ESE 피뢰침에 의한 보호설비의 설계 및 유지보수

ESE 피뢰침에 의한 보호설비의 설계 및 유지보수

 

 

1. ESE 피뢰침에 의한 보호설비의 설계

1) 필요도면

- 건물이나 전체 보호범위 내의 설비의도면(입면도,평면도,측면도 등)

- 건물(옥탑), 벽재료, 구조물의 종류

- 연돌,안테나,건물에 접근한 수목

- 건물 옥상이나 표면에 있는 금속물체의 조사

 

2) 보호최소반경의 결정

전체보호건물, 설비의 각각의 평면에서, 보호되는지 어떤지를 정밀하게 검토하고 전체 보호건물이 보호콘(Cone) 안에 들어가도록 최소반경을 결정한다.

 

· 종합보호건물의 설비

- S1 : 엘리베이터와 계단실의 옥탑

- S2 : 주옥상

- S3 : 남서의 낮은 옥상

· 입면도(Section "A")

- S1과 S2의 높이의 차 : 4m

- S2와 S3의 높이의 차 : 2m

- S3와 대지의 높이의 차 : 12m

· ESE 피뢰침의 총 높이는 4m로 한다

h1 = 4m : ESE 피뢰침의 선단과 S1의 높이의 차

h2 = 8m : ESE 피뢰침의 선단과 S2의 높이의 차

h3 = 10m : ESE 피뢰침의 선단과 S3의 높이의 차

여기서 R1 = 5m, R2 = 48m, R3 = 58m로 되고 보호반경표를 사용하면 ESE피뢰침의 형식과 높이 h1, h2, h3에 대해서 보호의 가부가 판명된다.

· Pulsar -25의 적용에 대한 검토

따라서 pulsar-25 이면 전체가 만족된다.

 

3) 피뢰침 형식과 설치방법의 선정

반응형

보호반경표를 사용하여 ESE 피뢰침의 형식을 결정하고 건물위의 어느 위치에 어느 높이에 설치할 것인가를 결정한다.

ESE 피뢰침의 선단은 항상 가장높은 장소에 위치하도록 하고 만약 안테나가 있으면 ESE피뢰침의 선단은 안테나 선단보다 적어도 1m이상 높아야 한다.

 

4) 보호반경

· R : ESE 피뢰침의 선단으로부터 수직거리 h에 있는 수평면의 보호반경

· h : 피 보호면 상에서의 ESE피뢰침의 높이

 

2. 설치 및 유지보수

ESE피뢰침을 사용한 피뢰설비는 1본 또는 여러본의 인하도선과 접지가 필요하고, 견고하고 튼튼하 것이나 일반적인 피뢰침과 동일하게 적어도 3년에 1회정도는 정기점검을 받아야 한다.

1) ESE피뢰침의 점검기준

ESE피뢰침의 적용기준인 NF C 17102에서는 점검기준으로 ESE피뢰침설비의 설치시 확인점검 및 설치 후 정기점검을 규정하고 있다.

1-1) 설치점검

ESE 피뢰침의 설치완료 직후에는 다음사항을 점검하여야 한다.

· ESE 피뢰침의 설치높이 (ESE 피뢰침은 설치 평면상의 어떠한 돌출물보다도 2m이상 높게 설치되어야 한다.)

· 인하도선의 재질 및 규격의 적합성 여부

· 인하도선의 포설상태 및 전기적 접속상태

· 피뢰침 인하도선 지지대의 고정상태

· 인하도선의 안전거리 준수 및 등전위접속 상태

· 접지저항값의 적정성

· 접지설비의 상호접속상태

 

1-2) 정기점검

ESE피뢰침설비의 정기점검 빈도는 해당 보호등급에 따라 지정되며 다음과 같이 권장하고 있다.

강화점검시기는 부식이 예상되는 지역에 적용되며 일반적인 정기점검보다 점검기간이 단축된다.

그리고 ESE 피뢰침설비는 피보호 구조물의 개조,증축 및 수뢰시에는 반드시 점검이 실시되어야 하며, 정기점검결과 및 측정결과는 상세하게 기록하여 보관하여야 한다.

1-2-1) 정기점검의 주요점검 및 측정항목

◆ 육안점검

- 피보호 구조물의 개조 또는 증축에 의한 피뢰설비의 적정성

- 모든 지지재 및 부재의 설치상태

- 모든 철재류의 부식상태

- 인하도선의 안전거리 준수 및 등전위 접속상태

◆ 측정항목

- 매입인하도체의 전기적 연속성

- 접지저항

 

2) ESE피뢰침의 점검항목

ESE 피뢰침설비의 점검기준에 의한 상세 점검항목을 설명한다.

2-1) 피뢰침

2-1-1) 외부구조

· 피뢰침본체

주변환경이 특히 부식성 환경인 경우에는 ESE피뢰침 본체의 부식여부를 반드시 점검한다.

· 피뢰침의 설치환경

피뢰침의 설치평면상의 다른 돌출부 등은 피뢰침의 기능에 영향을 미칠수 있으므로 다음사항을 점검한다

· ESE피뢰침의 설치높이(ESE피뢰침은 동일평면상의 어떠한 돌출부보다도 상부로 2m이상 이격거리를 유지하여야 한다.)

· ESE피뢰침에 의한 보호반경이 지정된 피 보호 평면을 완전하게 포함하는지의 여부

· 상기의 점검시에는 적용된 ESE 피뢰침의 종류,형태,보호반경,보호등급 등을 재점검하여야 한다.

2-1-2) 설치 및 접속상태

· 설치상태

ESE 피뢰침 지지주의 설치상태 및 부식여부를 점검한다.

· 인하도선의 접속상태

인하도선과 ESE 피뢰침 접속장치의 접속상태를 점검한다.

 

2-2) 인하도선

· 도체상태

인하도선의 부식 파손, 절단여부 등의 도체상태를 점검한다.

· 설치상태

인하도선 고정재의 팽창 또는 이완 등을 점검하고 고정재에 의한 지붕층 방수층의 파손유무를 점검한다.

· 전기적 연속성

전체 인하도선의 전기적 연속성을 점검 측정하고 특히 접속부분에 유의한다.

· 보호관

인하도선 보호관의 충격여부를 점검하고 충격을 받은 부분은 신품으로 교체한다.

· 접지저항측정

접지접속 시험단자에서 접지저항을 측정한다.

· 낙뢰계수기

낙뢰계수기의 낙뢰회수 기록을 점검한다.

 

2-3) 접지

ESE피뢰침설비의 접지저항은 매 점검시에 접지단자함에서 측정하여 측정값은 10옴이하이어야 한다. 일반적으로 접지저항의 측정은 전위차계 접지저항법으로 시행한다.

 

3) 낙뢰계수기의 설치기준 및 운용

ESE 피뢰침설비의 적용기준인 NF C 17102에 의거하면 피보호 건축구조물의 수뢰시에는 반드시 해당 피뢰침설비를 점검하여야 하며 이 수뢰여부는 육안으로는 거의 불가능하다. 그러므로 낙뢰계수기의 설치는 피수적이며 적정하게 설치하고 수뢰시에는 즉시 점검을 시행하며, 수뢰회수의 기록을 유지하여야 한다.

3-1) 낙뢰계수기의 설치필요성

ESE 피뢰침설비의 낙뢰계수기는 피뢰침설비의 확인점검 및 설정 피로보호등급의 점검면에서 반드시 설치되어야 한다.

3-1-1) 낙뢰계수기의 설치목적

· 피뢰침설비의 확인점검

낙뢰계수기에 의해 수뢰가 확인된 경우에는 해당 피뢰설비에 대해 육안점검 및 측정(전기적연속성 및 접지저항)을 새행하도록 규정하고 있다.

· 설정 피뢰보호등급의 점검

ESE 피뢰침의 적용 피뢰보호등급은 연간뇌격일수(IKL) 및 연간 평균뇌격방전밀도(Number of Lightning Flashes/Year/㎢)에 의해 결정된다. 그러므로 완벽한 피뢰보호를 위해서는 낙뢰계수기를 설치하여 해당지역의 연간 뇌격방전회수를 기록확인하여 설정된 피뢰보호등급의 변동유무를 점검하여야 한다.

 

3-2) 낙뢰계수기의 설치기준

3-2-1) 낙뢰계수기의 정격(예)

· 계수번호(00~99),

· 최소방전전류(300A),

· 최대방전전류(100KA),

· 외함보호등급 IP53

 

3-2-2) 설치위치 및 수량

· 설치위치

낙뢰계수기의 설치위치는 인하도선의 어느 한쪽에 설치하여야 한다. 그러므로 낙뢰계수기는 해당 피뢰침의 어느 한쪽 인하도선의 접지단자함 위치에 설치한다.

· 설치수량

각 피뢰침의 인하도선이 접속되는 접지단자함 마다 낙뢰계수기를 설치하는 것이 가장 바람직하다. 그러나 다수의 피뢰침 인하도선이 일괄 접속되어 접지되는 접지단자함에는 1개의 낙뢰계수기만 설치하면 된다.

· 설치방법

설치높이는 접지와 가장 단거리도 되는 인하도선의 경로에 지상 2m 높이에 설치하고, 낙뢰계수기의 1차측은 인하도선, 2차측은 접지선과 도체접속 클램프로 접속한다.

 

3-3) 낙뢰계수기의 운용

ESE 피뢰침설비의 완벽한 기능수행을 위해서는 낙뢰계수기를 적절한 위치에 설치하고 다음과 같이 운용한다.

· 낙뢰계수기에 의해 수뢰가 확인된 경우에는 피뢰침설비 구성요소 전체에 대한 유안점검 및 측정을 시행하고 이상 발견시에는 즉시 보수를 수행한다.

· 완벽한 피뢰보호를 위하여 낙뢰계수기의 연간 뇌격방전 회수를 기록 및 확인하여 설정되어 있는 피뢰보호등급의 변동유무를 점검하고 변동시에는 피뢰보호등급을 재설정하고 피 보호공간을 확인한다.