피뢰침과 피뢰기의 차이
피뢰침이란?
피뢰침이란, 직격뢰를 유도해 건물 자체나 그 안의 인간·동물을 보호하기 위한 장치인데요. 건축물의 지붕이나 옥상에 바늘과 같은 수전부를 설치해, 그곳으로부터 건물 내부(콘크리트 안 등)를 지나 지면으로 도선이 이어집니다. 「피뢰」라는 이름이 붙어 있지만, 번개를 피하는 것이 아니고, 오히려 번개가 건물에 직접 떨어지지 않도록 수전부에 유도하기 위한 것이지요.
뇌운으로부터 직접 대상으로 낙뢰하는 것을 「직격뢰」라고 하는데요. 그 방전 전류는 매우 커서 수백 kA가 될 수도 있지요. 번개가 건축물에 직접 떨어지면, 그 방대한 에너지에 의해 인체의 손상이나 화재를 일으키는데 이것을 막기 위해 설치하는 것이 피뢰침입니다.
수전부에서 포착한 번개 전류는, 인하 도선 시스템에 의해 그대로 도선을 통과해, 설치 극 시스템에 의해 지면(접지)에 안전하게 방전됩니다. 즉 피뢰침은 인적 사고, 건물의 화재, 그 외 여러 설비에의 피해를 막는 것을 목적으로 한 설비인 것이죠. 높이 20m 이상의 건물에는 피뢰침의 설치가 의무화되어 있어요.
그러나 피뢰침만으로는 유도뢰로 인한 전기 기기의 피해를 완전히 막을 수 없습니다. 피뢰침으로부터 대지로 뢰전류가 빠져나갈 때에는, 우선 구조체 전체의 전위가 수십 kV 가까이까지 상승해, 건물내의 기기에 방전하거나 유도뢰 서지를 발생시키는데, 그것 때문에 피뢰침만으로는 건물이나 인명을 지킬 수 있어도, PC나 전자 기기를 지키지 못하는 것이죠.
피뢰기란?
피뢰기란, 번개로부터 전자 기기나 전자 설비를 지키는 장치를 이르는데요. SPD(Surge Protective Device)라고도 하며 하나 이상의 비선형 소자(GDT, MOV, ABD 등)로 구성됩니다. 전봇대나 안테나, 전화선, 분전반 등에 설치하는 것으로, 낙뢰시의 유도뢰에 의한 이상 전압이나 유도 전류로부터 PC나 전기 기기 등을 지킬 수 있는 장치입니다.
번개의 에너지는 막대해서 피뢰침을 설치해도 지면에 번개 전류를 흘릴 때에는 그 일부가 건물 내에 침입하여 격렬한 전자기장의 혼란에 의한 번개 서지(매우 높은 전압이 발생하여 강력한 전류가 흐르는 것)가 발생합니다. 이 격렬한 전류는, 비록 한 순간이라 해도 전자기기·전기기기의 고장의 큰 원인이 되는 것이죠. 특히 저압 기기 등은 순식간에 완전히 망가져 버릴 것입니다.
또한 PC 등의 통신 기기가 번개로 고장나는 대부분의 원인은 유도뢰 때문입니다. 유도뢰란, 직접 낙뢰하지 않아도, 전원선·통신 케이블, 접지 라인등을 전해 오는 큰 전압·전류를 말합니다. 전선 등에 낙뢰해도 유도뢰는 침입해 들어오기 때문에, 그 건물에 직접 낙뢰하지 않더라도 PC나 전기 기기에 영향을 끼치지요.
이것을 막기 위한 장치가 피뢰기입니다. 피뢰기는 과도한 전압을 제한하고 전류를 분류시킬 수 있어요. 번개 서지에 의해 한순간에 고전압이 되는 곳이, 순식간에 고저항에서 저저항으로, 또다시 고저항으로 돌아가는 피뢰기의 기능에 의해, 전원선이나 접지 라인으로부터의 번개 서지를 흘려보내는 것이 가능해지는 것이죠. 이로 인해 전기 및 전자 장비를 보호할 수 있게 됩니다.
정리
번개는 자연적으로 발생하기 때문에 피하기는 어렵겠지만, 피뢰침·피뢰기를 준비해 두는 것으로 만일의 데미지를 최소한으로 억제할 수 있어요. 피뢰침은 인명과 건물을 지키는 것, 피뢰기는 전자 기기·전기 기기를 지키는 것이라는 차이를 이해하여 알맞는 장치를 설치합시다.
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