초록
뇌격전류가 정보통신설비의 접지시스템에 유입되었을 때 발생하는 과도전위상승에 대한 해석은 접지시스템을 효과적으로 설계하기 위해서 요구되는 사항 중에 하나이다. 접지시스템의 성능은 보통 접지시스템의 전기적 특성을 나타내는 접지임피던스와 과도전위상승으로 평가된다. 뇌격전류의 입사점에 따른 접지임피던스를 계산하는 방법을 제안하였다. 뇌격전류가 수평접지전극의 중앙에 입사되는 경우 델타갭소스 모델을 이용하여 접지임피던스를 계산하였다. 디바이 모델(Debye Model)을 이용하여 주파수의존적인 토양 파라미터를 적용할 수 있는 프로그램을 제안하였다. 그 이유는 접지시스템의 성능을 분석하는 상용프로그램은 주파수 의존적인 토양 파라미터 특성을 적용할 수 없기 때문이다. 동일한 조건에서의 시뮬레이션 결과의 신뢰성을 확인하기 위해서 실험을 수행하였다. 마지막으로, 토양 파라미터의 주파수의존성을 반영한 접지임피던스를 이용하여 뇌격전류파형에 따른 수평접지전극의 과도전위상승을 분석하였다.
When the lightning current is injected to the ground system of information and communication facilities, analysis of the transient potential rise in the ground system is one of main factors to effectively design the ground system. The performance of grounding systems is normally estimated with the grounding impedance and the transient potential rise which represents the electrical characteristics of the grounding system. The method for calculating the grounding impedance depending on the injection point of the lightning current was proposed. The delta-gap source model was proposed to calculate the grounding impedance in the case that the lightning current is injected to the center of the horizontal ground electrode. A new program which is possible to apply the frequency-dependent soil parameters using the Debye model was developed, because a commercial program for analyzing the performance of the grounding system can not apply to the frequency-dependent soil parameters. The experiment was carried out to confirm the availability of the simulation results with the same condition. Finally, the transient potential rises of a horizontal ground electrode depending on the lightning current waveforms were analyzed by using the results of the grounding impedance which is associated with the frequency-dependent soil parameters.