19-1계통에 침입한 이상전압의 파고값을 낮추도록 뇌전류를 대지로 흘려… | 2019년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지
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계통에 침입한 이상전압의 파고값을 낮추도록 뇌전류를 대지로 흘려보내고, 뒤이어 흐르는 속류를 끊어 원상태로 되돌리는 기기가 피뢰기다. 다음 물음에 답하시오.
(1) 갭형 피뢰기를 이루는 구성 요소를 쓰시오.
(2) 피뢰기가 기능상 갖추어야 할 조건을 4가지 쓰시오.
(3) 제한전압이 어떤 전압인지 설명하시오.
(4) 정격전압이 어떤 전압인지 설명하시오.
(5) 충격방전 개시전압이 어떤 전압인지 설명하시오.
(1) 직렬 갭, 특성 요소
(2) ① 충격방전 개시전압이 낮을 것 ② 상용주파 방전 개시전압이 높을 것 ③ 방전 내량이 크고 제한전압은 낮을 것 ④ 속류 차단 능력이 클 것
(3) 방전 중 피뢰기 단자에 남는 충격전압
(4) 속류를 끊을 수 있는 상용주파 교류 최고전압
(5) 피뢰기 단자에 충격전압을 가했을 때 방전이 시작되는 전압
[해설]
(1) 갭형 피뢰기는 평상시 전류를 막아 주는 직렬 갭과, 방전 뒤 저항이 급격히 커져 속류를 줄이는 특성 요소(SiC)가 직렬로 이어진 구조다. 요즘 널리 쓰이는 갭리스형은 비직선 저항 특성이 뛰어난 산화아연(ZnO) 특성 요소만으로 만들어 직렬 갭이 없다.
(2) 구비 조건은 "이상전압에는 빨리 열리고, 상용주파에는 열리지 않으며, 열린 뒤에는 확실히 닫힌다"로 요약된다. 즉 충격방전 개시전압은 낮게, 상용주파 방전 개시전압은 높게, 방전 내량은 크고 제한전압은 낮게, 속류 차단 능력은 크게 하는 것이다.
(3) 제한전압은 피뢰기가 방전하고 있는 동안 그 단자 사이에 걸려 남아 있는 충격전압으로, 뒤에 있는 기기가 실제로 받는 전압이다. 이 값이 피보호기기의 절연강도(BIL)보다 충분히 낮아야 보호가 성립한다.
(4) 정격전압은 방전을 끝낸 피뢰기가 속류를 끊고 정상 상태로 되돌아갈 수 있는 상용주파 교류 전압의 최고 한도(선간이 아닌 대지 기준 실효값)를 말한다.
(5) 충격방전 개시전압은 단자에 충격파를 인가했을 때 피뢰기가 방전을 시작하는 순간의 전압값이다. 상용주파 방전 개시전압과 짝을 이루는 개념으로, 앞의 것은 낮을수록, 뒤의 것은 높을수록 좋다.
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