전기산업기사 필기 피뢰기의 구성 요소 및 기능 정격 및 용량

📌 전기산업기사 필기 – 피뢰기 정리

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✅ 피뢰기란?

피뢰기는 낙뢰, 서지(과도 전압)로부터 전력 설비와 전기 기기를 보호하는 장치입니다.

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✅ 피뢰기의 구성 요소 및 기능

구성 요소	설명
직렬 갭(방전 갭, Spark Gap)	일정 전압 이상이 되면 절연이 파괴되어 전류를 방전시킴.
비직선 저항(바리스터, MOV)	낙뢰 전압이 낮을 때는 절연 상태, 일정 전압 이상에서 전류를 흘려 과전압을 방출.
절연체(외함, Insulator)	내부 부품 보호 및 절연 유지.
접지 단자	낙뢰를 대지로 방출하는 역할.

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✅ 피뢰기의 기능

1. 이상 전압(낙뢰, 개폐 서지) 차단 – 전압이 임계값을 넘으면 전류를 대지로 흘려보냄.
2. 전력 설비 보호 – 변압기, 발전기, 송전선 등의 절연을 유지하여 보호.
3. 신속한 복귀 – 정상 상태로 빠르게 돌아가 전력 공급을 유지.

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✅ 피뢰기의 설치 장소

설치 장소	이유
발전소, 변전소	고전압 설비 보호
고압 송전선, 배전선	낙뢰로 인한 고장 예방
가공 인입선(건물 전선 입구)	건물 내부 기기 보호
대형 공장, 산업 시설	정밀 기기 보호

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✅ 피뢰기의 정격 및 용량 표시

항목	설명
정격 전압 (Rated Voltage)	피뢰기가 견딜 수 있는 최대 정상 운전 전압
공칭 전압 (Nominal Voltage)	피뢰기가 주로 사용되는 회로의 표준 전압
공칭 방전 전류 (Nominal Discharge Current)	피뢰기가 정상적으로 견딜 수 있는 방전 전류
제한 전압 (Clamping Voltage)	피뢰기가 과전압을 방전한 후 남는 전압
충격파 방전 개시 전압 (Impulse Sparkover Voltage)	낙뢰 시 최초로 방전이 개시되는 전압
상용 주파 방전 개시 전압 (Power Frequency Sparkover Voltage)	정상 전원 주파수에서 방전이 시작되는 전압

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✅ 주요 용어 해설

용어	설명
정격 전압 (Rated Voltage)	피뢰기가 보호할 수 있는 최대 운전 전압 (예: 21kV, 27kV 등)
공칭 전압 (Nominal Voltage)	표준 전압으로 사용되는 값 (보호 대상 시스템의 운전 전압)
공칭 방전 전류 (Nominal Discharge Current)	정해진 파형(8/20㎲)에서 피뢰기가 방전할 수 있는 전류값
제한 전압 (Clamping Voltage)	과전압이 발생했을 때 피뢰기가 보호 후 남는 전압 (낙뢰 후 전기기기 보호를 위해 중요)
충격파 방전 개시 전압 (Impulse Sparkover Voltage)	순간적인 낙뢰 전압이 발생했을 때 피뢰기가 작동하는 최소 전압
상용 주파 방전 개시 전압 (Power Frequency Sparkover Voltage)	60Hz 전력 시스템에서 피뢰기가 작동하는 최소 전압

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✅ 요약 & 암기 팁

✅ 피뢰기의 핵심 역할: 이상 전압 차단 + 전력 설비 보호
✅ 설치 장소: 변전소, 송전선, 공장, 가정 인입선 등
✅ 중요 용어: 정격 전압, 공칭 전압, 방전 개시 전압 등 수치와 의미를 함께 암기!