전기공사기사 이상전압의 방호 — 피뢰기의 갭·제한전압·구비조건

피뢰기는 과전압이 오면 전류를 땅으로 흘려 기기를 보호하고, 과전압이 지나가면 다시 정상 상태로 돌아오는 장치다. 직렬 갭은 평상시에는 절연 역할을 하고, 서지가 들어왔을 때만 방전해 서지 뒤에 따라오는 전류를 끊어 장비를 보호한다.

피뢰기가 방전을 개시할 때의 단자 전압 순시값은 방전 개시 전압이라 하고, 방전 중 단자 전압의 파고값은 제한전압이라 한다. 기기에 걸리는 전압을 낮게 억제하는 것이 피뢰기의 목적이므로 제한전압은 낮을수록 보호에 유리하다.

피뢰기가 갖추어야 할 조건은 낮은 개시전압, 속류 차단 능력, 튼튼한 내구성, 그리고 보호 설비에 걸리는 전압이 낮게 유지되도록 적절히 낮은 제한전압이다. 제한전압을 높게 잡는 것은 보호 성능을 떨어뜨리므로 구비조건에 맞지 않는다.

송전계통의 절연협조에서 절연레벨을 가장 낮게 잡는 기기는 피뢰기다. 피뢰기는 비상시에만 전류를 흘려 과전압을 흩어 버리므로 평상시 요구되는 절연등급이 다른 기기보다 낮다.

이상전압의 원인은 계통 내부와 외부로 나뉜다. 개폐, 내부 아크, 선로 고장은 내부 원인이지만, 번개가 직접 쳐서 생기는 것은 외부 원인이므로 내부적 원인에 포함되지 않는다.