지 및 내구성 측면, 서지 및 사고전류의 신속한 대지로의 방사 측면에서 단순비교가 불가능합니다. 예를 들어 일반접지봉의 뇌방전 용량 1≒7kA 이면, 전해질 접지봉의 뇌방전 용량은 1≒138kA입니다.

 

Q. 일반접지봉 시공과 천공시공의 차이는?

A. 일반접지봉은 시공 위치를 폭 40cm, 깊이 75cm 이상으로 터를 판 후 터 판 위치에 일반봉을 타설하며 접지봉 간의 간격은 최소 2배 이상 이격하여 설치합니다. 천공시공은 천공 장비를 이용하여 지름 150Φ이상으로 천공하며, 깊이는 접지봉 길이보다 최소 0.5m이상 깊게하여 저감제 1포에 2~5배의 물을 섞어 겔 형태가 되도록 혼합한 후 매입된 접지봉 주위에 구멍이 막히지 않도록 부어주면 됩니다. 천공시공은 천공 깊이의 1.1배에 해당하는 저항구역을 확보할 수 있기 때문에 적은 수량으로 요구 저항값을 얻을 수 있고 계절, 온도 변화에 영향을 거의 받지 않습니다.

 

Q. 탄소봉은 몇 m로 묻어야 하는지?

A1. 수직매립공법의 경우

1. 70cm 이상의 높이로 넓게 판 후 제품의 길이만큼 터파기를 실시

2. 터파기한 곳에 제품을 삽입 후 복토한 뒤 다지기

3. 모듈을 여러 개 시공할 시 간격을 2m이상 이격

A2. 수평매립공법의 경우

1. 70cm ~100cm 이상의 깊이로 터파기를 실시

2. 터파기한 곳에 제품을 삽입 후 복토한 뒤 다지기

3. 모듈을 여러 개 시공할 시 간격을 2m이상 이격

 

Q. 접지는 한번 해놓으면 영구적인 것인지? 아니면 주기적으로 보수공사를 해줘야하는지?

A. 접지의 수명을 일반 접지는 4~5년 정도, GSI접지는 30년 정도로 보고 있기 때문에 일반 접지의 경우 주기적으로 보수공사를 해주는 것이 좋습니다.

 

Q. 접지 저항이 처음 시공 시 보다 높아졌을 경우 낮출 수 있는 방법은?

A. 건축물의 사용 가능한 대지에 메쉬 +탄소봉, 메쉬 + 천공(전해질접지) 등으로 접지 시설을 보강하고 기존의 접지 시설과 연결하여 안정적인 접지시설을 구성합니다.

 

Q. 통합접지와 개별접지의 차이점은?

A. 통합접지란? 여러 다른 시설인 통신 시스템, 전기설비, 제어설비 및 피뢰설비와 같은 여러설비를 하나의 접지전극을 구성하여 공통으로 접속하여 사용하는 접지방식. 즉, 하나의 건축물 부지 내에서 접지선 혹은 철골 구조를 이용 각각의 접지 전극을 연접하여 통합 접지를 구성하고, 접지를 필요로 하는 모든 설비를 이 통합접지에 접속하는 방법입니다.

개별접지란? 접지의 성능 약화나 접지 손상 시 독립적으로 장비나 설비를 보호할 수 있다는 장점이 있으나 시공 시, 각각의 접지 간에 충분한 이격거리를 두어야 하며, 서지나 노이즈 전류 그리고 뇌전류 유입 시는 장비간에 그리고 설비간에 전위차가 발생하여 장비나 설비에 손상을 주거나 오동작을 유발하는 단점이 있습니다.개별접지 시공 시 하나의 접지에 의해 다른 쪽 접지가 전위상승을 일으키지 않도록 하기 위해서는 두 접지 간에 거리는 무한대로 이격되어야 하지만 이것은 현실적으로 불가능하므로, 접지의 전위상승이 일정한 범위 내에 수용되면 개별접지로 볼 수 있습니다.