24-3아래 두 그림은 갭형 피뢰기, 그리고 갭리스형 피뢰기의 속을 각… | 2024년 전기산업기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

① 특성 요소

② 직렬 갭

③ 측로 갭

④ 분로 저항

⑤ 소호 코일

⑥ 특성 요소

[해설]

피뢰기는 이상전압이 들어오면 대지로 방전해 기기를 지키고, 방전이 끝난 뒤 상용주파 전압으로 계속 흐르려는 속류를 끊어 계통을 원래대로 돌려놓는 장치다. 갭형은 이 두 가지 일을 직렬 갭과 특성 요소가 나누어 맡는다.

직렬 갭은 평소에는 절연을 유지하다가 이상전압이 오면 방전을 시작하고, 방전이 끝나면 속류를 차단한다. 특성 요소는 탄화규소(SiC) 등으로 만든 비직선 저항체로, 방전전류가 클 때는 저항이 작아져 전류를 잘 흘리고 전류가 작아지면 저항이 커진다. 그 덕에 방전 중에도 피뢰기 양단 전압(제한전압)이 지나치게 올라가지 않아 피뢰기 자신의 절연 파괴를 막는다.

갭을 여러 단으로 나누면 각 단에 걸리는 전압이 고르지 않게 되므로, 갭과 병렬로 분로 저항을 달아 전압 분담을 고르게 하고 속류를 나누어 흐르게 한다. 측로 갭은 주갭과 짝을 이루는 보조 갭으로 방전 개시를 안정시키며, 소호 코일은 자기장으로 아크를 옆으로 밀어 늘여 속류를 빨리 끄는 구실을 한다.

오른쪽 갭리스형은 산화아연(ZnO) 소자를 쓴다. ZnO는 비직선성이 SiC보다 훨씬 강해서 정격전압에서 흐르는 전류가 거의 없으므로 갭 없이도 선로에 직결할 수 있다. 그래서 갭리스형 피뢰기의 내부는 특성 요소가 층층이 쌓인 구조뿐이고, 구조가 간단하며 속류가 사실상 없어 반복 동작에도 강하다.

②의 직렬 갭은 주갭이라고도 부르며, 이 이름으로 답해도 같은 요소를 가리킨다.