피뢰시스템 등급과 회전구체 반지름·인하도선 (KEC 150)

피뢰시스템(LPS)은 낙뢰로 인한 물리적 손상을 줄이기 위한 설비로, 직격뢰를 막는 외부피뢰시스템과 간접·유도뢰를 막는 내부피뢰시스템으로 구성된다. 적용 대상은 낙뢰 보호가 필요한 전기전자설비가 설치된 건축물이거나 지상 높이 20m 이상인 건축물이다. KEC 150은 보호 수준을 등급으로 나누고, 등급별 수치 기준을 규정한다. ■ 등급 선정 기준 피뢰시스템의 레벨과 등급은 Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ·Ⅳ의 4개로, KS C IEC 62305-2의 리스크 관리에 따라 선정한다. 일반적으로 Ⅳ등급으로 시설하고, 국가 중요 시설물은 Ⅲ등급, 위험물 제조소 등은 Ⅱ등급 이상으로 한다. 화학·원자력 건물처럼 그 자체 피해가 가장 큰 경우가 Ⅰ등급이다. ■ 수뢰부 배치와 회전구체 반지름 수뢰부는 돌침·수평도체·메시도체로 구성하며, 배치는 보호각법·회전구체법·메시법 중 하나 또는 조합으로 한다. 보호각법은 지상고 60m 이하에만 적용하고, 60m를 초과하면 회전구체법을 적용해야 한다. 회전구체법은 등급별로 정해진 반지름의 가상 구체를 모든 방향으로 굴려 구체 표면이 닿는 곳에 수뢰부를 설치하는 방식이다. 등급별 회전구체 반지름은 Ⅰ등급 20m, Ⅱ등급 30m, Ⅲ등급 45m, Ⅳ등급 60m이며, 메시 치수도 등급에 따라 달라진다.

■ 인하도선 시스템 인하도선은 수뢰부에서 접지극으로 뇌전류를 흘리는 도체로, 경로 길이가 최소가 되도록 최단거리·수직으로 시설하고 루프를 만들지 않는다. 인하도선의 수는 2조 이상으로 하고, 보호대상 둘레에 가능한 한 균등한 간격으로 배치하되 노출된 모서리를 우선한다. 등급별 인하도선 최적 간격은 Ⅰ·Ⅱ등급 10m, Ⅲ등급 15m, Ⅳ등급 20m다. 자연적 구성부재를 인하도선으로 쓸 때는 최상단부와 지표 사이 직류저항을 0.2Ω 이하로 유지해야 한다.

─ 근거: KEC 150(피뢰시스템), 표 10-3, KS C IEC 62305