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위험전압 저감을 위한 피뢰설비용 접지전극의 설계
Grounding Electrode Design for the Reduction of Hazardous Voltage in Lightning Protection 원문보기

대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C, 2000 July 17, 2000년, pp.2071 - 2073  

이복희 (인하대학교 전기공학과) ,  이승칠 (인하대학교 전기공학과) ,  엄주홍 (인하대학교 전기공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Grounding electrode design is an important part in lightning protection, and the limit of hazardous voltages (step and touch voltages) below the permissible voltage for human body has been the main goal of grounding electrode design. In this paper, the grounding electrode for the reduction of hazard...

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제안 방법

  • 즉, 망형접지 전극의 최외곽 도체 외부에 보다 깊은 깊이로 2단의 층을 이루는날개형태의 추가 도체를 시설하여 그림 1(a)와 같은 형상을 가진다. 이러한 날개형상의 추가 도체에 의하여 망형접지전극의 외곽에서 나타나는 대지전위의 상숭은 그림 1(b)에 나타낸 것과 같이 보조도체를 시설하지 않은 경우에 비하여 보폭 전압의 경감에 큰 효과를 나타낸다는가정하에 임펄스 전류를 인가하여 특성평가를 수행하였다. 축소형 접지 전극은 지하 0.
  • 기존의 망형접지 전극이 전극상부대지의 전위분포를등전위화 하는데 중점을 두어 설계되었으며, 최외곽 도체의 외부 방향으로의 높은 위험전압이 발생하는 문제점을 가지고 있는데 반하여 본 연구에서 설계 및 시설한피뢰설비용 접지 전극의 축소 모델은 망형 접지전극에서외곽 도체의 모서리 부분에서 발생하는 위험전압을 경감시키는 형태를 가지도록 하였다. 즉, 망형접지 전극의 최외곽 도체 외부에 보다 깊은 깊이로 2단의 층을 이루는날개형태의 추가 도체를 시설하여 그림 1(a)와 같은 형상을 가진다.
  • 한다. 따라서 본 연구에서는 피뢰설비용 접지에적합하도록 위험 전압의 저감에 중점을 두고 축소형 접지전극을 설계하였으며, 임펄스 전류가 접지 전극에 인가될때 발생하는 대지전위 상승을 측정하여 특성평가를 수행하였다.
  • 망형 접지전극의 전위상승은 임릴스 전압의 피크값으로 나타내었으며, 매회 측정시임길스 발생기의충전량이 어느 정도 변동하므로 접지 건극외 건위상승 및대지전위 상승을 일정값으로 규격화하여 나타내었다. 즉, 각각의 대지전위 상승은 인가된 임펄스 건류 및 망형 접지전극의 전위상승 피크값의 변동에 따라 달라지므로 망형 접지전극의 전위상승을 1800 [V]로규적화할때에 지표면에 나타나는 대지전위 상숭을 그래프로 나타내었다.
  • 본 연구에서는 피뢰설비 용접지 전극에 대하여 위험전압의 저감에 중점을 두어 축소형 접지 천극을 설계 및 시설하였고, 모의 뇌 겪전류를 인가하여 특성평가를 수행하였다.
  • 지표면의, 대지전위 상승을측정하는데 있어서 임펄스 전류률인가하기 때문에 현실적으로 일정한 측정전류를 인가하기는 블 가능하여 매회측정시 인가전류와 피측정 매시전극 파형을 동시에 측정하였다. 이렇게 측정된 인가 전류와 피측정 메시전극의전위상승을 기준으로 하여 메시 전극에 나타나는 전위상숭을 일정한 값으로 규격화할 때 지표면에 나타나는 전위상승을 분석하였다.
  • 7 [Ω]이었다. 전위 보조전극은 길이 1 tm]의 봉형 접지전극을 사용하였으며, 큰 임펄스 전류가 인가될 때 측정전류 패루프와의 유도에 의하여 발생되는 오차를 줄이기위하여 IE던E의 권장사항에 의거하여 90 °의 각도를 이루도록 시설하였다. 측정점 사이의 간격은 0.
  • 파형이다. 지표면의, 대지전위 상승을측정하는데 있어서 임펄스 전류률인가하기 때문에 현실적으로 일정한 측정전류를 인가하기는 블 가능하여 매회측정시 인가전류와 피측정 매시전극 파형을 동시에 측정하였. 이렇게 측정된 인가 전류와 피측정 메시전극의전위상승을 기준으로 하여 메시 전극에 나타나는 전위상숭을 일정한 값으로 규격화할 때 지표면에 나타나는 전위상승을 분석하였다.
  • 이러한 날개형상의 추가 도체에 의하여 망형접지전극의 외곽에서 나타나는 대지전위의 상숭은 그림 1(b)에 나타낸 것과 같이 보조도체를 시설하지 않은 경우에 비하여 보폭 전압의 경감에 큰 효과를 나타낸다는가정하에 임펄스 전류를 인가하여 특성평가를 수행하였다. 축소형 접지 전극은 지하 0.75 [m] 의 깊이에 시설하여약 800 [&蝴]의 임 펄스 전류가 유입되는 경우를 모의, 실험하였다. 실험 결과 날개형 추가도체를 시설하는 경우가 시설하지 않는 경우보다 최 외곽 도체 외부방향으로약 50 [%] 정도 이하로 위험 전압을 감소시키는 성능을나타내었다.

대상 데이터

  • 전류 보조전극은 길이 L8 [m]의 봉형 접지전극 5개를 병렬로 연결하여 구성하였으며, 접지저항값은 7.7 [Ω]이었다. 전위 보조전극은 길이 1 tm]의 봉형 접지전극을 사용하였으며, 큰 임펄스 전류가 인가될 때 측정전류 패루프와의 유도에 의하여 발생되는 오차를 줄이기위하여 IE던E의 권장사항에 의거하여 90 °의 각도를 이루도록 시설하였다.
  • 7 [Ω] 의 접지저항과 측정용으로 사용한 리드선의 인덕턴스가어느 정도 포함되어 있으므로 상숭 시간이나 지속시간이길게 나타났다. 측정용 리드선은 GV 22 [㎟] 50 [m]를사용하였다. 측정된 파형에서는 이러한 리드선의 인덕턴스의 영향이 뚜렷이 나타나고 있는데 전류의 파형과 전압의 파형 사이에 피크 값에 도달하는 시간이 크게 차이를 나타낸다.
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