피뢰 및 서지 보호의 중요성

피뢰 및 서지 보호의 주요 임무는 사람과 민간 및 공공 건물, 산업 플랜트 및 그 내부의 모든 장비를 보호하는 것입니다. 이렇게 하면 값비싼 낙뢰 및 서지 손상을 방지할 수 있습니다.

인명 피해

인명 피해

신뢰할 수 있는 피뢰 설비는 가정이나 공공 건물(예: 축구 경기장이나 병원)에서 낙뢰로 인한 부상 또는 사망으로부터 사람들을 보호합니다.

화재 위험

화재 위험

직접 낙뢰는 건물에 화재를 일으킬 수 있습니다. 따라서 낙뢰 방지는 특히 공정 산업 및 ATEX 구역(폭발 가능성이 있는 환경)에서 점점 더 중요해지고 있습니다.

재료 손상

재료 손상

모든 전기 및 전자 장치는 서지로 인해 손상될 수 있습니다. 이로 인해 재정적 손실과 개인 데이터 및 정보의 손실이 발생할 수 있습니다.

제조 손실

제조 손실

제조 공장의 정지 시간은 경제적 손실을 초래합니다. 낙뢰 및 서지로부터 보호하면 비용이 많이 드는 수리 및 정지 시간을 방지할 수 있습니다.

데이터 및 정보 손실

데이터 및 정보 손실

데이터 및 정보의 사용 가능성이 부족하면 예를 들어 운송 부문에서 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 공항의 관제탑과 서버가 좋은 예입니다.

2024년 낙뢰 및 서지 피해

GDV 플래시 대차대조표 차트 2024

GDV는 매년 현재 낙뢰 도표를 발표하여 보험 청구 건수와 보험금 지급액을 공개합니다. 2024년에는 22만 건의 낙뢰 및 서지 피해로 총 3억 5천만 유로의 피해가 발생했습니다. 평균 피해액이 높은 이유는 건물과 주택의 기술 장비가 계속 개선되고 있기 때문입니다.

*출처: Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V.; 2025년 6월 잠정 상태

서지 전압이란 무엇일까요?

낙뢰가 떨어지는 장소

과전압은 정격 전압의 허용 범위를 벗어나는 매우 높은 전압입니다. 이 전압은 상승 시간이 매우 빠르며 전기 및 전자 콤포넌트의 절연 및 기능을 방해하거나 심지어 파괴할 수도 있습니다.

서지는 일반적으로 두 가지 유형으로 구분됩니다

  • 전환 작업 또는 대기 영향으로 인한 서지

  • 낙뢰로 인한 서지

낙뢰의 경우, 구조물에 직접 낙뢰가 떨어지는 경우(S1), 구조물 근처에 낙뢰가 떨어지는 경우(S2), 공급 라인에 낙뢰가 떨어지는 경우(S3) 또는 공급 라인 근처에 낙뢰가 떨어지는 경우(S4)로 구분됩니다.

낙뢰의 유형은 무엇입니까?

구름-지면-낙뢰

전기를 띤 뇌우 구름과 지표면 사이에서 평형이 이루어집니다. 낙뢰 방전은 구름에서 땅으로 향해 아래로 시작됩니다. 평지나 저층 건물 주변에서 자주 일어나는 현상입니다. 방전 가지는 지면을 향해 뻗어 나갑니다.

지면-구름-낙뢰

전기 방전은 지표면에서 시작되어 뇌우 구름으로 상승합니다. 이러한 번개는 탑, 라디오 송신탑 또는 산봉우리 같은 높은 구조물에 의해 유도됩니다. 방전 가지는 지면에서 구름 쪽으로 이동합니다.

구름 낙뢰

전기 방전은 한 구름 내부 또는 서로 다른 구름 사이에서 발생합니다. 이 유형의 낙뢰는 자주 발생하며, 하늘에서 번쩍이는 시트 라이트닝(평광번개) 형태로 보입니다.

낙뢰의 영향 범위

낙뢰 범위

반경 약 2km 내에서 발생하는 직접적 또는 인접한 낙뢰는 과전압을 유발할 수 있으며, 이는 전력선, 전화선, 데이터선 및 계장(I&C)* 라인을 통해 건물 내부로 침입할 수 있습니다. 이 회로 내에서는 교란 변수들이 갈바닉 방식, 유도 방식 또는 정전 용량 방식으로 시스템에 결합될 수 있습니다.

하지만 낙뢰보다 훨씬 더 자주 발생하는 것은, 유도성 부하의 스위칭, 에너지 공급자의 개폐 동작, 또는 노후되고 결함이 있는 전기 기기들로 인한 서지입니다.

*계측 및 제어

서지 보호 개념

서지 보호 개념

서지 보호 개념의 아이디어는 과전압을 안전한 수준으로 점진적으로 제한하는 것입니다. DIN VDE 0110-1에서 에너지 공급 및 유통을 위한 서지 보호는 세 가지 영역으로 나뉩니다.

  • 피드인
  • 하위 분배 및
  • 종단 장치/소켓

단자 장치의 절연 저항은 1.5kV입니다. 간섭 펄스 및 과전압으로 인한 손상을 방지하기 위해 낙뢰 및 서지 어레스터가 사용됩니다.

유형 I - 낙뢰 어레스터

낙뢰 어레스터(유형 I)는 간섭 펄스를 공급 장치 또는 주 배전반에서 직접 접지로 방전하고 전압을 6kV 이하로 제한합니다.

공급 장치에서 주 분배 보드까지의 절연 강도는 6kV입니다.

유형 II - 서지 어레스터

서지 어레스터(유형 II)는 일반적으로 하위 분배 보드에 설치되어 전압을 4kV 이하로 제한합니다.

주 분배 보드에서 하위 분배 보드까지(하위 분배 보드 포함)의 절연 강도는 4kV입니다.

유형 III - 최종 장치 서지 보호

최종 장치 서지 보호기(유형 III)는 궁극적으로 보호할 장치 바로 앞에 위치하며 전압을 2.5kV 이하로 제한합니다.

하위 분배 보드에서 최종 장치까지의 절연 강도는 2.5kV입니다.

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