구조물의 손상과 손실유형

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피뢰설비(FL)

피뢰설비
구조물의 손상과 손실유형
리스크 관리
피뢰시스템의구조물의 물리적 손상 및 인명위험대책
피뢰시스템 구조물의 전기전자 시스템
인입설비 뇌보호

목차(IEC 62305-1 FLA)

1️⃣KS C IEC 62305-1(일반원리)

1)목적

피뢰설비는 구조물내의 인체, 설비, 시설물을 뇌로부터 보호하는 것을 원칙으로 한다

2)적용범위 및 제외대상

  • 적용범위
    • 사람은 물론 설비 및 내용물을 포함하는 구조물
    • 구조물에 접속된 인입 설비
  • 제외대상
    • 철도시스템
    • 자동차, 선박, 항공, 항만시설
    • 지중 고압선로
    • 구조물에 연결되지 않은 배관, 전력선 또는 통신선

3)일반원칙(IEC 62305-1)

  • 건축물 내의 인체, 설비, 인입설비 등의 뇌보호의 일반적 사항
  • 뇌방전 유형에 따른 뇌격전류 분석

2️⃣구조물의 손상과 손실 유형

1)뇌격점에 따른 구조물의 손상과 손실

2)뇌격점의 위치

  • S1 : 구조물 뇌격
  • S2 : 구조물 근처의 뇌격
  • S3 : 구조물에 접속된 선로 뇌격
  • S4 : 구조물에 접속된 선로 근처 뇌격

3)뇌격에 의한 손상의 유형

  • D1 : 감전에 인한 인축의 상해
  • D2 : 뇌전류의 영향에 의한 물리적 손상(화재, 폭발, 기계적파괴)
  • D3 : LEM로 인한 내부시스템의 고장

4)손상의 결과로 나타날 수 있는 손실의 유형

  • L1 : 인명손실(영구상해 포함)
  • L2 : 공공 서비스 손실
  • L3 : 문화유산의 손실
  • L4 : 경제적 가치의 손실(구조물과 그 내용물의 손실)

3️⃣구조물의 손상유형

1)구조물 직격뢰

  • 외측 접촉전압 보폭전압
  • 위험한 불꽃
  • LEMP

2)구조물 근처 뇌격

  • LEMP

3)인입설비 직격뢰

  • 내측의 접촉전압
  • 불꽃방전
  • 전도성 과전압

4)인입설비 근처 뇌격

  • 유도성 과전압

4️⃣보호대책

1)감전에 의한 인축 상해 줄이는 보호 대책

  • 노출 도전성 부분의 적절한 절연
  • 메시 접지 시스템을 이용한 등전위화
  • 물리적 제한과 경고표시
  • 뇌등전위 본딩

2)뇌전류의 영향에 의한 물리적 손상 보호 대책

  • 적합한 수뢰부, 인하도선, 접지극 시스템 구축
  • 피뢰 등전위 본딩
  • 외부 시스템으로부터 전기적 절연

3)LEMP로 인한 내부 시스템의 고장 보호 대책

  • 접지 및 본딩대책
  • 자기차폐
  • 선로의 포설경로
  • 전연 인터페이스
  • 협조된 SPD 시스템

목차(IEC 62305-1 FLA)
피뢰설비(FL)

피뢰설비
구조물의 손상과 손실유형
리스크 관리
피뢰시스템의구조물의 물리적 손상 및 인명위험대책
피뢰시스템 구조물의 전기전자 시스템
인입설비 뇌보호

💯기출문제

●A13 전기설비와 통신설비에 발생되는 낙뢰 피해의 형태와 대책을 설명하시오

모범답안(낙뢰 피해형태와 대책 FLA13)

3️⃣구조물의 손상유형

1)구조물 직격뢰

  • 외측 접촉전압 보폭전압
  • 위험한 불꽃
  • LEMP

2)구조물 근처 뇌격

  • LEMP

3)인입설비 직격뢰

  • 내측의 접촉전압
  • 불꽃방전
  • 전도성 과전압

4)인입설비 근처 뇌격

  • 유도성 과전압

4️⃣보호대책

1)감전에 의한 인축 상해 줄이는 보호 대책

  • 노출 도전성 부분의 적절한 절연
  • 메시 접지 시스템을 이용한 등전위화
  • 물리적 제한과 경고표시
  • 뇌등전위 본딩

2)뇌전류의 영향에 의한 물리적 손상 보호 대책

  • 적합한 수뢰부, 인하도선, 접지극 시스템 구축
  • 피뢰 등전위 본딩
  • 외부 시스템으로부터 전기적 절연

3)LEMP로 인한 내부 시스템의 고장 보호 대책

  • 접지 및 본딩대책
  • 자기차폐
  • 선로의 포설경로
  • 전연 인터페이스
  • 협조된 SPD 시스템

●D20 KS C IEC 62305-1에 규정된 피뢰시스템(LPS)에서 다음사항에 대하여 설명하시오

1)적용범위
2)외부뇌보호시스템
3)내부뇌보호시스템

모범답안(피뢰시스템 FLA20)

2)적용범위 및 제외대상

  • 적용범위
    • 사람은 물론 설비 및 내용물을 포함하는 구조물
    • 구조물에 접속된 인입 설비
  • 제외대상
    • 철도시스템
    • 자동차, 선박, 항공, 항만시설
    • 지중 고압선로
    • 구조물에 연결되지 않은 배관, 전력선 또는 통신선

모범답안(외부 내부 뇌보호시스템 LFD20)

2️⃣뇌전자계 보호시스템(LEMS)의 계획

  • 뇌전자계 보호시스템의 계획의 순서는
    위험분석→LPZ구분→LPMS계획 및 설계→LPMS설치 및 시공→LPMS적합성확인

1)뇌보호영역(LPZ)

  • 구조물의 각 구역별 뇌 위험 정도에 따라 LPZ영역으로 구분된다
  • 외부구역
구분특징
LPZ0뇌자계가 감쇠되지 않는 위험 구역과
뇌서지 전류의 전체 또는 일부가
내부시스템에 흐를수 있는 구역
LPZ0A직격뢰에 의한 놔격과
완전한 뇌전자계의 위협이 있는 지역
외등, 감시카메라 등
LPZ0B직격뢰에 의한 뇌격은 보호되나
완전 뇌전자계의 위협이 있는 지역
옥상수전(큐비클)설비, 공조옥외기, 항공장애등, 안테나등

내부구역(직격뢰에 대하여 보호된 구역)

구분특징
LPZ1전류분배기 및 절연인터페이스 또는
경계지역의 SPD에 의해 서지전류가 제한된지역
수변전설비, MDF, 전화교환기 등
LPZ2..전류분배기 및 절연인터페이스, 또는
경계지역의 SPD에 의해 서지전류가
더욱 제한된 지역
방재센터, 중앙감시시설, 전산센터
  • LPZ 구분의 개념도

2)뇌전자계 보호시스템(LPMS)에 의한 보호

  • 접지와 본딩
    • 접지계(뇌격전류 분산)+본딩계(전위차, 자계 줄임)
    • 접지계
      • A형 접지극
        방사상 접지극, 수직 접지극, 판상 접지극 : 전력시스템만 보호 시 적합
      • B형 접지극
        환상 접지극, 메시 접지극, 기초 접지극, 구조체 접지극 : 전자시스템 보호 시 적합
  • 본딩계
    • 저압 임피던스 본딩망 구성
  • 본딩바
    • LPZ에 인입하는 모든 도전성 설비는 직접 도는 SPD통해 본딩바에 접속한다
    • 저 임피던스로 가급적 짧게 설치(0.5[m]이하)
  • 자기차폐와 배선
    • 공간차폐 : 전자계, 유도 서지를 저감하기 위한 공간 차폐물 설치
    • 내부선로배선 : 내부 선로 루프면적 최소화, 케이블 차폐, 케이블 덕트, 금속외함
    • 외부선로배선 : 케이블 차폐, 케이블 덕트
  • SPD의 동작 협조
    • 전원선, 통신선은 보호전압, 용량, 설치위치 등을 고려 상호 협조된 SPD사용
    • SPD 보호거리
      SPD의 유효 보호레벨
\[\frac{U_p}{f}=U_p+Δu(v)\]
  • 장비와 SPD 최대거리
\[L_p=(U_w−\frac{U_p}{f})/25\]
\[\frac{U_p}{f}\le\frac{U_w}{2}인경우피보호기와\]

SPD가10[m]이하인경우는무시

  • 절연 인터페이스
    상 케이블, 절연 TR, 포터 커플러

●A21 KS C IEC 62305-1 피뢰시스템에서 규정하는뇌격에 의한 구조물과 관련된 손상의 결과로 나타날 수 있는 손실의 유형을 설명하고 이를 줄이기 위한 보호대책에 대하여 설명하시오

모범답안(구조물손상유형과 보호대책 FLA21)

2️⃣구조물의 손상과 손실 유형

1)뇌격점에 따른 구조물의 손상과 손실

2)뇌격점의 위치

  • S1 : 구조물 뇌격
  • S2 : 구조물 근처의 뇌격
  • S3 : 구조물에 접속된 선로 뇌격
  • S4 : 구조물에 접속된 선로 근처 뇌격

3)뇌격에 의한 손상의 유형

  • D1 : 감전에 인한 인축의 상해
  • D2 : 뇌전류의 영향에 의한 물리적 손상(화재, 폭발, 기계적파괴)
  • D3 : LEM로 인한 내부시스템의 고장

4)손상의 결과로 나타날 수 있는 손실의 유형

  • L1 : 인명손실(영구상해 포함)
  • L2 : 공공 서비스 손실
  • L3 : 문화유산의 손실
  • L4 : 경제적 가치의 손실(구조물과 그 내용물의 손실)

3️⃣구조물의 손상유형

1)구조물 직격뢰

  • 외측 접촉전압 보폭전압
  • 위험한 불꽃
  • LEMP

2)구조물 근처 뇌격

  • LEMP

3)인입설비 직격뢰

  • 내측의 접촉전압
  • 불꽃방전
  • 전도성 과전압

4)인입설비 근처 뇌격

  • 유도성 과전압

4️⃣보호대책

1)감전에 의한 인축 상해 줄이는 보호 대책

  • 노출 도전성 부분의 적절한 절연
  • 메시 접지 시스템을 이용한 등전위화
  • 물리적 제한과 경고표시
  • 뇌등전위 본딩

2)뇌전류의 영향에 의한 물리적 손상 보호 대책

  • 적합한 수뢰부, 인하도선, 접지극 시스템 구축
  • 피뢰 등전위 본딩
  • 외부 시스템으로부터 전기적 절연

3)LEMP로 인한 내부 시스템의 고장 보호 대책

  • 접지 및 본딩대책
  • 자기차폐
  • 선로의 포설경로
  • 전연 인터페이스
  • 협조된 SPD 시스템

목차(IEC 62305-1 FLA)
피뢰설비(FL)

피뢰설비
구조물의 손상과 손실유형
리스크 관리
피뢰시스템의구조물의 물리적 손상 및 인명위험대책
피뢰시스템 구조물의 전기전자 시스템
인입설비 뇌보호

🌐1003Z24 / FLA


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