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전기기능사 전기설비 · 피뢰설비

Lightning Protection

피뢰 설비는 건물에 떨어지는 낙뢰를 미리 정한 길로 받아 대지로 흘려보내, 건물과 사람을 지키는 설비다. 수뢰부 · 인하 도선 · 접지극 세 요소, 보호각법 · 회전 구체법 · 메시법과 피뢰 등급(LPL), 안쪽 기기를 지키는 서지 보호 장치(SPD)를 다룬다. 그림에는 건물 위 피뢰침에서 보호각 45° 로 그은 안쪽이 보호 영역으로 표시돼 있고, 인하 도선이 외벽을 따라 접지극까지 내려간다.

피뢰 설비의 원리

💡 번개가 지나갈 길을 미리 만든다
①번개는 대개 높이 솟은 물체로 떨어진다
②피뢰침(수뢰부)이 번개를 먼저 받는다
③인하 도선이 뇌전류를 땅 쪽으로 내려보낸다
④접지극이 그 전류를 대지로 흩어 보낸다

피뢰 설비 3요소

KEC 2025

피뢰 설비 구성 요소
수뢰부(돌침)
번개를 받는 부분
피뢰침 · 수평 도체 · 메시 도체
인하 도선
뇌전류를 대지로 이끈다
수뢰부와 접지극을 잇는다
접지극
뇌전류를 대지로 흩어 보냄
접지 저항 10Ω 이하
인하 도선 수
건물 외벽을 따라 나눠 배치
등급에 따라 2개 이상
인하 도선 재질
큰 뇌전류에 견디는 굵기
구리 50 mm² 또는 알루미늄 70 mm²

보호 방법과 피뢰 등급

보호 방법

피뢰 보호 방법 비교
방법원리적용
보호각법피뢰침 꼭대기에서 일정 각도 안쪽을 보호단순 건축물
회전 구체법구를 굴려 닿지 않는 곳이 보호 영역복잡한 구조물
메시법수뢰부를 격자 모양으로 설치평지붕 건물

KEC 2025

피뢰 등급(LPL)별 기준
등급회전 구체 반지름메시 크기보호각(높이 20 m)
LPL I20m5×5m25°
LPL II30m10×10m35°
LPL III45m15×15m45°
LPL IV60m20×20m55°
📌 등급 숫자가 작을수록(I) 보호 수준이 높다
①LPL I: 가장 엄격하고, 위험물 저장소 · 병원 등에 쓴다
②LPL II: 학교 · 공공건물
③LPL III: 일반 건축물(가장 흔함)
④LPL IV: 가장 완화한 등급이라 작은 건물에 쓴다

SPD(서지 보호 장치)

KEC 2025

SPD 종류 비교
분류설치 위치방전 능력쓰임
Type 1인입구(수전점)직격뢰 대응건물 인입부
Type 2분전반유도뢰 대응간선 보호
Type 3콘센트 근처잔류 서지기기 보호

SPD 설치

SPD 설치 기준
설치 위치
여러 단으로 나눠 보호
인입구 → 분전반 → 기기 순서
접속 방식
공통 모드 서지 억제
L-PE · N-PE 사이에 설치
후비 보호
SPD 가 고장 나도 불이 나지 않게
SPD 앞에 차단기 · 퓨즈
SPD 접지
접지선 길이 50 cm 이내
가장 짧게 접지 바에 연결

정리

피뢰 설비 핵심
수뢰부 → 인하 도선 → 접지극(10Ω 이하)
번개를 받아 → 이끌어 → 대지로 흩어 보냄
🎯 시험에서 묻는 것
①피뢰 설비 3요소는 수뢰부 · 인하 도선 · 접지극
②접지 저항은 10Ω 이하
③LPL III(일반)은 회전 구체 45 m, 메시 15 × 15 m, 보호각 45°
④SPD 는 Type 1(인입) → Type 2(분전반) → Type 3(기기) 순서로 여러 단 보호한다
⑤인하 도선은 구리 50 mm² 이상, 2가닥 이상이다

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