[가스기술사 2021] 123회 2교시 - 2. 폭발위험장소에 설치되어 있는 구조물의 피뢰시스템 설치기준에 대하여 설명하시오.

문제 2. 폭발위험장소에 설치되어 있는 구조물의 피뢰시스템 설치기준에 대하여 설명하시오.

 

1) 개요

• 낙뢰 정의 :구름의 정전기가 대지로 방전되는 현상으로써 직격뢰와 유도뢰가 있으며, 1억V 이상의 고압임
• 위험성 : 가연물에 대한 점화원으로써 화재, 폭발 발생이 가능하며, 계측설비, 통신기기 등 파손 가능

 

2) 피뢰 설비 구분

• 외부피뢰설비
  • 수뢰부 : 직격뢰를 받는 부분으로 돌침, 수평도체, 메시도체가 있음
  • 인하도선 : 수뢰부의 뇌격전류를 접지전극까지 흐르게 하는 도선
  • 접지시스템 : 인하도선으로부터 받은 뇌격전류를 대지로 방출하는 장치
• 내부피뢰설비  
  • 등전위본딩 : 뇌격전류에 의해 발생하는 전위차를 감소시키기 위해 내부 도전체 상호간 전기적으로 연결하는 것을 의미
  • 외부피뢰설비와의 전기적 절연 : 수뢰부, 인하도선 등 외부피뢰설비와 보호범위 내 금속설비, 전력 및 통신선로 등과는 안전 이격거리 이상을 유지해야 함

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3) 폭발위험장소 구조물의 피뢰시스템

• 일반사항
  • 직격뢰의 경우, 뇌격점을 제외한 부분이 녹거나 비산이 없도록 설계하고 설치한다.
  • 이격거리 : 외부 피뢰시스템의 모든 부분은 가능한 위험지역으로부터 최소 1m 이상 이격해야 하며, 1m 이상 이격 불가 시 위험구역의 0.5m 이내를 통과하는 도체는 접속점이 없거나 압축 접속부품을 사용하거나 용접으로 접속해야 함
  • 서지보호장치 : 위험구역 바깥에 설치해야 함. 위험구역 안에 설치 시 해당 장소에서 사용할 수 있다는 승인을 받거나 외함에 내장시켜야 함. 아울러 해당 외함은 사용조건을 충족하는 승인을 받아야 함
  • 절연체 관리 : 절연체로 간주되는 목재나 플라스틱 등의 재료가 젖었거나 오염된 경우, 많은 전류가 흘러 위험하거나 치명적인 감전재해를 유발할 수 있으므로 주의해야 함
• 접지
  • 모든 접지 시스템은 B형 접지전극 배열을 해야 함
  • 금속저장탱크의 경우, B타입과 등가인 접지전극으로 환상도체를 설치해도 됨
  • 고체 폭발물질과 폭발 혼합물을 저장하는 구조물의 접지저항은 가능한 작아야 하며, 10Ω 이하가 좋음
• 고체 폭발성 물질을 저장하는 구조물
  • 저장물질의 폭발 위험성을 고려하여 분리된 외부피뢰시스템이 바람직하다.
  • 서지보호장치는 폭발성 물질이 있는 모든 장소의 외측에 배치해야 하고, 폭발성 물질이나 더스트에 노출된 장소의 내측에 배치하는 서지보호장치는 방폭형으로 설치하거나 방폭형 외함에 내장하는 것이 좋다.
• 폭발 위험지역을 포함하는 구조물
  • 이격거리 : 외부 피뢰시스템과 위험지역간 1m 이상 이격해야 함. 1m 이상 이격 불가 시, 위험구역의 0.5m 이내를 통과하는 도체는 접속점이 없거나 용접으로 접속
  • 서지보호장치 : 위험구역 바깥에 설치해야 함. 위험구역 안에 설치 시 방폭형으로 설치
  • 2종 장소와 22종 장소를 포함하는 구조물 : 보조적인 보호대책이 불필요함
  • 1종 장소와 21종 장소를 포함하는 구조물 : 배관계통에 절연부품이 있으면 폭발방지용 절연방전갭을 사용하고, 절연방전갭과 절연부품은 폭발위험장소 바깥에 설치
  • 0종 장소와 20종 장소를 포함하는 구조물 : 피뢰시스템과 다른 설비/구조물/기기 간 등전위 접속은 시스템 운영자의 동의를 얻어 시행함
• 저장탱크
  • 가연성 액체/기체 저장탱크 : 방전갭이 없고 두께 5mm 이상의 강철이나 7mm 이상의 알루미늄 재질의 경우 근본적으로 자체 보호되며, 추가적인 보호 불필요
  • 분리된 탱크 또는 용기 : 지름에 따라, 20m까지 1회, 20m 이상은 2회 접지 실시
  • 저장탱크 밀집 지역의 탱크 : 지름에 관계 없이 상호 연결

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E-126-2012 폭발위험장소 구조물의 피뢰시스템에 관한 기술지침.pdf

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