피뢰설비 공사
○ 일반사항
1. 철도역사 및 변전건물 등은 낙뢰로부터 변전기기 및 인명을 보호할 수 있도록 건축물에 피뢰설비공사에 대해서는 다음사항을 따른다.
2. 인용표준
1) 한국산업표준(KS)
KS C IEC 60364 저압전기설비
KS C IEC 60614-1 전기설비용 전선관
KS C IEC 61138 접지 및 단락 설비용 케이블
KS C IEC 61051 전자기기용배리스터
KS C IEC 62305-1 피뢰시스템- 제1부 일반원칙
KS C IEC 62305-2 피뢰시스템- 제2부 리스크관리
KS C IEC 62305-3 피뢰시스템- 제3부 구조물의 물리적손상 및 인명위험
KS C IEC 62305-4 피뢰시스템- 제4부 구조물 내부의 전기전자시스템
KS C IEC 61643 저압 서지보호장치
KS C IEC 61663 통신선 뇌보호
KS C 8401 강제전선관
KS C 8422 금속제 가요전선관
KS C 8431 경질비닐 전선관
KS P 8412 컨트롤케이블 시스템
2) 내선규정
제1445절(접지)
제5220절(과전압에 대한 보호)
3) 국제표준
NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection Systems
○ 자재
피뢰설비는 수뢰부, 인하도선, 접지극 등으로 구성하며, KS 해당 표준에 적합하여야 한다.
1. 수뢰부
뇌격이 피보호범위 내로 침입할 확률은 수뢰부 시스템을 적절히 설계함으로써 상당히 감소되므로 다음과 같이 해야 한다.
1) 수뢰부 시스템 구성은 돌침, 수평도체, 메시도체의 개별 또는 이들의 조합으로 한다.
2) 수뢰부 시스템의 배치는 설계도서 또는 한국산업표준에 적합해야 하며, 국가가 인증하는 신기술 공법의 경우에도 이 표준에 의한다.
3) 건축물의 다음 자연적 구성 부재 부분은 수뢰부 시스템으로 사용할 수 있다.
(1) 다음에 적합한 보호범위를 덮는 금속관을 사용한다.
① 각 부분 사이의 전기적 연속성(0.2 Ω 이하)과 내구성이 있는 것.
② 천공에 대한 예방조치나 고온 점의 문제를 고려할 필요가 있는 경우 금속관의 두께는 아래 표에 나타낸 두께 값 이상인 것.
③ 판의 천공을 방지하거나 판의 하부에 있는 가연성물질의 발화를 고려할 필요가 없는 경우 금속판 두께는 0.5 mm 이상인 것.
④ 절연재로 피복하지 않은 것.
⑤ 금속판 상부의 비금속 재료를 피 보호 범위에서 제외시킨다.
(2) 지붕을 구성하는 금속제 부품(트러스, 상호 접속된 철근 등)에서 그 상부가 비금속제 지붕재인 경우에 그것을 보호범위에서 제외한다.
(3) 홈통, 장식재, 난간 등 금속제 부분의 단면적이 표준 수뢰부 부재로 규정된 값 이상이어야 한다.
(4) 두께가 2.5 mm 이상의 재료로 제작된 금속제의 배관과 탱크로 천공이 생긴다 하더라도 위험하거나 바람직하지 못한 상황이 발생하지 않는 것이어야 한다.
(5) 두께가 철제 4mm, 동(구리)제 5mm, 알루미늄제 7mm로 제작된 일반적인 금속제의 배관이나 탱크로 뇌격점의 내표면 온도상승이 위험의 원인이 되지 않는 것으로 한다.
2. 인하도선
1) 일반사항
위험한 불꽃방전의 발생확률을 감소시키기 위하여 뇌격점과 대지사이의 인하도선은 다음과 같이 설치한다.
2) 인하도선의 사용 재료별 최소치수는 Cu16[㎟], Al25[㎟], Fe50[㎟]으로 하며, 설계 도서에 표기된 규격을 우선적으로 적용하여야 한다.
(2) 다수의 병렬 전류통로를 형성해야 한다.
(3) 전류통로의 길이는 최소로 유지해야 한다.
(4) 인하도선은 가능한 한 수뢰부 도체에서 직접 연결되도록 배치하여야 한다.
(5) 인하도선은 지표면과 가까운 부분에 접지시험단자를 시설한다. 다만, 자연적구성 부재를 이용하는 경우는 생략한다.
3. 독립된 피뢰설비의 설치
1) 수뢰부가 이격된 복수의 지주(또는 하나의 지주)상의 돌침으로 구성된 경우 각 지주마다 1조 이상의 인하도선을 설치한다.
2) 수뢰부가 이격된 복수의 수평도선(또는 1조 의 도선)으로 되어 있는 경우 도체의 각 말단에 1조 이상의 인하도선을 설치 한다.
3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지물에 1조 이상의 인하도선을 설치한다.
4) 독립되지 않은 피뢰설비의 설치
(1) 인하도선은 보호범위의 주위에 상호 평균 간격이 보호레벨에 따른 값 이하가 되도록 배치하며, 어떤 경우도 2조 이상의 인하도선을 설치한다.
(2) 인하도선은 지표면 가까이에 수직거리 20m 간격마다 수평 환상도체로 상호접속 하여야 한다.
4. 자연적 구성 부재
건축물 등의 다음 부분은 자연적 인하도선으로 보아서 인하도선을 생략할 수 있다.
1) 다음에 적합한 금속제설비
① 각 부분간의 전기적 연속성(0.2 Ω 이하)이 있는 것.
② 크기가 표준 인하도선으로 규정된 값 이상인 것.
2) 건축물 등의 금속제 구조체
3) 건축물 등의 상호 접속한 강재
4) 다음에 적합한 정면 부재, 측면 레일 및 금속제 정면 벽의 보조 구조재
① 크기가 인하도선에 대한 요구사항과 같고 또한 두께가 0.5 mm 이상인 것
② 수직방향의 전기적 연속성이 있고, 금속제 부분간의 간격이 1 mm 이하이거나 또는 두 부재의 겹치는 부분이 100㎠ 이상인 것
5. 접지
1) 일반사항
① 위험한 과전압을 발생시키지 않고 뇌 전류를 대지로 방류하기 위해서는 접지의 형상, 크기 및 접지저항 값이 중요하다. 다만, 일반적으로는 낮은 접지저항을 권장 한다.
② 피뢰설비의 관점에서 구조체를 사용한 통합 단일의 접지가 바람직하며, 모든 접지 목적(즉, 피뢰설비, 저압전력시스템, 통신시스템)에도 적합하다.
③ 다른 이유로 해야하는 접지는 등전위본딩을 이용해 통합한 한 점에 접속해야 한다.
2) 접지단자함
① 내부에는 황동볼트 또는 스테인레스 제품을 사용한다.
② 함의 크기 및 설치위치는 설계도서에 따른다.
③ 연결버스는 동대를 가공한 일체형으로 25㎜×3㎜ 이상으로 한다.
④ 접지단자함 2차에서의 접지선은 나동선을 사용하는 것을 원칙으로 한다.
3) 접지극
(1) 접지극들은 1개 또는 복수의 환상 접지극, 수직(또는 경사) 접지극, 방사형 접지극 또는 기초 접지극을 사용한다.
(2) 접지극의 재료나 공법이 대지에 환경적으로 나쁜 영향을 줄 우려가 있거나, 쉽게 부식되어 대지에 흡수되는 것은 사용하지 않는다.
(3) 단독의 긴 접지도체를 설치하는 것보다 여러 조의 도체를 적당히 배치하는 쪽이 바람직하다.
4) 일반조건에서의 접지설비
접지시스템에서 접지극은 기본적으로 A, B형의 두 종류를 시공에 사용한다.
(1) A형 접지극
① 이 형은 방사상 또는 수직 접지극으로 구성되며, 각 인하도선은 방사상 또는 수직(또는 경사) 접지극으로 구성된 한 개 이상의 독립된 접지극에 접속한다.
② 접지극의 수는 최소 두 개 이상이어야 한다.
③ 이 형태의 접지극의 경우 동물에 위험이 미치는 구역은 특별한 조치를 취해야 한다
(2) B형 접지극
환상 접지극 또는 기초 접지극과 같이 영구적인 접지설비를 말한다.