피뢰기(feat.LA)

개념 바로 뽀개봅시다.

 

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약호,심벌,역할?

둘다 모두 맞는 기호 표시, 접지 표기 꼭 해줄것!

단선도, 복선도 고려해서 그리기

 

단선도 1개만, 복선도 3개.

 

 

역할 : 이상전압 내습 시 뇌전류를 대지로 방전하고, 속류를 차단한다.

 

 

disconnector

또는 isolator 라고 한다

 

피뢰기 고장시 폭발하여 선로와 대지를 분리시키는 역할을 한다

 

멀리서도 육안으로 파손여부를 확인하여, 피뢰기 고장 유무를 확인해볼 수 있다

1출처 : 대산전기학원

1차와 2차측이 분리되어 있고, 보통 평상시에는 선로와 대지를 분리하는 역할을 수행한다.

 

원래는 절연체의 역할을 수행

 

그렇기에 모두 애자로 되어있고, 내부는 다른 물질이다.

 

 

피뢰기 구비조건 5가지

 

1. 방전 내량이 클 것

2. 제한전압이 낮을 것

3,. 충격방전개시전압이 낮을 것

4. 속류를 차단하는 능력이 클 것

5. 상용주파방전개시전압이 높을 것

 

 

방전 내량 : 방전시키는 능력

 

 

제한전압 정의 : 자르고 남은 전압

즉, 피뢰기 동작 중 피뢰기 단자전압의 파고치를 말함

작아야 서지를 잘 자른다, 제한전압은 작을 수록 좋다

데미지를 변압기가 받기 때문에 , 앞에서 많이 잘라줘야 한다!!

 

 

속류

following current = 기류

정상적인 전류는 대지로 빠져나가면 안됨

서지만 피뢰기를 통해 대지로 빠져나가야 하는 상황에서, 정상적인 전류가 대지로 빠져나가는 것은 좋지 않다.

즉, 속류를 차단해줘야한다. 그래서 속류 차단 능력이 커야한다.

 

충격방전개시전압

피뢰기에게 또는 선로에 충격파가 왔을때, 피뢰기가 방전을 개시하는(스타트)하는 전압이다

너무 높으면, 실제 서지가 왔을때 잡지 못하고 변압기에 바로 인가되어 고장이 발생할 수 있다

 

상용주파방전개시전압

상용주파란 60Hz.(내부이상전압) 에서는 피뢰기가 동작하지 않는다

언제 동작해야하는지? 외부이상전압에서 동작해야 하기 때문에 높아야한다.

 

 

 

 

 

 

제한전압

 

 

피뢰기의 정격전압의 의미

 

속류를 차단하는 상용주파수 최고의 교류전압을 말한다

 

예를들어ㅡ 선로의 공칭전압이 22KV 라고 하고, 피뢰기 정격전압이 24KV 라고 할때, 

 

선로의 전압이 24KV 되기 전까지 나는 완벽하게 속류를 차단해주는 일종의 게런티 전압이다

 

피뢰기 정격이 선간전압에 비해 높기 때문에 속류가 피뢰기를 통해 흐르지 않는다.

 

기본적으로 피뢰기 정격전압은 선간전압에 비해 높다.

 

 

피뢰기 정격전압 표를 완벽하게 암기해야한다

 

345, 154 대표적인 송전선로이다

중성점 직접 접지 방식이다 = 유효 접지 방식이다

 

송전선로용 피뢰기는 288, 144kV 이다

 

66은 pc 접지라고 하는데, 소호 리액터 접지이다.(사람 이름을 딴것)

정격전압은 72kV이다.

 

22는 비접지 방식이라 델타 결선이다.

 

22.9는 우리나라 배전선로이므로, 3상 4선식 다중접지 방식을 사용한다

 

변전소에서는 21을 쓰고, 배전선로에서는 18을 쓴다.

왜 18이 더 중요하냐면 22.9 이하의 배전선로에서 수전하는 설비의 피뢰기 정격전압은 배전선로용을 적용한다는 규정에 의해서이다.

 

왜 피뢰기 정격전압이 선로의 공칭전압보다 높은게 맞다고 했는데, 왜 66,22의 72,24를 제외하고 나머지는 공칭전압보다 정격전압이 낮아 보일까?

 

345 154는 선간전압이고, 288,144,21,18은 상전압이다.

즉, 345 154 22.9는 루트 3을 나눠주면 피뢰기 정격전압과 비교할때 

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피뢰기랑 서지 흡수기를 알아야해요. 종류가 다양하네요. 정격전압이 높을수록 크네요.

LA와 SA는 뭘까요?

 

피뢰기 ( Lightening Arrester : LA)

- 송배전선로의 번개에 의한 고압전압의 침입이나 선로의 어디에선가에서 이루어지는 차단기,

 스위치의 개폐등에 의해 일어나는 이상 고전압의 침입시 전기기기를 보호하기 위해 설치한다.

 피뢰기는 특성요소라는 부분이 있어서 평상시(정상 전압)는 현저한 고저항을 가지고 있으나,

 고전압(이상 전압)이 가해지면 저항이 매우 작아져서 대전류가 흘러 들어온 고전압을 낮추고,

 방전이 끝나면 다시 고저항으로 되돌아 간다.

전압의 수배에 달하는 이상전압이 나타나서 발,변전소를 내습하게 될 때 발,변전소에 설치된 기기의 절연강도만으로는 견디게 하는 것은 불가능하므로 이상전압의 파고치를 저감하여 기기를 보호하기 위함이다.

서지 흡수기 (Surge Absorbor : SA)

- 서지 흡수기는 피뢰기가 뇌격 보호인데 비해 개폐서지 보호용으로 주로 몰드변압기 채택시

 VCB 후단 변압기 전단에 설치하여 VCB 개폐서지로부터 보호한다.

  

피뢰기와 서지흡수기의 차이

- 구조가 거의 같고 구분이 모호해지고 있으나 구태여 나눈다면 피뢰기가 뇌격 보호용으로

일정전압 이상의 급준파에 대응한다면 서지흡수기는 설계 전압 범위가 있고 뇌격에 비해

완만하고 지속시간이 긴 개폐서지 등의 이상전압에 대응하는 옥내 피뢰기 이다.

 

 

전력 계통	피뢰기 정격 전압 [kV]
전압 [kV]	변전소	배전 선로
345	288	-
154	138, 144	-
66	75	-
22	24	-
22.9	21	18
11.4	12	9
6.6	7.5	7.5
3.3	7.5	7.5(4.2)

 -피뢰기 정격 전압은 변전소에서 전력 계통 전압보다 고전압에서는 낮지만(154, 345), 그 외에서는 높다.

 

높은 전력계통에서의 배전 선로에 피뢰기 전격전압이 없는 이유

- 정격 전압이 없는게 아니라, 22.9kV이하(22kV 제외)에서는 배전 선로의 전압이 따로 있는

것이다.  22.9kV이상의 배전 선로는 변전소의 정격 전압과 같다.

    - 정격 전류는 배전선로에서 2500A, 66kV이하의 변전소에서는 5000A, 66kV이상이나

발전소는 10000A이다.

 

 

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Surge Absorber(SA) 보충 설명

1) SA 의 및 용도

SA는 VCB 개폐시에 발생되는 개폐서지, 순간과도전압 등 선로에서 발생되는 이상전압으로부터 기준충격절연강도(BIL)가 낮은 몰드변압기, 건식변압기, 전동기 등을 보호하기 위해서 설치하는 보호기기이다.

2) SA 설치위치

보호하고자하는 기기의 전단에 설치하며, 개폐서지를 발생하는 차단기의 후단과 부하사이에 시설, 운영한다.
 

 

 

3. LA와 SA의 차이점

  - LA : 낙뢰와 같은 외부 이상전압으로부터 기기를 보호
  - SA : VCB와 같은 큰 개폐서지로 부터의 기기 보호,
         주로 VCB와 몰드변압기 사이에 설치하여 VCB의 개폐서지가
         몰드변압기로 파급되는 것을 막는다.

 

4. 그 외 피뢰기의 특성

 

출처:  http://www.ele119.info/

•  충격 방전 개시 전압이 낮을 것 (이래야 이상전압을 빨리 제거할 수 있습니다. 반대로 높아버린다면 기기가 다 망가질 수도 있을 것입니다)
• 제한전압이 낮을 것 (제한전압은 피뢰기 방전 중에 피뢰기에 남아 있는 충격 전압을 의미합니다. 당연히 낮아야 좋겠지요?)
•  상용주파 방전 개시 전압이 높을 것 (발전소등에서 과발전되어 우리가 사용하는 전압보다 조금 높게 전압이 들어올 때가 있습니다. 번개처럼 엄청나게 높은 전압이 아닌 이런 류의 약간 높은 전압도 피뢰기에서 대지로 방전하게 되는데, 이 상용주파 방전 개시전압이 너무 낮으면 상용주파가 너무 자주 방전되겠지요?)
• 속류 차단 능력이 뛰어날 것 (피뢰기가 이상전압을 방전 후에 상용전압이 되었는데도 계속 흐르는 전류를 속류라고 합니다. 당연히 이것은 차단해야겠지요?)