피뢰침: 작동 방식, 유형 및 설치 전 고려해야 할 사항

피뢰침은 ​​전체 피뢰 시스템이 하나의 단위로 설계, 설치 및 유지 관리되는 경우에만 구조물을 보호합니다. 적절한 접지 경로가 없는 막대는 지붕에 있는 금속 스파이크일 뿐입니다. 이는 숙련된 엔지니어가 보호 계획을 검토할 때 가장 먼저 확인하는 사항이며, 제품을 구매하는 구매자가 흔히 혼동하는 지점이기도 합니다. 피뢰침 가격만으로.

피뢰침이 실제로 하는 일

에어 터미널이라고도 불리는 피뢰침은 구조물 근처에 이미 형성되고 있는 낙뢰에 대한 제어된 부착 지점을 제공합니다. 먼 곳의 폭풍우로부터 번개를 끌어당기지 않으며, 번개 발생을 막지도 않습니다. 그것이 하는 일은 파업에 선호되는 경로를 제공하는 것입니다: 공기 터미널에서 하향 도체를 거쳐 에너지가 토양으로 소산되는 접지 시스템으로 들어갑니다.

기능은 체인의 세 링크에 따라 달라집니다. 공항 터미널이 파업을 차단합니다. 하향 도체는 지붕에서 지면까지 서지를 전달합니다. 접지 시스템은 전류를 소멸시킵니다. 링크 중 하나라도 약하면 보호 체인이 실패합니다. 크기가 작은 도체 또는 접지 불량과 결합된 고품질 막대는 건물을 보호하지 못합니다. 이는 단순히 실패 지점을 예측하기 어려운 위치로 이동시키는 것뿐입니다.

피뢰침 유형: 바늘형 대 ESE

두 가지 유형의 피뢰침이 상업 및 산업 조달을 지배합니다. 기존 바늘형 터미널과 ESE(초기 스트리머 방출) 터미널입니다. 둘 다 번개를 차단하지만 서로 다르게 작동하며 시장 전반에 걸쳐 서로 다른 정도로 받아들여집니다.

기존 바늘형 피뢰침

기존의 바늘형 피뢰침은 능동형 전자 장치나 트리거링 메커니즘이 없는 수동형 공기 터미널입니다. 보호 반경은 장착 높이에 따라 결정되며 일반적으로 IEC 62305와 같은 표준에 정의된 회전 구 방법을 사용하여 계산됩니다. 대부분의 산업 건물, 변전소 및 통신 타워의 경우 이 유형의 로드는 가장 간단하고 비용 효율적인 솔루션으로 남아 있습니다. 움직이는 부품이 없고 전원 공급 장치가 필요하지 않으며 서지 조건에서도 예상대로 작동합니다.

ESE 피뢰침

ESE 피뢰침은 동일한 조건에서 기존 피뢰침보다 더 빨리 상향 스트리머를 생성하도록 설계되었습니다. 스트리머를 조기에 시작하면 ESE 터미널에 더 큰 보호 반경이 제공되어 큰 지붕이나 개방형 구조물에 필요한 터미널 수를 줄일 수 있다는 주장이 있습니다. ESE 로드는 일반적으로 많은 기존 터미널을 설치하는 것이 비현실적인 물류 센터, 스포츠 시설 및 대형 산업 지붕에 지정됩니다. 구매자는 ESE 장치가 목표 시장에 대한 관련 인증을 보유하고 있으며 보호 반경 계산이 제조업체의 문서화된 방법을 따르는지 확인해야 합니다.

재료 및 부식: 로드를 환경에 맞추기

피뢰침은 수십 년 동안 날씨, 자외선, 염수 분무 및 산업 오염 물질에 노출되어 있습니다. 재료 선택은 서비스 수명과 유지 관리 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 구리는 높은 전도성과 우수한 내식성으로 인해 공기 단자 및 인하 도체에 대한 고전적인 선택입니다. 구리 피복 강철은 표면 구리의 전도도 및 부식 성능과 강철 코어의 기계적 강도를 더 낮은 재료비로 결합하는 실용적인 절충안을 제공합니다. 기계적 남용, 진동 또는 특히 공격적인 화학적 환경이 있는 경우 스테인리스강이 선호됩니다. 해안 설치의 경우 염분을 함유한 공기와 높은 습도가 결합되어 일반 아연 도금 부품의 부식이 가속화됩니다. 이러한 환경에서는 일반적으로 밀봉된 연결이 있는 구리 또는 구리 피복 재료가 가장 긴 서비스 수명을 제공합니다.

나머지 접지 경로에도 동일한 재료 논리가 적용됩니다. 로드가 구리이지만 인하 도체가 아연 도금 강철인 경우 접합부에서 바이메탈 부식이 발생할 수 있습니다. 공기 단자, 인하 도체 및 접지 전극 전반에 걸쳐 일관된 재료 선택은 장기적인 유지 관리 문제를 줄이고 접촉 저항을 안정적으로 유지합니다.

접지 측: 서지가 실제로 가는 곳

피뢰침은 보호 시스템의 눈에 보이는 끝부분일 뿐입니다. 로드가 차단하는 전류는 위험한 보폭 및 접촉 전압을 생성하지 않고 서지를 소멸시키기 위해 충분히 낮은 저항을 가진 접지 네트워크로 전도되어야 합니다. 일반적인 낙뢰 보호 시스템의 경우 접지 종단 네트워크는 접지봉, 수평 도체 또는 테이프, 설치 수명 동안 낮은 임피던스를 유지하는 연결로 구성됩니다.

접지봉은 구리 결합 강철, 순동, 스테인리스 강철 및 아연 도금 강철로 제공됩니다. 선택은 토양 저항력, 필요한 서비스 수명 및 부식 환경에 따라 달라집니다. 저항력이 높은 토양에서는 서로 떨어져 있는 여러 개의 막대 또는 전도성 백필이 있는 화학적 접지 막대를 사용하여 저항을 허용 가능한 범위로 낮출 수 있습니다. 대부분의 프로젝트에서 구리 피복 강철 접지봉은 전도성, 기계적 강도 및 비용의 최상의 균형을 제공합니다.

인하 도체와 접지 네트워크 사이의 연결은 막대 자체만큼 중요합니다. 기계식 클램프는 설치가 빠르고 제거가 쉽지만 발열 용접은 열 순환 시 느슨해지지 않고 접합부에서 부식되지 않는 분자 결합을 생성합니다. 중요한 설치의 경우 발열 용접 연결은 영구 접지 조인트의 표준 관행으로 널리 간주됩니다.

선택 및 설치 고려 사항

올바른 피뢰침을 선택하는 것은 모든 경우에 적용되는 일률적인 작업이 아닙니다. 다음 요소는 조달 사양의 일부가 되어야 합니다.

구조 및 위험 프로필 평가

구조물의 높이, 위치, 점유 및 내부 장비의 가치를 기반으로 위험 평가부터 시작하십시오. IEC 62305는 각각 서로 다른 차단 확률과 해당 설계 매개변수를 갖는 4가지 낙뢰 보호 수준을 정의합니다. 위험 평가를 통해 보호가 필요한지 여부와 필요한 경우 구조에 어떤 수준이 적절한지 결정합니다.

보호 반경을 올바르게 계산하십시오.

바늘형 로드의 경우 회전구체 방법이 보호 영역을 결정하는 데 가장 널리 사용되는 방법입니다. 구 반경은 보호 수준에 따라 달라집니다. 레벨 I의 경우 20미터, 레벨 II의 경우 30미터, 레벨 III의 경우 45미터, 레벨 IV의 경우 60미터입니다. 로드가 너무 낮거나 잘못된 위치에 장착되면 지붕의 상당 부분이 보호되지 않을 수 있습니다. ESE 막대의 경우 제조업체가 문서화한 반경 계산을 해당 국가 표준에 따라 검토하고 검증해야 합니다.

다운 컨덕터 경로 계획

인하 도체는 임피던스를 증가시키는 날카로운 굴곡을 피하면서 공기 단자에서 접지 네트워크까지 가장 짧은 실제 경로를 따라야 합니다. 도체의 각 굴곡은 유도성 리액턴스를 추가하여 번개 전류가 빠르게 상승하는 동안 전압 강하를 높입니다. 따라서 인하도선의 라우팅은 단순한 설치 세부 사항이 아니라 설계 고려 사항입니다.

검사 및 테스트 계획

낙뢰 보호 시스템은 정기적인 검사가 필요합니다. 인하도선의 기계적 손상, 부식 및 느슨한 연결 여부를 점검해야 합니다. 접지 저항은 정기적으로 측정해야 하며 시간 경과에 따른 추세를 추적하기 위해 기록을 유지해야 합니다. 번개 보호 시스템 접지 검사 구덩이를 포함하면 굴착 없이 접지 종단에 대한 테스트 접근이 가능하므로 산업 설비에서 구덩이 지정이 점점 더 많아지고 있습니다.

피뢰침은 ​​입증된 기술이지만 그 효과는 전체 시스템의 품질과 선택, 설치 및 유지 관리에 대한 주의에 따라 달라집니다. 조달팀의 경우 로드, 인하도선 및 접지 네트워크를 하나의 통합 솔루션으로 처리하는 것이 핵심입니다. 전체 체인을 공급하고 재료 선택 및 설치에 대한 실질적인 지침을 제공할 수 있는 제조업체는 단순히 단일 로드를 배송하는 파트너보다 더 가치 있는 파트너입니다.