전기 시스템에서 낙뢰와 피뢰기의 차이점 

번개는 자연적인 과정입니다. 폭풍우 치는 날씨. 번개는 엄청난 빛을 낼 뿐만 아니라 10kA ~ 90kA 범위의 엄청난 양의 전위차(10kv/cm)와 전류를 가지고 있습니다. 그러나 기술적으로 우리는 번개를 "구름과 대지, 구름 사이 또는 같은 구름의 전하 센터 사이의 방전을 번개라고 합니다"로 정의할 수 있습니다.

번개는 구름이 지구와 중간 강도의 주변 구름에 대해 높은 전위 기울기까지 충전될 때 구름에서 거대한 불꽃을 일으키는 자연적인 과정입니다. 번개에 대해 많은 이론이 돌고 있습니다. 그러나 여기에서 우리는 가장 많이 받아들여지는 이론에 대해 논의할 것입니다. 따뜻한 공기가 하늘로 돌진할 때 공기와 물의 작은 입자와의 마찰로 인해 전하가 생성됩니다. 물방울이 형성되면 큰 방울은 양전하를 띠고 작은 방울은 음전하를 띤다.

이 방울은 구름에 축적되므로 구름은 양전하 또는 음전하를 가질 수 있습니다. 구름의 전하가 너무 커서 다른 구름이나 지구로 방전될 수 있으며 이러한 현상을 번개라고 합니다.

낙뢰 방전 메커니즘

이제 낙뢰 방전이 발생하는 방식에 대해 논의해 보겠습니다. 전하를 띤 구름이 땅 위를 지날 때. 그것은 아래 지구에 동등하고 반대되는 전하를 유도합니다. 포텐셜 기울기가 최대 5kv/cm ~ 10kv/cm에 도달하면 주변 공기를 분해하고 낙뢰가 시작됩니다.

1. 구름에 의해 공기가 분해되는 즉시 리더 스트리머라고 불리는 스트리머가 구름에서 지구를 향해 출발하여 전하를 운반합니다. 전위 기울기가 유지되지 않으면 리더 스트리머가 중지되고 완전한 스트로크가 형성되지 않고 전하가 소산됩니다. 그림 (a)와 같이.

2. 많은 경우에 리더 스트리머는 지구 또는 지구상의 어떤 물체와 접촉할 때까지 지구를 향한 여행을 계속합니다. 리더 스트리머는 충분한 광도를 가지며 첫 번째 시각적 방전을 일으킵니다. 그림 (b)와 같이.

3. 리더 스트리머의 경로는 이온화의 경로입니다. 따라서 절연의 완전한 파괴가 발생합니다. 아래쪽 리더는 음전하를 띠고 이 리더가 지구와 접촉할 때 되돌아오는 스트리머는 같은 경로를 따라 양전하를 띠고 위쪽으로 이동합니다. 이 중화 과정은 번개라는 갑작스런 불꽃을 일으킵니다. 그림 (c)와 같습니다.
   

피뢰기 및 유형 알아보기:

접지 차폐 및 가공 접지선은 직접적인 낙뢰에 대한 충분한 보호를 제공하지만 종종 장치에 도달할 수 있는 진행파에 대한 보호를 제공하지 못합니다. 피뢰기 또는 서지 전환기는 이러한 서지로부터 장치에 필요한 보호를 제공합니다.

위 그림은 서지 어레스터의 기본 형태를 나타냅니다. 비선형 저항과 직렬로 연결된 스파크 갭으로 구성되어 있음이 분명합니다. 다이버터의 한쪽 끝은 장치의 보호된 부분에 연결되고 다른 쪽 끝은 접지됩니다. 정상적인 조건에서 서지 다이버터는 오프라인 상태를 유지하고 전류를 흐르지 않습니다. 그러나 낙뢰가 발생하면 공기 절연체가 스파크 갭을 이온화하여 접지에 고전류를 전도합니다.

피뢰기의 유형:

• Rod Gap P:가장 단순한 형태의 피뢰기입니다. 2개의 1.5cm 막대가 흑백 간격으로 직각으로 구부러져 구성되어 있습니다. 하나의 막대는 라인에 연결되고 다른 하나는 접지에 연결됩니다. 아크가 절연체에 도달하여 절연체를 손상시키지 않도록 간격 b/w 간격과 절연체는 간격 길이의 1/3 이상이어야 합니다. 다음 그림과 같이                  

• 혼 갭 피뢰기: 이 유형의 서지 전환기는 작은 에어 갭으로 분리된 2개의 혼 모양의 금속 A와 B로 구성됩니다. 이 뿔은 b/w 거리가 그림과 같이 위쪽으로 갈수록 점차 증가하도록 구성되어 있습니다. 이 혼은 도자기 절연체에 장착됩니다. 한쪽 끝은 직렬 저항 R과 초크 코일 L이 있는 라인에 연결되고 다른 쪽 끝은 접지에 효과적으로 연결됩니다.

• 멀티갭 피뢰기:이 유형의 피뢰기는 서로 절연되고 작은 공극으로 분리된 일련의 금속 실린더로 구성됩니다. 그림에서와 같이 첫 번째 실린더 A는 일련의 저항으로 라인에 연결되고 다른 실린더는 접지에 연결됩니다. 일련의 저항기를 사용하여 접지와 간격을 연결하면 진행파의 영향을 줄일 수 있습니다. 이러한 피뢰기는 시스템 전압이 33kv를 초과하지 않는 곳에 설치할 수 있습니다.

• 추출형 피뢰기: 이 유형의 피뢰기는 시스템 전압이 최대 33kv인 시스템에서 일반적으로 사용됩니다. 이 유형의 피뢰기는 "보호 튜브"라고도 합니다. 추방 방지 장치의 기본 부품이 그림에 나와 있습니다. 처음에 피뢰기는 섬유 튜브로 둘러싸인 두 번째 갭과 직렬로 연결된 로드 갭으로 구성됩니다. 섬유관의 틈은 두 개의 전극에 의해 형성됩니다. 상단은 로드 캡과 연결되고 다른 끝은 접지와 연결됩니다. 추방형 피뢰기는 제한된 수의 작업을 수행할 수 있습니다. 각 작업 중 일부 섬유 재료가 소모됩니다.

• 밸브형 피뢰기:피뢰기의 가장 중요하고 효과적인 유형은 밸브형 피뢰기입니다. 이것은 두 개의 어셈블리 1) 직렬 스파크 갭 2) 직렬 비선형 저항 디스크(tyrite 또는 metrosil로 제작)로 구성됩니다. 비선형 저항은 스파크 갭과 직렬로 연결됩니다. 두 어셈블리는 아래 그림과 같이 단단한 도자기 용기에 담겨 있습니다.

EE 학생을 위한 완전한 안내서 | 전기 변전소는 어떻게 작동합니까?

코로나 효과가 가공선로에 미치는 영향