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소개
SafeGrid 접지 소프트웨어의 낙뢰 보호 모듈을 사용하면 PDF 회로도 위에 낙뢰 마스트 및 접지선과 같은 낙뢰 보호 시스템(LPS)을 오버레이할 수 있습니다. 낙뢰 보호 모듈은 롤링 스피어 방법(RSM)을 사용하여 마스트 높이, 배치 및 구 반경을 결정하는 사용된 보호 수준과 같은 요소를 기반으로 마스트와 전선이 보호하는 영역을 계산합니다. 이 모듈에 액세스하려면 SafeGridTM 접지 소프트웨어를 열고 추가 기능 탭을 선택하세요. 그런 다음 번개 보호 모듈을 선택합니다.
그림 1. - 애드온 모듈
새 배경 로드
모듈이 나타나면 새로 로드 버튼을 클릭하여 PDF 도면을 업로드할 수 있습니다. 그림 2는 220kV 스위치야드 회로도를 예로 들어 이 기능을 보여줍니다. 이 웹페이지 상단에서 PDF 배경 도면을 다운로드할 수 있습니다.
낙뢰 보호 모듈은 레벨 1(20m)부터 레벨 4(60m)까지 원하는 보호 수준(PL)을 선택할 수 있는 옵션을 제공합니다. 반경, R(m) 드롭다운 상자의 사용자 정의 옵션에서 사용자 지정 롤링 구 반경을 입력할 수도 있습니다. 일반적으로 구 반경 45m의 PL III는 '표준' 보호 기능을 제공하는 것으로 간주합니다[1]. 구 반경이 20m 및 30m인 PL I 및 II는 더 높은 수준의 보호 기능을 제공하므로 이러한 보호 수준에는 훨씬 더 많은 수의 공기 단자가 필요합니다.
그림 2. - PDF 회로도가 로드된 배경
장비 높이 설정
보호 구역을 고려할 때 LPS로 보호할 장비의 최대 높이를 설정해야 합니다. 그림 3에서는 보호 구역의 최대 장비 높이 아래에 빨간색 상자 안에 변전소 레이아웃 도면이 설정되어 있습니다. 그림 4는 피뢰침 마스트의 높이를 표시하는 측면도 치수를 제공합니다.
그림 3. - 보호 대상 장비의 전체 높이
그림 4. - 보호해야 할 장비의 임계 높이
그림 5에서 장비의 높이는 오른쪽 상단 모서리에 입력할 수 있습니다.
위쪽 및 아래쪽 화살표 키를 클릭하여 장비 높이의 개수를 선택할 수 있습니다.
각 장비 높이는 미터 단위로 입력됩니다. 220kV 변전소의 예에서는 장비 높이가 10.5m로 입력됩니다.
그림 5. - 장비 높이 입력
마스트 정의 및 위치 설정
그림 6에서 보라색 상자는 낙뢰 보호 시스템, 즉 낙뢰 기둥(LP)의 위치를 나타냅니다. 구조물에 적용할 보호 수준을 선택합니다(변전소의 경우 보호 수준 2를 선택합니다). 그런 다음 마스트 추가 버튼을 클릭합니다. 그러면 에어 터미널 높이를 정의할 수 있는 작은 창이 나타납니다.
그림 6. - 다양한 위치의 번개 마스트
각 마스트는 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭하여 선택할 수 있으며 마우스를 사용하여 마스트를 제 위치로 이동할 수 있습니다. 변전소 예시의 경우 사용된 전선과 마스트는 표 1에 나와 있습니다.
그림 7. - 마스트 추가
표 1. - 마스트 및 와이어 데이터
| ID | 전체 높이(m) | 공항 터미널 높이(m) | 구조물 높이(m) | 설명 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 21.5 | 1.5 | 20 | 번개 마스트 |
| 2 | 21.5 | 1.5 | 20 | 번개 마스트 |
| 3 | 17.5 | 1.5 | 16 | 번개 포스트(건물 설치) |
| 4 | 17.5 | 1.5 | 16 | 번개 포스트(건물 설치) |
| 5 | 21.5 | 1.5 | 20 | 번개 마스트 |
| 6 | 21.5 | 1.5 | 20 | 번개 마스트 |
| 7 | 21.5 | 1.5 | 20 | 번개 마스트 |
| 8 | 20 | 0 | 20 | 번개 기둥(갠트리) |
| 9 | 20 | 0 | 20 | 번개 기둥(갠트리) |
| 10 | 20 | 0 | 20 | 접지선 |
| 11 | 20 | 0 | 20 | 접지선 |
보호 구역 계산
모든 마스트의 위치를 지정하고 정의한 후 계산 버튼을 누르면 RSM을 기준으로 마스트가 보호하는 면적이 계산됩니다. 그림 8에 표시된 파란색 영역은 낙뢰로부터 보호되는 영역을 나타냅니다. 보호 영역을 확장하려면 번개 마스트 번호에 따라 전선의 원점과 목적지를 선택할 수 있는 전선 추가 버튼을 선택하여 접지선을 추가할 수 있습니다. 전선 편집 버튼을 누르면 전선의 처짐 비율을 정의할 수도 있습니다. 오버레이 결과를 저장하려면 저장 버튼을 클릭합니다. 그러면 결과가 XML 파일로 저장됩니다.
그림 8. - 계산 결과
보고서 및 마스트 목록
보호 영역을 계산한 후 왼쪽 상단의 보고서 버튼을 클릭하여 보고서를 생성할 수 있습니다. 그러면 오버레이와 장비 높이가 포함된 도식 이미지가 생성됩니다. 두 번째 페이지에는 높이와 위치가 표시된 번개 마스트 데이터가 생성됩니다. 처짐 비율을 포함한 전선의 원점과 목적지를 보여주는 전선 데이터도 표시됩니다.
참조
[1] AS/NZS 1768, 번개 보호.
[2] IEC 62305, 번개에 대한 보호.
