PGS낙뢰보호시설기준(2010년)

1. 피뢰설비 설치 대상과 보호 대책

1. 물리적 피보호 시설: 電磁氣로 운용되지 않는 시설물로 건축물, 창고, 아파트, 통신센터철탑, 철구조물, 숙소, 중계소건물, 차량 등.



▶대책: 직격뢰를 맞았을 때, 물리적인 파손이 발생할 수 있어서 위험할 경우에는 낙뢰를 유도하는 피뢰침을 설치한다. *건축법과 소방법 적용대상.

★ 피뢰침의 기능은 단지 상기 그림 같이 물리적인 파손을 막는 기능만 할 뿐이다. 피뢰침이 있지만 낙뢰를 맞은 사례로, 피뢰침이 있다 해서 안전한 건만은 아니다.

2. 전자기적 피보호 시설: 電磁氣로 운용되는 전기전자통신시설, 전기 및 전자장비, 유무선 통신설비, 레이더, 과학화경계시스템(CCTV) 등.



▶대책: 공통접지시스템과 등전위시스템을 동시에 구축하고, 낙뢰Surge를 차단 할 수 있는 3세대디지털접지장치(eca3G, 에카)를 설치한다.



★ eca3G(에카)는 낙뢰의 전자기적인 충격으로부터 전자통신설비를 보호한다. eca3G는 땅에 묻지 않는 3세대디지털접지장치로 공통접지시스템 및 등전위 시스템을 구축하고, 낙뢰전기를 에너지변환을 통하여 원천 제거 해 주는 것으로 미국특허를 획득한 접지장치이다.

3. 이동설비/통신차량: 차량 내부에 설치된 電磁氣로 운용되는 전기전자 통신시설과 차량 발전기 등.

▶대책: 차량은 패러데이(Faraday) 새장효과 때문에 피뢰침이 필요 없다. 외부전원(발전기)이나 외부와 연결된 통신선로를 통하여 차량내부 의 전자통신시설로 유입되는 유도뢰(SURGE)를 차단하고, 공통접지 및 등전위 시스템을 구성하고, 전기쇼크(감전)로부터 근무자를 보호 하기 위해서는 3세대디지털접지장치(eca3G)를 설치하면 된다.

2. 보호등급

1. 보호등급은 전자통신장비를 보호하는 등급이 아니고, 낙뢰빈도, 입지조 건과 중요도에 따라서 보호수준을 결정하는 등급으로, 피뢰침의 보호각도로 낙뢰로부터 공간을 보호하는 등급을 말한다. 피뢰침은 직격뢰로부터 인명을 보호하는 기능을 한다. *건축법과 소방법에 해당하고, 전자장비보호대책과 무관 함.

★ 낙뢰의 경로는 항상 일정하지 않기 때문에 피뢰침을 많이 설치했다고 하여 낙뢰를 맞지 않는다고 보장 할 수 없다. 따라서 낙뢰시에는 외부작업을 중지 하고 건물 내부나 차량에 탑승하는 것이 가장 안전하다. * 패러데이 새장효과



2. 3세대 디지털 접지장치(eca3G)의 성능인증과 기술사양

① 미국특허(US. 7,652,865,B2)와 국제특허(PCT/KR20060029207)접지장치
② 우수방산제품지정(2009, 2010), 특허10-0957833호, 특허10-0599359호
③ 낙뢰전류의 에너지변환율[%]: 80 %(낙뢰전류 3 ㎄중 2.5 ㎄이상 에너지변환)
④ 낙뢰전류의 감쇄 효과: 약 30:1 감쇄
⑤ 등전위 장치 및 공통접지 시스템 장치 구성
⑥ 별도의 접지가 필요 없는 TN-C 접지시스템 장치 구성
⑦ 땅에 매설이 필요 없는 중성선과 접지시스템 구성
⑧ 3㎄(8/20㎲), 6㎸(1.2/50㎲))SPD시험:Min 0.75㎸~Max 1.86㎸(Avg 1.12㎸)
조달청 우수제품 및 중기청 성능우수제품(2007년~2010년5월)

3. 고정통신시설 위협요인

▶전원선로를 통한 유도뢰 서지 유입
▶접지(중성선)를 통한 서지 유입
▶접지시스템 문제로 인한 장비피해
▶통신선로를 통한 유도뢰 서지 유입

→ 피뢰침으로는 절대 해결 할 수 없는 위항과 같은 위협요인이 직접적이고 원천적인 낙뢰피해의 주원인이다.

▶대책: 접지(중성선)를 통한 서지 유입 대책으로는 에너지변환을 통하여 서지를 원천 제거 할 수 있는 장치이고, 장비별 독립접지로 인한 장비피해를 근본적으로 해결 할 수 있는 공통접지시스템과 등전 위시스템을 동시에 구축하여 낙뢰Surge 문제를 종합적으로 해결 할 수 있는 3세대디지털접지장치(eca3G, 에카)를 설치한다. 통신선로를 통한 유도뢰 유입대책은 통신선로의 외피 실드접지를 실시하여 해결 한다. 필요시 통신용 SPD를 eca3G에 연결한다.

4. 고정통신시설 기준안

▶건축물에 대한 피뢰설비 기준안
▷전원선로 유도뢰 서지 대책
▷공통접지시스템 구축
▷등전위 시스템 구축
▷신호선로 유도뢰 대책

▶대책: 고정 통신시설의 전원판넬(분전반)에 eca3G를 설치하여 전원선을 통하여 유입되는 서지를 차단하고, 전원부에 설치된 eca3G의 접지선 연결단자에 통신장비의 접지를 모두 연결하여 등전위와 공통접지를 구축하고, 신호선의 실드는 접지선을 이용하여 eca3G의 접지선 연결단자(등전위 장치)에 연결하여 신호서지를 제거 한다. 피뢰침+전위차해소기(바이패스 어레스터)+접지봉+SPD가 필요 없고, 3세대디지털접지장치(eca3G, 에카) 하나로 등전위 공통접지시스템 을 구축하여 낙뢰Surge 문제를 종합적으로 해결 할 수 있다.

5. 고정통신시설 기준안

▶옥외 안테나에 대한 피뢰설비 기준안
▷직격뢰로부터 영향 없는 위치와 지역에는 피뢰침 설치를 제외
▷안테나와 철탑접지 및 피뢰접지는 공통접지시스템으로 등전위 본딩 필수
▷전원접지+안테나접지(통신접지)+피뢰접지+철탑접지는 모두 등전위 본딩

▶대책: 가공지선이나 피뢰침의 인하도선은 안테나 쉴드와 통신(안테나) 접지와 등전위 Bonding(전기적 접속)은 eca3G의 등전위장치인 접지선 연결단자에 연결만 하면 간단하게 해결 된다.

6. 통신차량 및 쉘터에 대한 위협 요인

▶산악고지 정상부근에 위치, 직격뢰를 맞아도 페러데이 새장효과로 안전
▶통신차량은 페러데이 새장효과로 안테나에 별도 피뢰침 설치 제외
▶발전차량 이격설치에 다른 전위차 발생
▶접지봉 땅에 매설과 철수 할 때의 어려움, 특히 동절기시 어려움 가중

▶대책: 이동(통신)차량의 전원판넬(분전반)에 eca3G를 설치하면, 발전차량 전원선을 통하여 유입되는 서지가 차단된다. 설치된 eca3G의 접지선 연결단자(등전위 장치)에 통신장비의 접지를 연결하여 등전위와 공통접지를 구축하면, 발전차량의 이격설치나 상용전원 을 공급 받을 경우에 발생 할 수 있는 유도뢰와 전위차 문제를 완벽하게 해결 할 수 있다.
3세대 디지털접지장치인 eca3G는 땅에 매설이 필요 없는 접지장 치로 미국특허를 획득한 접지장치로서, 기존에는 전술통신차량에 접지봉을 박았지만, eca3G를 설치하면 땅에 별도의 접지봉을 박을 필요가 전혀 없어서 신속한 작전 전개와 철수가 용이 하다.

* 00사령부 00통신단, 국군00사령부 무선측정 차량에 설치 운용 사례
* 21C 전자통신설비의 주파수는 극초단파로서 땅에 매설 하지 않는 3세대 디지털접지장치로 그 기능을 대신 할 수 있다.

7. 이동(통신)차량 피뢰설비 기준

▶이동(통신)차량은 페러데이 새장효과로 안테나에 별도 피뢰침 설치 제외
▶발전차량 이격설치에 따른 전위차 문제는 등전위 공통접지시스템 구축
▶접지봉과 저감재를 땅에 매설하는 대신에 3세대접지장치로 부착(반영구)

▶대책: 이동(통신)차량의 전원판넬(분전반)에 eca3G를 설치하면, 발전차량 전원선을 통하여 유입되는 서지를 차단하여 별도의 전원서지보호 기가 필요 없다. 전술통신차량에 설치된 eca3G는 전위차가 발생시 에는 전위차를 해소 할 수 있는 정전압소자와 등전위 장치가 구비 되어 있어서 별도의 서지보호기와 전위차 해소기가 필요 없다. 또한 eca3G는 미국특허로 3세대디지털접지장치로서 확실하게 인정받은 접지장치로 접지봉이나 저감재 활용이 전혀 필요 없다. 3세대 디지털접지장치인 eca3G는 땅에 매설이 필요 없는 접지장 치로 기존에는 전술통신차량에 접지봉을 박았지만, eca3G를 설치 하면 땅에 별도의 접지봉을 박을 필요가 전혀 없어서 신속한 작전의 전개와 철수를 용이하게 할 수 있다.

*00사령부 00통신단, 국군00사령부 무선측정 차량에 설치 운용 사례