닉뢰(직접뢰)란?
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직접뢰는 낙뢰가 구조물, 장비, 전력선 등에 직접적으로 뇌격(번개가 직접 떨어짐)하는 현상을 의미합니다.
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이 경우 약 20kV 이상의 전압과 수 kA~300kA 이상의 과전류가 발생하여, 구조물이나 장비에 물리적 손상, 파열, 화재, 하드웨어 손상 등을 일으킬 수 있습니다.
기타 서지(서지 종류)
서지는 발생 원인에 따라 아래와 같이 분류됩니다.
1. 뇌서지(낙뢰 서지)
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직접뢰: 위에서 설명한 닉뢰(직접뢰)와 동일.
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간접뢰: 낙뢰가 송전선, 통신선 등에 떨어져 선로를 타고 서지가 전도되는 현상. 발생 빈도가 가장 높고, 6,000V 이상의 큰 에너지가 발생해 피해가 큼.
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유도뢰: 낙뢰가 인근 대지에 떨어질 때, 매설된 전원선, 통신선, 금속 파이프 등 도체를 통해 유도되는 서지. 접지 전위가 급상승하여 고전압·고전류가 유입됨.
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방전뢰: 구름과 대지, 구름 내, 구름과 구름 사이의 방전으로 유도된 전하가 전력선이나 금속체, 지표로 흘러 장비를 손상시키는 현상.
2. 개폐서지
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개폐서지는 대용량 설비의 스위칭, 유도성 부하 개폐, 기동 등 전기적 스위칭 동작에서 발생하는 서지입니다.
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외부 개폐와 내부 개폐로 구분됩니다.
3. 계통고장서지
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계통고장서지는 지락, 순간정전, 기타 전력계통의 고장에 의해 발생하는 서지입니다.
4. 기타 서지
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정전기 방전: 정전기 방전에 의해 발생하는 서지.
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핵폭발, 전자폭탄: 고고도 핵폭발이나 전자폭탄에 의한 전자파 서지(EMP)도 포함됩니다.
서지(Surge)의 주요 특징 및 영향
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서지(Surge)는 정상 전압보다 5~20% 이상 상승한 AC 전압 상태 또는 나노초~밀리초 단위의 순간적 전압/전류 스파이크를 의미합니다.
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낙뢰, 개폐, 정전기 방전 등 다양한 원인으로 발생하며, 전자기기 오작동, 손상, 화재 등의 피해를 유발할 수 있습니다.
참고: 서지 보호 대책
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서지 보호기(SPD), 피뢰침, 접지 시스템 등 다양한 보호 장치가 사용됩니다.
뇌서지(낙뢰 서지) 종류
구분 |
설명 |
주요 피해 및 특징 |
직접뢰 |
낙뢰가 구조물·장비 등에 직접 낙하 |
물리적 손상, 화재, 과전류·과전압 |
간접뢰 |
송전선·통신선 등에 낙뢰, 선로를 통해 서지 전도 |
대규모 에너지, 빈번, 장비 손상 |
유도뢰 |
인근 대지 낙뢰로 도체(전원선 등)를 통해 유도 |
접지 전위 상승, 고전압·고전류 유입 |
방전뢰 |
구름/지상/구름 내/구름 간 방전으로 유도된 전하가 장비로 유입 |
전력선·금속체 손상 |