전기기사 이상전압과 뇌 보호 · 2013년 3차 24번 문제와 정답

쉬운 설명

정답은 ② 이다. 상용주파 방전 개시전압이 낮으면 평소 전압에서도 방전해 버리므로 오히려 높아야 하기 때문이다. 이 문제는 피뢰기의 구비 조건으로 거리가 먼 것을 고르는 것이다. 피뢰기는 번개 때문에 선로에 들어온 높은 전압(충격전압)을 땅으로 흘려보내 기기를 지키는 장치이다. 충격전압이 오면 낮은 전압에서 빨리 방전을 시작해야 하고(충격방전 개시전압이 낮을 것), 방전 중에도 기기에 걸리는 전압을 낮게 눌러야 한다(제한전압이 낮을 것). 방전이 끝나면 평소 전압에서 계속 흐르는 전류인 속류를 빨리 끊어야 한다. 반대로 상용주파 방전 개시전압은 평소 전압보다 충분히 높아야 평소에 방전하지 않는다. 정리하면 피뢰기는 평소에는 가만히 있다가 번개가 칠 때만 빠르게 동작해야 한다. 평소 전압에서 방전하지 않으려면 상용주파 방전 개시전압이 충분히 높아야 하고, 번개 때 빨리 동작하려면 충격방전 개시전압이 낮아야 한다. 이 두 값이 서로 반대 방향의 조건이라는 점이 이 문제의 핵심이다.