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전기기사 전기응용 · 피뢰·접지 재료 (공사)

Lightning Protection & Grounding Materials

피뢰 · 접지 재료는 낙뢰 전류를 수뢰부 · 인하 도선 · 접지극으로 대지까지 흘려보내고, 건물 안으로 들어온 서지는 SPD 와 등전위 본딩으로 누르는 구성품이다. 돌침이 지켜 주는 범위는 보호각으로 정하고, 도선 단면적과 접속 상태가 전류가 흐르는 길의 신뢰도를 만든다. 외부 피뢰(돌침 · 도선 · 접지극)와 내부 피뢰(SPD · 본딩)를 한 세트로 봐요. 보호각 슬라이더를 움직이면 돌침 끝에서 내린 빗변이 넓어지거나 좁아져, 그 안쪽(보호 범위)에 건물이 얼마나 들어가는지 보여요.

피뢰: 낙뢰 전류를 대지로 안전하게 흘려보내기

⚡ 피뢰 시스템의 세 부분
① 수뢰부: 낙뢰를 받는 부분(돌침 · 수평 도체 · 메시)
② 인하 도선: 낙뢰 전류를 땅까지 내려보내는 길
③ 접지극: 대지로 전류를 흩어 흘려보내요

피뢰 시스템 보호 범위

45°
🔑 보호각과 보호 등급
① 보호 등급 I: α = 25°, 보호 범위는 좁지만 가장 확실하다
② 보호 등급 II: α = 35°
③ 보호 등급 III: α = 45°(일반 건축물)
④ 보호 등급 IV: α = 55°, 범위는 넓지만 그만큼 덜 확실해요(각은 높이에 따라 달라지는 IEC 표를 줄인 값)

피뢰 재료

돌침(피뢰침)
구리봉이나 구리 도금 강봉, 끝이 뾰족한 돌침형
높이 20 cm 이상 돌출, 구리 · 스테인리스를 쓴다
인하 도선
Cu 50 mm² 이상 또는 Al 70 mm² 이상
곧고 짧은 경로로 2가닥 이상(건물 둘레 25 m 마다 1가닥)
SPD(서지 보호 장치)
내부 피뢰: 서지 전압 억제
MOV(금속 산화물 바리스터) · 방전 갭 · GDT(가스 방전관), 등급은 Class I · II · III
등전위 본딩
금속체 · 배관 · 접지선을 서로 연결
금속끼리의 전위차로 생기는 측면 방전(측뢰)을 막는다

접지 재료

🔧 접지극 종류
① 봉 접지: 동 피복 강봉(φ14 mm × 1.5 m 이상), 타입 A 배치
② 판 접지: 동판 · 강판(0.7 m² 이상), 습한 토양용
③ 환상 접지: 나동선 · 동 피복 강선을 건물 둘레에 묻는다, 타입 B 배치
④ 메시 접지: 격자 모양으로 묻어 큰 건물 · 변전소에 써요
접지선 재료
Cu 6 mm² 이상(D종) ~ 50 mm² 이상(특별 3종)
녹색-노란색으로 식별하고, 구리 · 아연 도금으로 부식을 막는다
접지 저항 낮추기
저항 저감제 / 병렬 접지 / 깊게 박는 봉
토양 고유 저항이 크면 벤토나이트 같은 저감제를 쓴다

정리: 자주 나오는 것

피뢰 세 요소
수뢰부 / 인하 도선 / 접지극
외부 피뢰 시스템
SPD 등급
Class I/II/III
내부 피뢰 시스템
🎯 시험 포인트
① 피뢰 세 요소: 수뢰부(돌침 · 메시) + 인하 도선 + 접지극
② 보호각: 등급 I 25°, II 35°, III 45°, IV 55°
③ 인하 도선: Cu 50 mm² 이상, 건물 둘레 25 m 마다 1가닥 이상
④ 접지극 배치: 봉 접지(타입 A)와 환상 접지(타입 B)를 구별한다
⑤ SPD: Class I 에는 방전 갭형, Class II 에는 MOV 형이 많아요
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