피뢰설비기준(인용)

[방장]

1. 건축물의 설비기준 등에 관한 규칙

제20조 (피뢰설비) 영 제87조제2항의 규정에 의하여

낙뢰의 우려가 있는 건축물 또는 높이 20미터 이상의 건축물에는

다음 각 호의 기준에 적합하게 피뢰설비를 설치하여야 한다.

1. 피뢰설비는 한국산업규격이 정하는 보호등급의 피뢰설비일 것.

   다만, 위험물저장 및 처리시설에 설치하는 피뢰설비는

   한국산업규격이 정하는 보호등급 Ⅱ 이상이어야 한다.

2. 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25센티미터 이상 돌출시켜 설치하되,

 「건축물의 구조기준 등에 관한 규칙」 제13조의 규정에 의한 풍하중에 견딜 수 있는 구조일 것

3. 피뢰설비의 재료는 최소 단면적이 피복이 없는 동선을 기준으로 수뢰부 35제곱밀리미터 이상,

   인하도선 16제곱밀리미터 이상, 접지극 50제곱밀리미터 이상이거나 이와 동등 이상의 성능을 갖출 것

4. 피뢰설비의 인하도선을 대신하여 철골조의 철골구조물과 철근콘크리트조의 철근구조체 등을 사용하는

   경우에는 전기적 연속성이 보장될 것. 이 경우 전기적 연속성이 있다고 판단되기 위하여는

   건축물 금속 구조체의 상단부와 하단부 사이의 전기저항이 0.2옴 이하이어야 한다.

5. 측면 낙뢰를 방지하기 위하여 높이가 60미터를 초과하는 건축물 등에는

   지면에서 건축물 높이의 5분의 4가 되는 지점부터 상단부분까지의 측면에 수뢰부를 설치할 것.

   다만, 높이가 60미터를 초과하는 부분 외부의 각 금속 부재(部材)를 2개소 이상 전기적으로 접속시켜

   제4호 후단의 규정에 적합한 전기적 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다.

6. 접지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학 첨가물 등을 사용하지 아니할 것

7. 급수·급탕·난방·가스 등을 공급하기 위하여 건축물에 설치하는 금속배관 및 금속재 설비는 전위(電位)가 균등하게 이루어지도록 전기적으로 접속할 것

8. 그 밖에 피뢰설비와 관련된 사항은 한국산업규격에 적합하게 설치할 것

[전문개정 2006.2.13]

2. 산업안전기준에 관한 규칙

제357조 (피뢰침의 설치) ①사업주는 화약류 또는 위험물을 저장하거나 취급하는 시설물에는 낙뢰에 의한 산업재해를 예방하기 위하여 피뢰침을 설치하여야 한다. 다만, 금속판을 전기적으로 접속하여 통전시켜도 불꽃이 발생되지 아니하도록 되어있는 밀폐구조의 저장탑ㆍ저장조등의 시설물이 두께 3.2밀리미터이상의 금속판으로 되어 있고, 당해 시설물의 대지접지저항이 5옴 이하인 경우에는 그러하지 아니하다. [개정 97·1·11, 2003.08.18.]

②사업주는 제1항의 피뢰침을 설치하는 때에는 다음 각호의 사항을 준수하여야 한다. [개정 2003.08.18.]

1. 피뢰침의 보호각은 45도이하로 할 것

2. 피뢰침을 접지하기 위한 접지극과 대지간의 접지저항은 10옴 이하로 할 것

3. 피뢰침과 접지극을 연결하는 피뢰도선은

   단면적이 30제곱밀리미터이상인 동선을 사용하여 확실하게 접속할 것

4. 피뢰침은 가연성 가스등이 누설될 우려가 있는 밸브ㆍ게이지(gauge) 및 배기구 등은 시설물로부터

   1.5미터이상 떨어진 장소에 설치할 것

③제1항 및 제2항의 규정은 금속망이나 가공지선(가공지선)등을 설치하여 접지저항을 10옴 이하로 낮추는 등으로 시설물을 보호하도록 한 때에는 이를 적용하지 아니한다. [개정 2003.08.18.]

3. 내선규정 1445-16 (피뢰침용 접지선과 거리)

전등전력용, 소세력회로용 및 출퇴표시등 회로용의 접지극 또는 접지선은 피뢰침용의 접지극 및 접지선에서 2m이상 이격하여 시설하여야 한다. 다만, 건축물의 철골 등을 각각의 접지극 및 접지선에 사용하는 경우는 적용하지 않는다.

4. KSC IEC 61024(피뢰설비) : 2007. 12. 폐지

5. KSC IEC 62305(피뢰설비) : http://standard.go.kr 에서 검색 가능

6. KSC 9609(피뢰침) : 2004.12.09 폐지

7. 건축법 시행령 제103조(피뢰설비) : 1999.04.30 삭제

8. 건축물 등의 피뢰설비 설치에 관한 기술지침

공 표 일 : 2004년 12월 31일(KOSHA CODE E-28-2004)

1. 목 적

이 지침은 산업안전기준에관한규칙(이하 “안전규칙”이라 한다) 제357조(피뢰침의 설치)의 규정에 의거 건축물, 건축물 내 또는 위에 있는 인명 및 설비를 낙뢰로부터 보호하기 위한 효과적인 피뢰설비의 설치에 관한 기술적 사항을 정함을 목적으로 한다.

2. 적용범위

이 지침은 높이 60m 이하의 일반적인 건축물에 대한 피뢰설비의 설계 및 설치에 적용하며, 다음 설비에 대해서는 적용하지 않는다.

(1) 철도 설비

(2) 건축물 밖의 송전, 배전 및 발전시스템

(3) 건축물 밖의 원격 통신시스템

(4) 차량, 선박, 항공기, 해양설비 등

3. 용어의 정의

(1) 이 지침에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다.

(가) “보호범위(Space to be protected)”라 함은 낙뢰의 영향으로부터 보호가 필요한 건축물의 일부 또는 그 지역을 말한다.

(나) “피뢰설비(Lightning protection system : LPS)”라 함은 낙뢰의 영향으로부터 어떠한 공간을 보호하는데 사용되는 설비로서 외부 및 내부 피뢰설비로 구성된다.

(다) “외부 피뢰설비(External lightning protection system)”라 함은 직격뢰를 받는 수뢰부, 뇌전류를 접지전극으로 흐르게 하는 인하도체 및 뇌전류를 대지로 방류하는 접지부의 3요소로 구성된 설비를 말한다.

(라) “내부 피뢰설비(Internal lightning protection system)”라 함은 피보호 공간내의 뇌전류에 의한 전자적 영향을 감소시키기 위하여 외부 피뢰설비 이외에 설치된 모든 설비를 말한다.

(마) “등전위본딩(Equipotential bonding : EB)”이라 함은 내부 피뢰설비중 뇌전류에 의해 생기는 전위차를 감소시키기 위하여 본딩하는 것을 말한다.

(바) “수뢰부(受雷部, Air-termination system)”라 함은 뇌섬락을 막기 위한 외부 피뢰설비의 일부분을 말하며, 돌침, 수평도체, 메시도체 등이 있다.

(사) “인하도체(Down-conductor)”라 함은 수뢰부로부터 접지부로 뇌전류를 흘리기 위한 외부 피뢰설비의 일부분을 말한다.

(아) “접지시스템(Earth-termination system)”라 함은 뇌전류를 대지로 흘려 분산시키기 위한 외부 피뢰설비의 일부분을 말한다.

(자) “접지전극(Earth electrode)”이라 함은 뇌전류를 대지로 분산시키기 위하여 지중에 매설한 도체 또는 도체군을 말한다.

(차) “환상 접지전극(Ring earth electrode)”이라 함은 구조물의 지표면이나 하부 주위에 폐루프를 형성하는 접지전극을 말한다.

(카) “기초 접지전극(Foundation earth electrode)”이라 함은 구조물의 콘크리트 기초에 매설된 접지전극을 말한다.

(타) “대지전압(Earth-termination voltage)”이라 함은 접지부와 대지간의 전위차를 말한다.

(파) “구조체 이용 피뢰설비(“Natural” component of an LPS)”라 함은 낙뢰보호를 위하여 별도로 설치하지는 않았으나, 낙뢰보호 기능을 형성하는 부분을 말하며, “구조체 이용 돌침”, “구조체 이용 인하도체”, “구조체 이용 접지극” 등이 있다.

(하) “금속설비(Metal installations)”이라 함은 배관, 계단실, 엘리베이터 가이드 레일, 환기, 가열, 공조 덕트 및 상호 연결된 보강용 강재와 같이 보호된 공간에 설치되어 뇌전류 통로를 형성할 수 있는 금속구조물을 말한다.

(거) “본딩도체(Bonding conductor)”라 함은 금속제 설비, 외부의 도체부분, 전력선, 원격 통신선 및 기타 케이블 등 피뢰설비에 접속하는 도체를 말한다.

(너) “시험접속부(Test joint)”라 함은 피뢰설비 구성부분중 전기시험 및 측정을 쉽게 할 수 있도록 설계한 접속점을 말한다.

(더) “보호범위로 독립된 외부 피뢰설비(External LPS isolated from the space to be protected)”이라 함은 뇌전류의 통로와 피보호범위가 서로 접촉되지 않도록 수뢰부와 인하도체를 설치한 피뢰설비를 말한다.

(러) “보호등급(Protection level)”이라 함은 낙뢰의 영향에 대하여 피뢰설비가 공간을 보호할 수 있는 확률에 따른 피뢰설비의 분류등급을 말한다.

(머) “철근콘크리트 건축물(Reinforced concrete structures)”이라 함은 다음 조건을 만족하는 경우를 말하며, 철근콘크리트 건축물 내의 조립철근은 전기적으로 연속되어 있다고 간주한다.

① 수직과 수평으로 상호 접속된 철근의 50%이상이 용접되거나 견고하게 결속된 경우

② 수직을 이루는 철근은 용접되거나 직경의 최소 20배가 중첩되고 견고하게 결속된 경우

③ 철근의 전기적 연속성이 개개의 조립용 콘크리트 설비와 근접하는 조립용 콘크리트 설비 간에 유지되어 있는 경우

(2) 기타 이 지침에서 사용하는 용어의 정의는 이 기준에서 특별히 규정하는 경우를 제외하고는 산업안전보건법, 동법 시행령, 동법 시행규칙, 안전규칙 및 고시에서 정하는 바에 따른다.

4. 외부 피뢰설비

4.1 수뢰부

4.1.1 일반사항

뇌격이 보호범위 내에 침입할 확률은 수뢰부를 적절히 설계함으로서 상당히 감소된다.

수뢰부는 다음과 같은 요소 또는 이들의 조합으로 구성된다.

(1) 돌침

(2) 수평도체

(3) 메시도체

4.1.2 배치

(1) 수뢰부의 배치는 건축물의 형상에 따라 (표 1)에 나타낸 보호각, 회전구체, 메시 크기와 개별 또는 조합하여 사용할 수 있다.

(표 1) 보호등급에 따른 보호효율과 수뢰부의 배치 보호등급

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┃보호등급│보호│ 최소 │ 회전 │보호각법 h(m) │메시폭 L(m)┃

┃ │효율│ 뇌격 │ 구체법 │ │ ┃

┃ │ │ 전류 │ R(m) ├─────┬────┬──┬──┤ ┃

┃ │ │ (㎄) │ │20 │30 │45 │60 │ ┃

┃ │ │ │ ├─────┼────┼──┼──┤ ┃

┣━━━━┿━━┿━━━┿━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━┿━━┿━━━━━━┫

┃I │0.98│2.9 │20 │25 │* │* │* │5 ┃

┠────┼──┼───┼────┼─────┼────┼──┼──┼──────┨

┃II │0.95│5.4 │30 │35 │25 │* │* │10 ┃

┠────┼──┼───┼────┼─────┼────┼──┼──┼──────┨

┃III │0.90│10.1 │45 │45 │35 │25 │* │15 ┃

┠────┼──┼───┼────┼─────┼────┼──┼──┼──────┨

┃IV │0.80│15.7 │60 │55 │45 │35 │25 │20 ┃

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비고: 1. * 는 회전구체법이나 메시법을 적용

2. R: 회전구체법의 구체 반경

3. h: 지표면에서 수뢰부 상단까지 높이

(2) 낙뢰로부터 보호할 수 있는 방법에는 보호각법, 회전구체법, 메시도체법이 있다.

(가) 보호각법은 수뢰부 정점의 각도로 나타낼 때, (그림 1)과 같이 낙뢰 보호범위로

나타내는 방법이다.

(나) 회전구체법은 (그림 2)와 같이 낙뢰의 선행 선단이 대지에 근접할 때를 상정하여 뇌격거리 R의 반경을 갖는 구(球)가 지상물체 끝부분과 대지면에 접하는 면을 보호범위로 나타내는 방법이다.

(다) 메시도체법은 메시도체로 둘러 쌓인 안쪽을 보호범위로 설정하는 방법으로, 메시도체의 폭은 (표 1)에 표시한 값 이하로 하고, 보호범위는 (그림 3)에 나타낸 바와 같이 한다.

(3) 보호등급은 다음과 같은 사항 등을 고려하여 I, II, III, IV의 4단계로 선정하며, 보호등급과 보호효율의 관계는 (표 1)과 같다.

(가) 해당 지역의 낙뢰빈도와 지형(평지의 외딴집, 산이나 언덕의 정상 등) 등 입지조건

(나) 건축물의 종류와 중요도

① 건축물 등의 높이

② 일반공중이 모이는 건축물(학교, 병원, 백화점, 극장 등)

③ 중요업무를 수행하는 건축물(관공서, 전화국, 은행, 회사 등)

④ 문화적인 건축물(미술관, 박물관 등)

⑤ 목장

⑥ 화약, 가연성 액체, 가연성 가스, 독극물, 방사성 물질 등을 저장 또는 취급하는 건축물 등

⑦ 전자기기가 많이 설치되어 있는 건축물 등

(다) (가)와 (나)항을 고려하여 일반건축물 등은 보호등급 Ⅳ, 화약, 가연성 액체나 가연성 가스 등 위험물을 취급 또는 저장하는 건축물 등은 보호등급 Ⅱ를 최저 기준으로 적용하고, 상황에 따라 가급적 상위 등급을 적용한다.

[그림 1 ] 보호각법의 보호 범위

[그림 2 ] 회전구체법의 보호범위

[그림 3 ] 메시도체법의 보호범위

4.1.3 구조

(1) 독립 피뢰설비인 경우 수뢰부와 보호범위 내에 있는 금속설비 사이의 거리는 5.2항에서 정하는 안전거리 이상 확보하여야 한다.

(2) 보호범위 내의 독립되지 않은 피뢰설비인 경우 뇌전류로 인한 피해가 없는 한 피뢰설비를 지붕에 직접 또는 좁은 간격으로 설치할 수도 있다.

(3) 뇌격으로부터 보호범위를 결정할 때는 금속제 수뢰부의 실제 크기만을 고려하여야 한다.

4.1.4 “구조체 이용” 구성부재

건축물의 다음 부분은 수뢰부의 구조체를 이용한 구성부재로 간주할 수 있다.

(1) 다음과 같은 보호범위를 덮고 있는 금속판

(가) 각 부분 사이의 접속은 전기적으로 연속성이 있을 것

(나) 금속판이 뇌전류에 인하여 구멍이 뚫리거나 고온에서 용융 등의 우려가 있는 경우 금속판의 두께는 (표 2)에 명시된 값 t 이상일 것

(다) 금속판의 관통이나 하부에 있는 가연성 물질이 발화될 우려가 없는 경우 금속판 두께는 (표 2)에 명시된 값 t' 이상일 것

(라) 절연물로 피복되어 있지 않을 것

(2) 지붕구성재가 금속제인 것(트러스, 상호 접속된 철근 등). 다만, 지붕 상부에 비금속제가 있을 경우에는 제외한다.

(3) 표준 돌침 이상의 단면적을 가진 홈통, 난간 등과 같은 금속제 부분

(4) 관통의 위험이 없는 두께 2.5㎜ 이상인 금속관 및 금속탱크

(5) (표 2)에 규정된 두께 이상의 재료로 제작된 일반 금속제 배관이나 저장탱크에서 뇌격점의 내부표면 온도상승이 위험의 원인이 되지 않는 것.

(가) 보호 페인트가 얇게 도장되거나, 이하의 0.5㎜ 아스팔트 또는 1㎜ PVC는 절연물로 간주하지 않는다.

(나) 가연성 가스 또는 인화성 액체가 흐르는 배관의 접속이 비금속제인 경우에는 이를 구조체 이용 구성부재의 수뢰부로 사용할 수 없다.

(표 2) 수뢰부의 금속관 또는 금속판 최소 두께

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┃보호등급│재질 │두께 t(mm) │두께 t'(mm) ┃

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┃Ⅰ∼Ⅵ │철(Fe) │4 │0.5 ┃

┃ ├────────────┼───────┼─────────┨

┃ │구리(Cu) │5 │0.5 ┃

┃ ├────────────┼───────┼─────────┨

┃ │알루미늄(Al) │7 │0.7 ┃

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4.2 인하도체 설비

4.2.1 일반사항

인하도체는 위험한 불꽃방전이 발생하지 않도록 다음과 같이 설치하여야 한다.

(1) 다수의 전류경로가 병렬로 구성되도록 할 것

(2) 전류경로 길이를 최소로 유지할 것

(3) 인하도체는 가급적 돌침 도체와 직접 접속되도록 설치할 것

4.2.2 독립 피뢰설비의 설치

(1) 수뢰부가 분리된 다수의 지지대(또는 1본의 지지대) 상의 돌침인 경우, 각 지지대마다 1조 이상의 인하도체를 설치한다. 지지대가 금속 또는 상호 접속된 철근인 경우 별도로 인하도체를 설치하지 않아도 된다.

(2) 수뢰부가 분리되어 있는 다수의 수평도체(또는 1조의 수평도체)인 경우 도체의 말단에는 1조 이상의 인하도체를 설치한다.

(3) 수뢰부가 메시도체로 되어 있는 경우는 각 지지구조물에 1조 이상의 인하 도체를 설치한다.

4.2.3 독립되지 않은 피뢰설비의 설치

(1) 인하도체는 상호간의 평균간격이 (표 3)에 표시한 값 이하가 되도록 배치한다. 어느 경우나 2조 이상의 인하도체를 설치한다.

(2) 인하도체는 보호범위의 주위로 일정한 간격으로 배치하고, 가능한 건축물의 각 모서리에 보다 가깝게 설치한다.

(3) 인하도체는 지표면 근방에서 수평환상도체로 상호 연결하고, 높이 20m가 넘는 건축물 등에는 수직거리 20m마다 추가로 수평환상도체에 접속하여야 한다.

(표 3) 보호등급에 따른 인하도체간 평균거리

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┃보호등급 │평균거리(m) ┃

┣━━━━━━━━━━━━━━━━━┿━━━━━━━━━━━━━━━━━┫

┃Ⅰ │10 ┃

┠─────────────────┼─────────────────┨

┃Ⅱ │15 ┃

┠─────────────────┼─────────────────┨

┃Ⅲ │20 ┃

┠─────────────────┼─────────────────┨

┃Ⅳ │25 ┃

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4.2.4 구조

(1) 독립 피뢰설비의 경우 인하도체와 보호범위의 금속설비 사이의 거리는 5.2항에서 정하는 안전거리 이상이어야 한다. 보호범위에서 연접되어 있는 피뢰설비의 인하도체는 다음과 같이 설치할 수 있다.

(가) 벽이 불연성 재료인 경우, 인하도체를 벽면이나 벽 내에 설치하여도 된다.

(나) 벽이 가연성 재료일지라도 뇌전류 통과에 의한 온도상승이 벽의 재질에 위험을 주지 않을 경우, 벽면에 설치할 수 있다.

(다) 벽이 가연성 재료이고 인하도체의 온도상승으로 위험이 미칠 경우, 인하도체와 보호범위 간 이격거리가 항상 0.1m 이상이 되도록 인하도체를 설치해야 한다.

(2) 인하도체가 절연재료로 피복되어 있더라도 홈통 또는 낙수관내에 설치하여서는 아니된다. 홈통에 있는 습기는 인하도체에 강한 부식을 일으키므로, 홈통 사이, 문이나 창문에는 사이를 띄워 공간이 있도록 인하도체를 설치한다.

(3) 인하도체는 대지와 최단거리가 되도록 곧바로 또는 수직으로 설치하고 루프가 형성되지 않도록 하여야 한다. 이것이 어려운 경우 도선의 두 점간 간격을 최단으로 측정한 거리 S와 두 점간의 도체길이 은 5.2항 (그림 4 참조)에 적합하여야 한다.

[그림 4 ] 인하도체의 루프

4.2.5 구조체 이용 피뢰설비의 구성부재

건축물의 다음 부분은 구조체 이용 인하도체로 간주할 수 있다.

(1) 다음에 적합한 금속설비

(가) 전기적으로 연속성이 있는 것

(나) (표 5)에 의한 인하도체 이상의 굵기를 가진 것

(2) 건축물 등의 금속 구조체

(3) 건축물 등의 상호 접속된 철구조물

4.2.6 시험접속부

(1) 접지설비와의 접속점에서 시험용 접속부를 설치하여야 한다. 다만, 기존 인하도체는 제외한다.

(2) 측정을 하고자 할 때 시험단자는 공구를 사용하여 열 수 있어야 하고, 평상시는 닫혀있어야 한다.

4.3 접지시스템

4.3.1 일반사항

(1) 위험한 과전압을 발생시키지 않고 뇌전류를 대지로 안전하게 흐르게 하려면 접지전극의 형상과 크기를 잘 선정하고 적절히 배치하는 것이 접지저항의 규정값으로 유지하는 것보다 중요한 요소이다. 그러나, 일반적으로 접지저항은 낮은 것이 바람직하다.

(2) 뇌 보호의 관점에서 구조체를 사용한 통합 단일 접지시스템을 구성하는 것이 바람직하며, 뇌 보호, 저압 전력계통 및 통신계통 등의 모든 접지목적에도 적합하다. 다만, 불가피하게 분리하여야 할 접지설비는 5.1항에 따라 등전위 본딩이 되도록 기준 접속점에 접속하여야 한다.

(3) 재질이 다른 접지설비를 상호 접속할 경우 부식문제를 고려하여야 한다.

4.3.2 접지전극

(1) 한 조 이상의 환상 접지전극, 수직 접지전극, 방사상 접지전극 또는 기초 접지전극을 사용한다.

(2) 판상 접지전극과 메시접지전극은 접속점에서 부식이 발생하지 않도록 하여야 한다.

(3) 도체를 여러 조로 적절히 분산 배치하면 단일 접지선을 길게 하는 것보다 좋으며, 대지 저항률에 따른 보호등급별 접지전극의 최소길이는 <그림 5>와 같다. 다만, 대지 저항률이 지층 깊이에 따라 감소하는 토양과 통상적으로 접지봉 매설 깊이보다 깊은 지층에서 대지저항률이 낮은 경우에는 심타접지봉이 효과적이다.

4.3.3 접지시설

접지시스템에서 다음 두 가지 기본 형태의 접지전극이 적용된다.

[그림 5 ] 보호등급별 전극의 최소 길이 ℓ₁

(1) A형 접지전극

(가) A형 접지전극에는 방사상 접지전극, 판상 접지전극, 수직 접지전극(일반적으로 봉상전극) 등이 있으며, 인하도체는 이들 접지전극중 하나의 접지전극에 연결되어야 하고, 또한 접지전극은 최소 2조 이상으로 한다.

(나) 각 접지전극의 최소길이는 (그림 5)에서 방사상 접지전극의 최소길이를 ℓ₁이라 할 때, 방사상 수평 접지전극은 ℓ₁이상, 수직 접지전극은 0.5ℓ₁이상이어야 한다.

A형의 접지전극을 설치할 때 감전의 위험이 있을 경우에는 특별한 조치를 취하여야 한다.

(다) 대지저항률이 낮은 토양에서 10Ω 이하의 접지저항을 얻을 수 있는 경우에는 (그림 5)에 표시된 최소길이를 고려하지 않아도 된다.

(라) 여러 형태의 전극을 조합한 경우 전체길이를 고려하여야 한다.

(마) A형 접지전극은 토양의 대지저항률이 낮고 소규모 구조물에 적합하다.

(2) B형 접지전극

(가) B형 접지전극에는 환상 접지전극, 메시 접지전극, 건축물 등의 기초구조체 대용접지 전극 등이 있다. 환상 접지전극(또는 기초 접지전극)의 경우, 이들 접지전극 (또는 기초접지전극)으로 둘러싸인 곳의 평균반경 은 다음과 같아야 한다.

4.3.4 접지전극 시공

(1) 외부 환상접지전극은 최소 0.5m 깊이에 매설하고, 벽과 1m 이상 떨어지도록 한다.

(2) 접지전극은 보호범위 밖에서 최소 0.5m 깊이에 매설하고, 지중에서 전기적 결합효과를 억제하기 위하여 일정한 간격으로 배치하여야 한다.

(3) 매설 접지전극은 시공 중 검사할 수 있도록 설치되어야 한다.

(4) 매설 깊이와 전극형태는 부식, 토양의 온도와 습도에 영향을 적게 받도록 하여 일정한 접지저항이 유지되도록 하여야 한다.

(5) 토양이 동결되었을 때는 지표면 아래 1m 깊이까지는 수직 접지전극 접지효과가 없으며, 암반에서는 B형 접지전극이 유리하다.

4.3.5 구조체 이용 접지전극

(1) 콘크리트 내에 상호 접속된 철근 또는 4.5항의 요구사항에 적합한 지중 금속구조체는 이를 접지전극으로 이용할 수 있다.

(2) 콘크리트의 철근을 접지전극으로 이용할 때는 콘크리트의 균열이 생기지 않도록 접속에 특별한 주의를 기울여야 한다.

(3) 조립식 콘크리트 건물인 경우에는 허용수준 이상의 기계적 응력변형을 일으킬 수 있는 뇌전류의 통로가 됨으로 주의하여야 한다.

4.4 조임부

4.4.1 조임

수뢰부와 인하도체는 전자력이나 진동, 빙설로 인한 균열 등으로 도체가 절단되거나 늘어지지 않도록 단단하게 고정하여야 한다.

4.4.2 접속

(1) 도체간의 접속은 최소로 하여야 한다.

(2) 접속은 슬리이브, 땜, 용접, 나사 조임 또는 볼트 조임 등의 방법으로 확실히 하여야 한다.

4.5 재료 및 굵기

4.5.1 재료

(1) 사용재료는 뇌전류에 의한 전기적 및 전자적 영향에 견디고 사고로 인해 예상되는 응력변형에 손상이 없어야 한다.

(2) 재료와 굵기는 보호되어야 할 구조물 또는 피뢰설비의 부식 가능성을 고려하여 선정하여야 하며, 도전률과 내부식성이 충족되는 경우, 피뢰설비의 구성부분들은 (표 4)에 열거한 재료 또는 이와 동등한 기계적, 전기적, 화학적 특성을 가진 재료로 제작할 수 있다.

(표 4) 사용조건과 피뢰설비의 재질

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┃재질 │사용조건 │부 식 ┃

┃ ├─────┬─────┬───┼────────┬───────┬────┨

┃ │공기중 │지중 │콘크리│내성 │진행성 │전해대상┃

┃ │ │ │트내 │ │ │ ┃

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┃구리 │단선, │단선, │ - │여러 물질에 견딤│-고농축 염화물│ - ┃

┃ │피복연선 │피복연선 │ │ │-황화합물 │ ┃

┃ │ │ │ │ │-유기물 │ ┃

┠────┼─────┼─────┼───┼────────┼───────┼────┨

┃용융아연│단선, 연선│단선, │단선 │산성토양에 양호 │- │구리 ┃

┃도금강 │ │ │ │ │ │ ┃

┠────┼─────┼─────┼───┼────────┼───────┼────┨

┃스테인 │단선, 연선│단선 │ - │여러 물질에 견딤│염화물 수용액 │ - ┃

┃레스강 │ │ │ │ │ │ ┃

┠────┼─────┼─────┼───┼────────┼───────┼────┨

┃알루미늄│단선, 연선│ - │ - │- │염화물 │구리 ┃

┠────┼─────┼─────┼───┼────────┼───────┼────┨

┃납 │피복단선 │피복단선 │ - │산성토양 │고농축 황화물 │구리 ┃

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4.5.2 굵기

(1) 도체의 최소 굵기는 <표 5>에 따른다.

(2) 기계적 또는 부식문제를 고려하여 도체의 굵기를 크게 할 수 있다.

(표 5) 피뢰설비 도체의 최소 굵기(㎟)

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┃ 보호등급 │ 재질 │ 돌침 │ 인하도체 │ 접지도체 ┃

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┃ Ⅰ∼Ⅳ │구리(Cu) │35 │16 │50 ┃

┃ │ │ │ │ ┃

┃ ├──────┼───┼─────┼──────────────────┨

┃ │알루미늄(Al) │70 │25 │- ┃

┃ │ │ │ │ ┃

┃ ├──────┼───┼─────┼──────────────────┨

┃ │철(Fe) │50 │50 │80 ┃

┃ │ │ │ │<표 5> 피뢰설비 도체의 최소 굵기(㎟)┃

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4.5.3 부식으로부터 보호

부식위험이 있는 장소에서의 도체재료와 굵기는 (표 4)와 4.5.2항에 따라 선택하여 결정하여야 한다.

5. 내부 피뢰설비

5.1 등전위 본딩

5.1.1 일반사항

(1) 건축물이나 수뢰부에 낙뢰시 건축물의 각 부분에 발생하는 전위 상승 및 각종 기기＊설비와 피뢰설비 또는 건축물 구조체와의 전위차는 화재, 폭발 및 인명에

대한 위험 발생의 원인이 된다. 건축물 내의 재해를 방지하는 기본적인 대책은 보호범위 내의 건축물 및 각 종 기기?설비를 등전위로 유지하는 것이 가장 효과적인 방법이다.

(2) 등전위화는 보호범위 내의 피뢰설비 건축물의 금속구조체, 금속설비, 계통 외 도전 부분과 전력 및 통신설비를 접속하는 본딩도체 또는 서지억제기를 설치하면 가능하다.

(3) 보호범위 밖의 금속체가 손상되는 것을 방지하기 위하여 피뢰설비를 설계할 때 등전위 본딩을 고려하여야 하며, 외부 금속체에도 등전위 본딩이 필요한 경우가 있다.

(4) 외부 피뢰설비가 설치되지 않았으나 인입선에 대한 뇌 보호가 필요한 경우에는 등전위 본딩을 하여야 한다.

5.1.2 금속설비의 등전위 본딩

다음과 같은 장소에서는 등전위 본딩을 한다.

(1) 지하 부분이나 지표면 부근의 장소. 본딩용 도체는 쉽게 점검할 수 있도록 설계하고, 설치된 본딩모선에 접속하고, 본딩모선은 접지시스템에 접속하여야 한다.

대규모 건축물에서는 2개 이상의 본딩 모선을 설치하고, 상호 접속한다.

(2) 높이가 20m 이상인 건축물은 수직간격 20m 이하인 장소. 인하도체를 접속한 수평환상 도체를 본딩모선에 접속한다(4.2.3 참조).

(3) 독립 피뢰설비의 경우 등전위 본딩은 지표면에서만 한다.

(4) 가스관이나 수도관에 절연물이 삽입되어 있는 경우는 적합한 동작조건을 가진 서지억제기로 교락(Bridge)시키고, 다음과 같이 등전위 본딩을 한다.

(가) 기존 구조체에 전기적 연속성이 확보되지 않는 곳에서는 본딩도체. 뇌격전류의 대부분이 본딩 접속부를 통해 흐르는 경우 본딩도체의 최소단면적은 (표 6)에 표시된 굵기 이상이어야 한다. 기타 경우의 단면적은 (표 7)에 따른다.

(나) 본딩도체를 설치할 수 없는 곳에서는 서지억제기를 설치한다. 서지억제기에 대한 자세한 것은 IEC 61643-12를 참조한다.

(표 6) 뇌전류 대부분이 본딩도체로 흐를 때 본딩도체의 최소 굵기

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┃보호등급│재질 │단면적(㎣) ┃

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┃Ⅰ∼ Ⅳ │구리(Cu) │16 ┃

┃ ├──────┼──────────────────────┨

┃ │알루미늄(Al) │25 ┃

┃ ├──────┼──────────────────────┨

┃ │철(Fe) │50 ┃

┃ │ │(표 6)뇌전류 대부분이 본딩도체로 흐를 때 ┃

┃ │ │본딩도체의 최소 굵기 ┃

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(표 7) (표 6)이외의 본딩도체의 최소 굵기

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┃보호등급 │재질 │단면적(㎣) ┃

┣━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫

┃Ⅰ∼ Ⅳ │구리(Cu) │6 ┃

┃ ├───────┼────────────────────┨

┃ │알루미늄(Al) │10 ┃

┃ ├───────┼────────────────────┨

┃ │철(Fe) │16 ┃

┃ │ │(표 7) (표 6)이외의 본딩도체의 최소 굵기 ┃

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5.1.3 계통외 도전성 부분의 등전위 본딩

계통외 도전 부분은 뇌격전류의 대부분이 본딩 접속을 통하여 흐르게 되므로 가급적 건축물 인입점 가까이에 등전위 본딩을 하여야 한다.

5.1.4 일반장소의 전력 및 통신설비 등전위 본딩

(1) 전력 및 통신설비에 대한 등전위 본딩은 5.1.2항 따라 설치하되, 가급적 건축물의 인입점 가까이 설치하여야 한다.

(2) 전선이 차폐되어 있거나 또는 금속관 안에 있을 때는 차폐층만 접속하면 된다.

이 경우, 전위차는 케이블이나 접속기기에 위험을 초래하지 않는 값 이하로 하여야 한다.

5.2 외부피뢰설비의 절연

(1) 수뢰부 또는 인하도체와 보호범위 내의 금속설비 및 전력, 신호, 통신설비와의 절연은 각 부분간의 이격거리 를 안전 이격거리 이상으로 하여야 한다.

(2) 계통 외의 도전성 부분은 인입구에서 등전위 본딩(직접 접속하거나 서지억제기를 통해 접속)을 반드시 하여야 한다.

(표 8) 피뢰설비의 보호등급별 ki 값

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┃보호등급 │ ki ┃

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┃Ⅰ │0.1 ┃

┠───────────────┼─────────────────┨

┃Ⅱ │0.075 ┃

┠───────────────┼─────────────────┨

┃Ⅲ, Ⅳ │0.05 ┃

┃ │(표 8) 피뢰설비의 보호등급별 ki 값 ┃

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(표 9) 이격재료별 계수 km 값

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┃재 질 │km ┃

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┃공 기 │1 ┃

┠───────────────┼───────────────┨

┃콘크리트, 블럭 │0.5 ┃

┠───────────────┼───────────────┨

┃PVC │20 ┃

┃ │ (표 9) 이격재료별 계수 km 값 ┃

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5.3 인명 위험에 대한 안전조치

보호범위 내에서 등전위 본딩은 인명 보호를 위한 가장 중요한 안전조치이므로 이를 반드시 실시하여야 한다.

6. 피뢰설비의 정비 및 검사

6.1 검사시 확인사항

검사를 통하여 다음 사항을 확인한다.

(1) 피뢰설비가 설계와 일치하고 있는지 여부

(2) 피뢰설비의 모든 구성 부분이 양호한 상태이고 설계시 의도한 기능을 달성할 수 있으며 부식이 없는지 여부

(3) 최근에 시설된 구조물들이 피뢰설비에 본딩되거나 피뢰설비를 확장하여 보호 범위 내에 있는지 여부

6.2 검사 순서

(1) 매설된 전극을 점검하기 위하여 건설중인 건축물의 검사

(2) 피뢰설비의 설치 후 6.1 (1) 및 (2)에 따른 검사 실시

(3) 보호범위의 성격과 부식문제를 고려하여 정해진 주기별로 6.1 (1), (2), (3)에 따른 정기검사 실시

(4) 변경, 수리 또는 구조물이 뇌격을 받았을 때, 6.1 (1), (2), (3)에 따른 추가적 검사 실시

6.3 정비

피뢰설비의 신뢰성 유지를 위하여 정기검사 결과 발견된 결함은 지체 없이 보수하여야 한다.