번개 보호 접지 시스템 구축 방안

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​I. 프로젝트 배경 및 목표​
건물 내 지능형 장비의 배치가 증가함에 따라 번개 피해 위험이 크게 증가했습니다. 이 방안은 과학적이고 신뢰성 있는 번개 보호 접지 시스템을 구축하여, 번개 발생 시 건물과 내부 시설을 효과적으로 보호하고, 번개로 인한 장비 손상 및 인명 사고 위험을 최소화하여 시설의 안전한 운영을 위한 견고한 보장을 제공하는 것을 목표로 합니다.

​II. 시스템 설계 원칙​

1. ​저항 접지: 일반 건물의 경우 (≤4Ω), 데이터 센터와 같은 특수 지역의 경우 (≤1Ω) 접지 저항을 엄격하게 관리하여 번개 전류가 빠르게 지구로 흡수되도록 합니다.
2. ​통합 등전위 결합: 건물 기초, 금속 구조물, 전기 설비, 그리고 번개 보호 장치 간의 등전위 연결을 공용 접지체를 이용해 달성하여 잠재 차이를 제거하고 역방향 플래시를 방지합니다.
3. ​강도와 내구성 보장: 접지 장치는 번개 전류의 열 및 동적 안정성 요구사항을 충족하기 위해 충분한 기계적 강도와 부식 저항성을 갖추어야 하며, 장기적인 신뢰성 있는 작동을 보장해야 합니다.

​III. 핵심 시스템 구성 요소 및 구현​

• ​접지 전극 네트워크 (기초 접지 그리드)​​
• ​재료: 도금 평철 (예: 40mm×4mm) 또는 구리 도금 강철.
• ​구조: 건물 기초 철근 또는 고리를 형성하는 수평 접지 벨트를 이용해 폐쇄된 그리드를 형성합니다. 그리드 크기는 ≤10m×10m를 권장하며, 중요한 장비 영역에서는 더 조밀한 배열을 사용합니다.
• ​매설 깊이​

  ​I. 프로젝트 배경 및 목적​
  건물 내 지능형 장비의 배치가 증가함에 따라 번개 피해 위험이 크게 증가했습니다. 이 방안은 과학적이고 신뢰성 있는 번개 보호 접지 시스템을 구축하여, 번개 발생 시 건물과 내부 시설을 효과적으로 보호하고, 번개로 인한 장비 손상 및 인명 사고 위험을 최소화하여 시설의 안전한 운영을 위한 견고한 보장을 제공하는 것을 목표로 합니다.

  ​II. 시스템 설계 원칙​

  1. ​저항 접지: 일반 건물의 경우 (≤4Ω), 데이터 센터와 같은 특수 지역의 경우 (≤1Ω) 접지 저항을 엄격하게 관리하여 번개 전류가 빠르게 지구로 흡수되도록 합니다.
  2. ​통합 등전위 결합: 건물 기초, 금속 구조물, 전기 설비, 그리고 번개 보호 장치 간의 등전위 연결을 공용 접지체를 이용해 달성하여 잠재 차이를 제거하고 역방향 플래시를 방지합니다.
  3. ​강도와 내구성 보장: 접지 장치는 번개 전류의 열 및 동적 안정성 요구사항을 충족하기 위해 충분한 기계적 강도와 부식 저항성을 갖추어야 하며, 장기적인 신뢰성 있는 작동을 보장해야 합니다.

  ​III. 핵심 시스템 구성 요소 및 구현​

  • ​접지 전극 네트워크 (기초 접지 그리드)​​
  • ​재료: 도금 평철 (예: 40mm×4mm) 또는 구리 도금 강철.
  • ​구조: 건물 기초 철근 또는 고리를 형성하는 수평 접지 벨트를 이용해 폐쇄된 그리드를 형성합니다. 그리드 크기는 ≤10m×10m를 권장하며, 중요한 장비 영역에서는 더 조밀한 배열을 사용합니다.
  • ​매설 깊이: ≥0.5m (결빙선 아래), 수평으로 방사형으로 매설합니다.
  • ​수직 접지 전극​
  • ​배치: 접지 그리드 노드 또는 주변에 분포하여 전류 소산을 강화합니다.
  • ​재료: 도금 각철 (50mm×50mm×5mm×2500mm) 또는 구리 도금 접지봉.
  • ​구조: 수직으로 지면에 박입시키며, 상단은 수평 접지 벨트와 신뢰성 있게 용접됩니다. 간격은 ≥2배의 전극 길이입니다.
  • ​하행 전도체​
  • ​배치: 건물 기둥의 주 철근 (≥Φ16mm 직경) 또는 전용 하행 전도체 (≥25mm² 구리 케이블/40mm×4mm 도금 평철)를 이용하여 균일하게 배치합니다 (간격 ≤18m).
  • ​연결: 지붕 공기 종단 시스템, 각 층의 등전위 결합 링, 그리고 기초 접지 그리드와 신뢰성 있게 전기적 연속성을 확보합니다.
  • ​등전위 결합 네트워크​
  • ​설치: 변전실, 설비실, 그리고 각 층에 접지 버스바를 설치합니다.
  • ​통합: 장비 케이스, 케이블 트레이, 금속 파이프, 정보 시스템 접지 트렁크 등을 가장 가까운 버스바에 연결합니다.

  ​IV. 주요 기술 및 공정​

  1. ​토양 개선 및 저항 감소: 높은 토양 저항률 지역에서는 장기적인 물리적 접지 강화제나 전해질 전극/깊은 우물 접지 등의 기술을 활용합니다.
  2. ​신뢰성 있는 연결 공정: 발열 용접(테르미트 용접) 또는 전용 커넥터를 사용하여 영구적인 전기적 연속성과 기계적 강도를 확보합니다. 용접 부위에는 부식 방지 처리를 실시합니다.
  3. ​부식 방지 처리: 용접 부위에 엄격히 부식 방지 코팅(예: 부식 방지 아스팔트)을 적용합니다. 시스템 수명을 보장하기 위해 부식 저항성 재료를 선택합니다.
  4. ​안전 거리 관리: 하행 전도체와 금속 파이프/케이블 사이의 안전 거리를 확보합니다. 거리를 충족할 수 없는 경우에는 절연 및 분리 조치를 취합니다.
  5. ​단계 전압 보호: 입구/출구 및 장비 접지 포인트에 아스팔트 또는 자갈층을 깔아 지면 전위 경사를 줄입니다.

  ​V. 재료 및 장비 선택 기준​

  • ​접지 재료: 전도성과 부식 저항성이 높은 재료(구리 및 구리 도금 강철)를 우선적으로 선택합니다.
  • ​연결 재료: GB50057 같은 국가 번개 보호 표준을 준수하여 전류 용량과 내구성을 확보합니다.
  • ​저항 감소 재료: 환경 친화적이고 장기적인 접지 강화제를 사용하여 지하수 오염을 피합니다.
  • ​시험 장비: 고정밀 접지 저항 측정기(예: 4선 클램핑 미터)를 사용합니다.

  ​VI. 시공 및 검수​

  • ​토목 공사 조정: 기초 접지 그리드와 같은 숨겨진 구성 요소의 시공을 건물 기초 공사와 함께 진행합니다.
  • ​공정 감독: 용접 품질 및 매설 깊이와 같은 주요 단계를 완전히 감독합니다.
  • ​완성 검수:
  • ​저항 테스트: 시스템 완성 후 72시간 후 접지 저항 값을 측정하여 규정 준수 여부를 확인합니다.
  • ​연속성 테스트: 모든 연결 포인트에서 전기적 연속성을 검증합니다.
  • ​문서 보관: 완성 도면, 시험 보고서, 재료 인증서 등의 기술 문서를 최종화합니다.

  ​VII. 운영 및 유지 관리 시스템​

  • ​정기 점검: 비 계절 전에 특히 중요한 영역에서 연간 접지 저항 재측정을 실시하고, 연결 포인트의 무결성을 평가합니다.
  • ​부식 점검: 노출된 연결 포인트 및 용접 부위의 부식을 우선적으로 점검합니다.
  • ​긴급 대응: 번개 후 긴급 점검 및 수리 프로토콜을 수립합니다.
  • ​기록 관리: 시스템 상태 관리를 위해 완전한 점검 데이터 및 유지 관리 기록을 유지합니다.