이상전압과 방호

전기기사 필기 2003년 2회 24번

과목 / 챕터전력공학 / 계통보호방식 및 설비
인지 유형memory
난이도Level 2
Q문제
피뢰기의 직렬 갭(gap)의 작용은?

선택지 분석

1
이상전압의 파고치를 저감시킨다.

오답 함정 분석

이상전압의 파고치를 저감하는 것은 피뢰기 전체의 제한전압 특성과 관련이 있으며 직렬 갭만의 고유 작용으로 보기 어렵습니다.
2
상용주파수의 전류를 방전시킨다.

오답 함정 분석

상용주파수 전류는 속류에 해당하며 이를 방전하는 것이 아니라 신속히 차단하는 것이 직렬 갭의 주요 목적입니다.
이상전압이 내습하면 뇌전류를 방전하고, 속류를 차단하는 역할을 한다.

정답 상세 해설

피뢰기의 직렬 갭은 이상전압 발생 시 방전을 개시하여 뇌전류를 방전하고 방전 종료 후 속류를 차단하는 스위치 역할을 합니다.
Step 1: 평상시에는 선로와 대지 사이를 절연 상태로 유지하여 누설 전류가 흐르지 않도록 차단합니다.
Step 2: 이상전압이 내습하여 전압이 일정 수준 이상으로 높아지면 갭이 방전(Spark-over)을 일으켜 뇌전류를 대지로 방전시킵니다.
Step 3: 뇌전류 방전이 끝난 후에도 계통에서 계속 흐르려는 상용주파수 전류인 속류를 신속히 차단하여 계통을 정상화합니다.
4
이상전압의 진행파를 증가시킨다.

오답 함정 분석

피뢰기는 이상전압으로부터 계통을 보호하기 위해 진행파를 억제하고 방전시키는 장치이므로 진행파를 증가시킨다는 설명은 틀린 내용입니다.

자주 묻는 질문

Q.
피뢰기에서 속류란 무엇인가요?
뇌전류 방전이 끝난 후에도 전력 계통의 상용 전압에 의해 피뢰기를 통해 대지로 계속 흐르려는 전류를 의미합니다.
Q.
직렬 갭이 없는 피뢰기도 존재하나요?
네, 최근에는 산화아연(ZnO) 소자의 우수한 비직선 저항 특성을 활용하여 직렬 갭을 없앤 갭리스(Gapless) 피뢰기가 널리 사용되고 있습니다.
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