높은 마스트 조명에 접지 설계가 중요한 이유

1. 소개

하이 마스트 조명 시스템-일반적으로 높이가 20~50미터-이며 공항, 항구, 고속도로 인터체인지, 스포츠 경기장 및 대규모 광장에서 널리 사용됩니다. 높은 높이와 노출된 실외 위치로 인해 이러한 구조물은 낙뢰의 주요 표적입니다. 잘못 설계된 접지 시스템은 치명적인 장비 고장, 화재 위험, 심지어 인명 손실까지 초래할 수 있습니다. 이 기사에서는 적절한 접지 설계가 단순히 규제 형식이 아니라 높은 마스트 LED 조명에 대한 중요한 엔지니어링 필요성인 이유를 설명합니다.

2. 낙뢰 보호: 주요 기능

높은 마스트 폴주변에서 가장 높은 구조물 중 하나이므로 자연적인 번개 수용체가 됩니다. 포괄적인 낙뢰 보호 시스템은 수뢰부(피뢰침), 인하도선, 접지 시스템의 세 가지 필수 구성 요소로 구성됩니다. 금속 기둥 자체는 일반적으로 낙뢰 전류를 위에서 아래로 전달하는 하향 도체 역할을 합니다.

접지 시스템은 이 체인에서 가장 중요한 부분입니다. 접지 저항이 너무 높으면 낙뢰 전류가 대지로 안전하게 분산되지 못하여 전체 전기 회로를 파괴할 수 있는 치명적인 접지 전위 상승이 발생합니다. 전문적인 설치에는 일반 애플리케이션의 경우 10Ω 미만, 중요 인프라의 경우 4Ω 미만의 접지 저항이 필요합니다. 건물의 낙뢰 보호 설계 규정(GB 50057-2010) 및 도시 도로의 조명 설계 규정(CJJ45-2015)에 따라 높은 마스트 조명 시스템 접지는 국가 안전 성능 표준을 준수해야 합니다.

3. 인력 보호: 보행 및 접촉 전압 방지

낙뢰가 발생하는 동안 막대한 전류가 극을 통해 접지로 흘러 베이스 주변에 위험한 전압 구배를 생성합니다. 이는 보폭 전압-사람의 두 발 사이의 전위차-뿐만 아니라 누군가가 기둥에 접촉할 경우 터치 전압을 생성할 수 있습니다.

이러한 위험을 완화하기 위해 엔지니어는 기둥 기초 아래에 약 600mm 간격으로 2~3개의 구리 접지 링을 묻는 경우가 많습니다. 600mm 간격을 선택한 이유는 일반적인 인간의 보폭 거리가 약 0.8미터이고 간격이 작을수록 사람이 경험할 수 있는 보폭 전압이 효과적으로 줄어들기 때문입니다. 이러한 링은 두 가지 목적으로 사용됩니다. 낙뢰 보호 전극과 조명 전원 회로의 PE(보호 접지) 도체에 대한 반복 접지 전극의 역할을 하여 극과 접지 사이에 등전위 본딩을 달성합니다. 이는 낙뢰 또는 전기적 결함이 발생하는 동안 접촉 전압과 계단 전압을 크게 줄여 전주 근처에서 작업하거나 전주를 지나가는 인력에게 필수적인 보호를 제공합니다.

4. 전기적 결함 보호 및 장비 안전

번개 외에도 일반적인 전기적 결함 보호를 위해서는 접지가 필수적입니다. 높은 마스트 조명 시스템은 220V 또는 380V AC 전원으로 작동하며 단일 기둥에 여러 등기구가 장착되어 있습니다. 금속 기둥과 등기구 하우징은 안정적으로 접지되어야 하는 노출된 전도성 부품입니다.

CJJ89-2012 도시 도로 조명 공학 건설 및 승인 규정에 따르면 TN 또는 TT 시스템 접지 구성에서 PE 도체는 금속 기둥, 배전함 및 기타 금속 장비에 연결되어 네트워크를 형성해야 하며 접지 저항은 어느 지점에서든 4옴을 초과하지 않아야 합니다. 적절한 접지는 절연 실패 시 오류 전류가 접지에 대한 낮은{5}}임피던스 경로를 갖도록 보장하여 회로 차단기 또는 RCD와 같은 보호 장치가 작동하고 공급 장치를 신속하게 분리할 수 있도록 합니다. 적절한 접지가 없으면 금속 기둥에 전원이 공급되어 심각한 감전 위험이 발생할 수 있으며 특히 습한 실외 환경에서는 위험합니다.

5. 민감한 전자제품을 위한 서지 보호

현대의 하이 마스트 LED 조명은 점점 더 정교한 드라이버와 제어 시스템을 갖춘 LED 조명기구를 사용하고 있습니다. 이러한 전자 부품은 직간접적인 낙뢰(유도 서지)로 인해 발생하는 일시적인 과전압에 매우 민감합니다. DB41/T 1472-2017에 따르면 높은 마스트 기둥에는 기둥 베이스의 정션 박스에 클래스 I 테스트 서지 보호 장치(SPD)가 설치되어 있어야 합니다. SPD는 일시적인 과전압 이벤트 중에 나노초 내에 활성화되어 과도한 전류를 접지로 전환하고 민감한 LED 모듈이 소진되는 것을 방지합니다. 품질이 낮은 조명 프로젝트에서 실패의 빈번한 원인은 부적절한 접지 및 서지 보호로 인해 단 한 번의 뇌우 시즌 후에 대규모 LED 설비 실패로 이어집니다.

6. 결론

접지 설계는 선택 사항이 아니라-기본 요구 사항입니다.하이마스트 LED 조명안전과 신뢰성. 직접적인 낙뢰로부터 필수적인 보호 기능을 제공하고, 보행 및 접촉 전압으로부터 직원을 보호하고, 전기 결함 보호 장치의 올바른 작동을 보장하고, 민감한 전자 장비를 손상되는 서지로부터 보호합니다. 하이 마스트 LED 조명이 LED 기술과 스마트 제어를 통해 계속해서 발전함에 따라 잘 설계된 접지 시스템의 중요성은 더욱 커질 것입니다.- 시설 관리자와 엔지니어는 초기 계획 단계부터 접지 설계에 우선순위를 두어 GB 50057-2010, CJJ45-2015, GB50169-2016과 같은 국가 표준을 준수하여 시스템의 전체 서비스 수명 동안 자산과 생명을 보호해야 합니다.