통지 제 16/2020/TT-BTTTT "통신 기지국 및 외부 통신 케이블에 대한 방전 보호 국가 기술 규범" 발포에 관한 것

시행규칙

"통신설비 및 외부 통신케이블 네트워크에 대한 방전기준 국가기술규범"을 제정함

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2006년 6월 29일 법률 기준 및 기술 규범에 관한 법률;

통신법 2009. 11. 23. 법률 제249호를 근거로 함

정부가 2007년 8월 1일자 제127호 국무회의령에 따라 법률 제2007-127호 ‘기준 및 기술 규범에 관한 법률’ 시행에 필요한 세부사항과 지침을 규정한 것에 근거함

정부령 제78호 2018년 5월 16일자 「정부령 제127호 2007년 8월 1일자」를 개정·보완한 「정부령 제78호 2018년 5월 16일자」에 의거

2017년 2월 17일 정부가 발부한 시행령 제17/2017/NĐ-CP는 정보통신부의 기능, 임무, 권한 및 조직 구조를 규정함;

과학기술국 국장의 건의에 따라

정보통신부 장관은 통신설비 및 외부 통신케이블 네트워크에 대한 방전기준 국가기술규범을 제정함을 선포한다.

조 1. 이 고시와 함께 「통신설비 및 외부 통신케이블 네트워크에 대한 방전기준 국가기술규범」(QCVN 32:2020/BTTTT)을 제정함

조 2. 효력 발생

1. 본 고시는 2021년 4월 1일부터 효력이 발생한다.

2. 「통신설비 및 외부 통신케이블 네트워크에 대한 방전기준 국가기술규범」, 기호 QCVN 32:2011/BTTTT는 정보통신부 장관이 2011년 4월 14일자 「고시 제10호 2011년」을 통해 제정한 「통신기준 국가기술규범」에서 2021년 4월 1일부터 효력을 상실한다.

조 3. 정보통신부 장관, 과학기술담당 부서장, 정보통신부 소속 각 기관 및 단위의 책임자, 각 지방 정보통신청장, 중앙정부 소속 지방 자치단체의 정보통신청장, 관련 조직 및 개인은 본 고시를 준수해야 한다./.

사회주의 공화국 베트남

독립 - 자유 - 행복

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QCVN 32:2020/BTTTT

통신설비 및 외부 통신케이블 네트워크에 대한 방전기준 국가기술규범

National technical regulation on lightning protection for telecommunication stations and outside cable network

HANOI - 2020

목차

서문

QCVN 32:2020/BTTTT는 QCVN 32:2011/BTTTT를 대체한다.

QCVN 32:2020/BTTTT의 기술 요구사항 및 계산 방법은 IEC 62305 부분 1, 2, 3 (2010) 및 ITU-T 권고 K.39 (1996), K.40 (2018), K.47 (2012)를 기반으로 작성되었다.

QCVN 32:2020/BTTTT는 우정과학기술연구원이 작성하였으며, 정보통신과학기술담당 부서가 검토하였고, 과학기술부가 심사하였으며, 정보통신부 장관이 2020년 7월 17일자 「고시 제16호 2020년」을 통해 제정하였다.

Amendment 1:2025 QCVN 07:2023/BXD
통신설비에 대한 방전
외부 통신케이블 네트워크

National technical regulation on lightning protection for telecommunication stations and outside cable network

1. 일반 규정

1.1. 적용 범위

본 규범은 통신설비 및 외부 통신케이블 네트워크에 적용되며, 방전으로 인한 손해를 최소화하고 사람의 안전을 보장하며, 통신 서비스 및 통신 응용 서비스 제공 능력을 유지하기 위함이다.

본 규범에서 통신설비는 다음의 시설을 포함한다:

전환 및 전송센터;

데이터센터;

고정 무선 전송업무, 이동통신, 항공, 해운, 항로 지도, 위치 확인, 위성, 표준 방송, 아마추어 방송을 위한 고정 무선 전송용 전파 수신 및 송출 시설;

라디오 방송국, 텔레비전 방송국.

본 국가기술규범은 다음과 같은 사항을 규정한다:

통신설비 및 외부 통신케이블 네트워크에 대한 방전으로 인한 허용 가능한 손해;

통신설비 및 외부 통신케이블 네트워크에 대한 방전으로 인한 손해 발생 빈도 계산 방법;

통신설비 및 외부 통신케이블 네트워크를 보호하기 위한 방전 방지 조치.

1.2. 참조문헌

QCVN 9:2016/BTTTT, 통신설비에 대한 접지 국가기술규범.

TCVN 8071:2009, 통신공사 - 방전 및 접지 실천 지침.

1.3. 용어 및 약어 설명

1.3.1. 위험 영역 (risk area)

통신설비 주변의 특정 면적, 이 면적 내에서 방전이 발생하면 통신설비에 위험이 발생할 수 있다.

1.3.2. 방전 전류 (lightning current)

주기적이지 않은 저주파 전류 충격, 최대값으로 급증한 후 절반 값으로 감소하는 과정을 거친다. 방전 전류의 특징은 다음과 같다:

최대값 (폭) 전압, I;

최대값 도달 시간, T;

최대값의 절반으로 감소하는 시간, T2;

전압 충격 파형, T1/T2

QCVN 32:2020/BTTTT

그림 1은 표준 방전 전류 파형과 방전 전류의 특성을 결정하는 방법을 보여준다.

1.3.3. 충격 전압 (surge voltage)

충격 전압은 방전 전류와 유사한 특징을 가진다. 그림 2는 표준 방전 전압 파형과 방전 전압의 특성을 결정하는 방법을 보여준다.

그림 2 - 표준 방전 전압 파형

1.3.4. 케이블 파괴 전류 (failure current (for cable))

QCVN 32:2020/BTTTT

통신 케이블을 파괴하여 서비스 중단을 일으키는 가장 작은 방전 전류.

13.5. 케이블 셸 파괴 전류 (sheath breakdown current (cable))

케이블의 금속 셸 내에서 가장 작은 전류가 흐르면 케이블의 금속 셸 사이의 전압이 증가하여 케이블이 파손된다.

13.6. 실험 전류 (test current)

케이블의 금속 셸 내에서 가장 작은 전류가 흐르면 케이블이 기계적 또는 열적 영향으로 파손된다.

13.7. 절연 접합 전류 (electric current junction)

광케이블의 연결부에서 가장 작은 전류가 흐르면 기계적 또는 열적 영향으로 인해 케이블이 파손된다.

13.8. 파괴 전압 (breakdown voltage)

케이블의 금속 셸 내에서 케이블의 금속 부분 사이의 충격 전압.

1.3.9. 외부 통신케이블 네트워크 (outside telecommunication cable network)

통신설비 외부에 위치한 통신 네트워크의 일부로서, 모든 공중 매립, 직접 매장, 배관, 터널 내부를 통과하는 통신케이블을 포함한다.

1.3.10. 지표 방전 밀도 (ground flash density)

1년 동안 지표면 1km²당 발생하는 방전 횟수.

1.3.11. 케라닉 수준 (Keraunic level)

12년 연속 태양 활동 주기 동안 관측된 평균 겨울 날짜 수.

1.3.12. 천둥 날 (thunderstorm day)

천둥 소리를 듣는 날.

1.3.13. 방전 (lightning)

전기 방전 현상은 공기 중에서 번개와 폭음이 동반되며, 이는 구름 내부, 전기적 양극과 음극을 가진 두 구름 사이 또는 구름과 지표 사이에서 발생할 수 있다. 통신 시설은 운영 중에 다음과 같이 번개의 영향을 받는다:

직접 번개 타격: 통신 시설에 직접 번개가 타격하는 영향이다.

전도 및 인덕션 효과로 인한 번개의 간접 영향: 정전기, 전자기파, 전자기 결합 등 번개의 직접 타격으로 인한 제2차적인 영향이다.

1.3.14. 번개 피해 빈도 (번개 타격 횟수)

통신 시설에 피해를 입히는 연간 평균 번개 타격 횟수.

1.3.15. 충격 보호 장치 (Surge Protective Device)

전압 과부하를 제한하고 충격 전류를 분산시키는 장치.

1.3.16. 금속 케이블 외피 전달 저항 (금속 케이블 외피 합성 저항) (metal shielded external communication cables transfer impedance)

QCVN 32:2020/BTTTT

금속 케이블 외피 전달 저항은 케이블 외피 내부와 외부 사이의 전압 감소 비율이며, 외피 내부 전류 전체에 대한 비율이다.

1.3.17. 번개 보호 구역 (Lightning Protection Zone)

통신 기지국 내에서 전자기장 강도와 번개의 영향 정도에 따라 구분된 구역.

1.3.18. 피해 확률 (Damage Probability)

통신 기지국과 외부 통신 케이블 네트워크에 번개 타격으로 인한 피해를 입히는 확률.

1.3.19. 위험 (Risk)

번개로 인해 연간 발생 가능한 손실 가치(인명과 서비스)의 평균값이며, 보호 대상의 총 가치(인명과 서비스)에 상응한다.

1.3.20. 허용 가능한 위험 (Tolerable Risk of Damages)

보호 대상에 대해 허용 가능한 최대 위험 값.

1.3.21. 번개 보호 수준 (Lightning Protection Level)

자연 번개 현상에서 설계 최대값과 최소값이 초과되지 않을 확률에 해당하는 번개 전류 파라미터 집합과 관련된 값.

1.3.22. 보호 조치 (Protective Solutions)

보호 대상에 적용되는 위험 감소를 위한 조치들.

1.3.23. 번개 보호 시스템 (Lightning Protection System)

통신 기지국과 외부 통신 케이블 네트워크에 번개 타격으로 인한 물리적 피해를 줄이기 위해 사용되는 완전한 시스템.

1.3.24. 외부 번개 보호 시스템 (External Lightning Protection System)

번개 보호 시스템의 일부로서 번개 전극 시스템, 번개 유도 시스템 및 번개 접지 시스템을 포함한다.

1.3.25. 내부 번개 보호 시스템 (Internal Lightning Protection System)

번개 보호 시스템의 일부로서 외부 번개 보호 시스템과 같은위상 연결 또는 절연 연결을 포함한다.

1.3.26. 번개 전극 시스템 (Air-Termination System)

외부 번개 보호 시스템의 일부로서 번개를 수집하기 위해 금속 부품(선, 메쉬 선 등)을 사용한다.

1.3.27. 번개 유도 시스템 (Down-Conductor System)

외부 번개 보호 시스템의 일부로서 번개 전극 시스템에서 번개 유도 시스템까지 번개 전류를 유도한다.

1.3.28. 번개 접지 시스템 (Earth-Termination System)

외부 번개 보호 시스템의 일부로서 번개 전류를 지하로 유도하고 분산시킨다.

1.3.29. 외부 전도 부품 (External Conductive Parts)

QCVN 32:2020/BTTTT

보호 대상인 통신 기지국과 외부 통신 케이블 네트워크에 연결되는 금속 부품(관, 금속 케이블, 금속 파이프 등)으로서 번개 전류의 일부를 운반할 수 있다.

1.3.30. 등위 연결 (Equipotential Bonding)

직접 연결 또는 충격 보호 장치를 통해 분리된 금속 부품을 번개 보호 시스템과 연결하여 번개로 인한 전위 차이를 줄인다.

1.3.31. 보호 선 (Shielding Wire)

통신 선로에 번개 타격으로 인한 물리적 피해를 줄이기 위해 사용되는 금속 선.

1.3.32. 번개로 인한 전자기 충격 보호 조치 시스템 (LEMP Protection Measures System)

내부 설치 시스템을 위한 번개로 인한 전자기 충격 보호 조치의 완전한 시스템.

1.3.33. 통신 기지국 (Telecommunication Station)

통신 장비, 고도 안테나 기둥 및 지원 장비가 설치되어 통신 서비스와 통신 애플리케이션 서비스를 제공하는 하나 이상의 기지국을 포함하는 지역. 통신 기지국에는 주택과 고객 장비는 포함되지 않는다.

1.3.34. 통신 시설 (Telecommunication Plant)

통신 패시브 인프라(건물, 기지국, 기둥, 배수구, 탱크)와 설치된 네트워크 장비를 포함하는 건설 시설.

1.3.35. 통신 건물 (Telecommunication Building)

통신 시스템 장비가 설치된 건물.

1.3.36. 약어

LPZ Lightning Protection Zone 번개 보호 구역

LPL Lightning Protection Level 번개 보호 수준

LPMS LEMP protection measures system 번개로 인한 전자기 충격 보호 조치 시스템

1.4. 번개 피해 위험 관리 프로세스

통신 기지국과 외부 통신 네트워크에 대한 번개 보호 조치를 설치해야 하는지 여부는 다음의 위험 관리 프로세스를 통해 결정된다:

QCVN 32:2020/BTTTT

그림 3 - 번개 피해 위험 관리 프로세스

1.5. 번개 보호 기준

1.5.1. 번개 보호 수준

본 규범은 4개의 번개 보호 수준을 규정하며, 각각의 LPL에 대해 번개 전류 파라미터 집합이 설정된다.

LPL I 수준의 번개 전류 파라미터의 최대값은 99% 확률로 초과되지 않는다.

LPL I 수준의 번개 전류 파라미터의 최대값은 LPL II 수준에서는 75%, 그리고 LPL III 및 IV 수준에서는 50%로 감소한다.

표 1 - LPL에 따른 번개 전류 파라미터 값

각 파라미터의 최대 및 최소 값은 표 1에 나열된 다양한 라이트닝 보호 수준(LPL)에 대한 설계를 위해 사용되며, 이는 라이트닝 보호 시스템의 구성 요소(예: 전선 단면적, 금속 케이싱의 두께, SPD의 전류 용량, 위험한 화염을 피하기 위한 격리 거리 등)를 설계하는 데 사용됩니다.

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다양한 LPL에 대한 최소 직류 파라미터 값은 라이트닝 보호 구역(LPZ) 0B에서 직접 라이트닝 공격을 피할 수 있는 범위를 결정하기 위해 사용되며, 이는 1.5.2와 그림 4를 참조하십시오. 최소 직류 파라미터 값과 해당 구름 구름 반경은 표 2에 나열되어 있습니다. 이러한 데이터는 라이트닝 수신 전극 시스템의 위치를 ​​결정하고 LPZ 0B의 라이트닝 보호 범위를 결정하는 데 사용됩니다(1.5.2 참조).

표 2 - 직류 파라미터의 최소 값과 해당 구름 구름 반경

15.2. 라이트닝 보호 구역

라이트닝 보호 장치(LPS), 쉴드 선, 전자기 차폐, SPD 등의 보호 조치가 라이트닝 보호 구역을 결정합니다. 라이트닝 보호 구역 간의 구분은 각 구역에서 라이트닝으로 인한 전자기 충격의 상당한 차이로 특징 지어집니다.

라이트닝의 영향 정도에 따라 라이트닝 보호 구역은 다음과 같이 정의됩니다:

LPZ 0A: 직접 라이트닝 공격과 전체 라이트닝 전자기장을 받을 위험이 있는 구역입니다. 이 구역 내의 시스템은 전체 또는 일부 라이트닝 충격을 견딜 수 있습니다.

LPZ 0B: 직접 라이트닝 공격으로부터 보호되었지만 여전히 라이트닝 전자기장의 전체 위협을 받는 구역입니다. 이 구역 내의 시스템은 일부 라이트닝 충격을 견딜 수 있습니다.

LPZ 1: 라이트닝 충격이 분산 장치와 SPD에 의해 제한되는 구역입니다. 공간 차폐는 라이트닝 전자기장을 감소시킬 수 있습니다.

LPZ 2, ..., n: 추가적인 분산 장치와 보완적인 SPD가 구역 경계에 설치되어 라이트닝 충격이 더 많이 제한되는 구역입니다. 보충적인 공간 차폐는 라이트닝 전자기장을 더 많이 감소시킬 수 있습니다.

주석 1: 일반적으로 LPZ의 등급이 높아질수록 전자기 환경의 매개변수는 낮아집니다.

보호의 기본 원칙은 보호 대상이 라이트닝으로 인한 손해를 줄이는 데 적합한 LPZ 내에 있어야 한다는 것입니다. 즉, 대상이 라이트닝으로 인한 물리적 손상, 전기 및 전자 시스템의 손상(과압으로 인한 것 포함)을 견딜 수 있는 LPZ 내에 있어야 합니다.

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그림 4 - 통신 기지국의 LPZ 구역화 도표

2. 기술 규정

2.1. 라이트닝으로 인한 위험 요구 사항

2.1.1. 통신 기지국에 대한 요구 사항

통신 기지국은 라이트닝으로 인한 위험 값이 다음 허용 가능한 위험 값보다 높아지지 않도록 보호 조치를 갖추어야 합니다.

표 3 - 통신 기지국에 대한 허용 가능한 위험 값

2.1.2. 외부 통신 케이블 네트워크에 대한 요구 사항

외부 통신 케이블 네트워크는 라이트닝으로 인한 위험 값이 다음 허용 가능한 위험 값보다 높아지지 않도록 보호 조치를 갖추어야 합니다.

표 4 - 외부 통신 케이블 네트워크에 대한 허용 가능한 위험 값

주석: 외부 통신 케이블에 대해서는 인명 손실 위험을 고려하지 않습니다.

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통신 기지국 및 외부 통신 케이블 네트워크에 대한 라이트닝으로 인한 위험 계산 방법은 2.2에서 설명됩니다.

2.2. 라이트닝으로 인한 위험 계산 방법

2.2.1. 통신 기지국에 대한 라이트닝으로 인한 위험 계산

통신 기지국에 대한 라이트닝으로 인한 위험은 다음 공식을 통해 계산됩니다:

R{ij} = L{p{ij}}\Sigma F{i} \quad (2.1)

여기서:

F: 라이트닝으로 인한 피해 발생 빈도는 기지국에 직접 라이트닝이 발생하거나 근처 안테나에 라이트닝이 발생하거나 기지국 근처에 라이트닝이 발생하거나 기지국으로 들어오는 선로를 통해 라이트닝이 전파되는 경우를 포함하며, 2.2.1.1을 참조하여 계산됩니다.

L: 피해 발생 시 기지국에 미치는 손실의 중량을 나타내며, 라이트닝으로 인한 피해 발생 시 기지국에 미치는 손실의 정도를 나타냅니다.

인명 손실 위험의 경우: L = 1;

서비스 손실 위험의 경우: L = 2.74 x 10^-3

PịnJ: 보호 조치(표 8 및 표 9 참조)에 의한 인명 손실 위험 감소 확률.

2.2.1.1. 통신 기지국 지역에 대한 라이트닝으로 인한 피해 발생 빈도 계산

기지국 지역의 라이트닝 밀도(N_g)를 고려하여 보호 조치의 효과를 고려한 피해 발생 빈도(F)는 다음 공식을 통해 결정됩니다:

F = N g ( A d . D d + A n . D n + A s . D s + A a . D a ) ( 2.3 )

여기서:

Ng: 기지국 지역의 라이트닝 밀도는 지역에 따라 다르며, 부록 E의 표 E1을 참조하십시오.

p: 피해 발생 빈도(F)를 줄이기 위한 현재 보호 조치의 효과에 따라 다른 손실 발생 확률(p)을 참조하십시오(2.2.1.2 참조);

F₀ = N₀A₀P₀ - 기지국에 직접 라이트닝이 발생하는 피해 발생 빈도(d);

F{n} = N{g}A{n}.p{n} - 기지국 근처에 라이트닝이 발생하는 피해 발생 빈도(n);

Fs = Ng.As.ps - 기지국으로 들어오는 케이블이나 케이블 근처에 라이트닝이 발생하는 피해 발생 빈도(s);

F{a} = N{g}.A{a}.p{a} - 기지국 근처의 물체에 직접 라이트닝이 발생하는 피해 발생 빈도(a).

A4 - 기지국에 직접 라이트닝이 발생하는 위험 지역,

$A_{d}=(9\pi h^{2}+6ah+6bh+ab)\times10^{-8}\,\mathrm{km^{2}}$ (2.5)

여기서:

a: 기지국의 너비, m;

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b: 기지국의 길이, m;

h: 기지국의 높이, m.

기지국에 직접 라이트닝이 발생하는 위험 지역이 근처 안테나의 위험 지역을 덮고 있다면, A d는 덮인 부분만큼 감소됩니다.

An - 기지국 근처에 라이트닝이 발생하여 기지국에 영향을 미치는 지상 전위를 증가시키는 위험 지역. An은 기지국에서 500m 떨어진 곳을 중심으로 한 원의 면적에서 기지국에 직접 라이트닝이 발생하는 위험 지역(A_d)을 뺀 면적입니다.

근처에 다른 건물(예: 안테나, 고층 건물)이나 케이블이 연결되어 있는 경우, A_n은 해당 건물의 위험 지역으로 덮인 부분만큼 감소됩니다(그림 5 참조).

As - 기지국으로 들어오는 케이블(통신, 전력)에 라이트닝이 발생하는 위험 지역. 일반적으로 기지국으로 들어오는 케이블은 공중에 매달린 것과 지하에 묻힌 것이 있으며, As는 다음 공식을 통해 계산됩니다:

$A{s}=2\sum d{i}$ (2.6)

여기서:

I. 각 선로의 길이, m;

II. 각 구간 간의 거리, m;

III. 케이블 교량의 경우, d = 1000 m;

IV. 지중 케이블의 경우, d = 250 m;

n: 지중 또는 공중 전선 구간 수;

A: 안테나 기둥에 직접 번개가 치는 위험 영역의 면적;

안테나 기둥이 탑 형태인 경우, A는 A1과 유사하게 계산됨;

안테나 기둥이 원형 기둥, 삼각형 기둥, 사각형 기둥이며 크기가 작고 줄이 있는 경우, A_a는 반지름 3h의 원의 면적으로 계산됨 (h는 안테나 기둥의 높이);

$A_{a}=\pi(3h)^{2}$

통신 기지국 주변에서 번개로 인한 위험 영역은 그림 5를 참조;

그림 5 - 통신 기지국 주변에서 번개로 인한 위험 영역 설명

QCVN 32:2020/BTTTT

2.2.1.2. 손해 확률 계수 p 결정

각 손해 확률 계수 p는 설치된 시설물의 자연 보호 특성(건물 재료, 공중 또는 지중 케이블)과 건물이나 경계면 및 기타 내부 및 외부 보호 조치(번개 방지 장비, 케이블 보호망, 절연 기술 등)가 번개 피해를 줄이는 능력을 나타냄. 번개 방지 설계에서 보호 조치를 적용하면 해당 번개 피해 확률이 감소하며, 이는 p 계수로 표현됨.

여러 가지 보호 조치를 한 대상에 적용할 경우 실제 확률 계수는 개별 값들의 곱으로 됨, 즉:

$p{t}=\prod p{i},(vớip_{i}\le1)$

p 값은 표 5부터 표 9까지 제시됨

표 5 - 통신 기지국 건물 재료에 대한 p 값

표 6 - 통신 기지국 외부 보호 조치에 대한 p 값

주석: p%는 사람에게 피해를 입히는 확률 계수

표 7 - 통신 기지국 케이블 연결 부위에 대한 보호 조치의 p 값

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저압 네트워크 접점에 고압 견디기능이 있는 단독 변압기를 설치함 (부록 A.1.2 참조) | 0,1

장비의 내구성을 고려하여 적합한 번개 방지 장비를 선택하고 설치함 (부록 A.1.2 참조) | 0,01

표 8 - 통신 기지국 내부 보호 조치에 대한 p 값

표 9 - 다양한 바닥 표면층을 사용하여 접촉 전압과 걸음 전압을 줄이는 p 값

2.2.2. 통신 외부 케이블 네트워크에 대한 번개 위험 평가

일반적인 경우, 케이블(금속 케이블 또는 금속 성분이 포함된 광케이블)은 지중 및 공중 구간을 포함하며, 고려해야 하는 손해 위험(R)은 번개 직격으로 인한 연간 서비스 손실 위험임. 손해 위험은 다음 공식으로 계산됨:

여기서:

Fpa : 공중 케이블 구간의 손해 발생 빈도;

Fpb : 지중 케이블 구간의 손해 발생 빈도;

Fps : 케이블이 들어가는 구조물에 직격 번개로 인한 손해 발생 빈도;

La : 케이블에 직격 번개로 인한 한 번의 손해량;

Lb : 지중 케이블에 직격 번개로 인한 한 번의 손해량;

Ls : 케이블이 들어가는 구조물에 직격 번개로 인한 한 번의 손해량.

QCVN 32:2020/BTTTT

금속 케이블 라인에 대해:

$L_{a}=2\times10^{-3}$

$L_{b}=3\times10^{-3}$

$L_{s}=2\times10^{-3}$

광케이블 라인에 대해:

$L{a}=L{b}=L_{s}=10^{-3}$

2.2.2.1. 공중 및 지중 케이블 구간의 손해 발생 빈도

공중 및 지중 케이블 구간의 손해 발생 빈도는 다음 공식으로 계산됨:

F{pa}=2xN{g}\times[L-3(H{a}+H{b})]\times D\times p(l{a})\times C{d}\times10^{-6}, (손해/년)

Fpb = 2 x Ngx[L-3(Ha + Hb)] x D x p(Ia) x Cd x Kd x 10^-6, (손해/년) (2.8)

여기서:

L: 선로 길이 (m)

Ha: 선로의 "a" 끝 부분을 가진 공중 구조물의 높이, (m);

Hb: 선로의 "b" 끝 부분을 가진 공중 구조물의 높이, (m);

p(a): 손해를 일으키는 흐름 확률 계수, 다음 공식으로 계산됨:

p(i) = 10^2 e^{(a-b)i} with i >= 0

a = 4,005 그리고 b = 0,0117 with I ≤ 20 kA

a = 5,063 그리고 b = 0,0346 with I > 20 kA

위치 계수;

표 10 - 설치 위치 계수

a) 경험이 보여주는 바에 따르면, 농촌 지역의 언덕 꼭대기에 설치된 통신 선로는 평야 지역에 설치된 선로보다 직접 번개를 더 많이 맞습니다. 농촌 지역의 언덕 경사면에 설치된 선로도 마찬가지입니다.

0) 높이가 20m 이상인 고층 건물.

Ng: 번개 밀도, (km².년⁻¹) (부록 E 참조)

D: 번개 간격, (m);

QCVN 32:2020/BTTTT

지중 케이블에 대해:

D = 0,482 (p) ^{1/2} with p ≤ 100 Ω.m;

D = 2,91 + 0,191 (ρ) ^ {1/2} with 100 Ω.m < ρ < 1000 Ω.m;

D = 0,283 (ρ) ^ {1/2} with ρ > 1000 Ω.m;

공중 케이블에 대해:

D = 3H, (m); H는 케이블의 높이(일반적으로 4m에서 15m 사이로 규정됨);

la: 손해를 일으키는 흐름, (KA) (부록 C.1 참조);

Kd: 손해 보정 계수;

Kd = 2,5 with 지중 케이블이 보호되지 않은 경우;

Ko = 1,0 with 지중 케이블이 보호된 경우;

2.2.2.2. 케이블이 들어가는 구조물에 직격 번개로 인한 손해 발생 빈도 (Fps)

케이블에 피해를 입히는 직격 번개로 인한 손해 발생 빈도는 다음 공식으로 계산됨:

F{ds}=N{g}A{d,p}(a)\cdot C{d}(\text{손해/년});\quad(2.9)

여기서:

A: 구조물에 직격 번개로 인한 위험 영역의 면적, 다음 공식으로 계산됨:

$A_{d}=(9\pi h^{2}+6ah+6bh+ab)10^{-6}(km^{2})$

여기서: a = 길이, (m);

b = 너비, (m);

c = 높이, (m);

p(I_{a}) : 구조물에 직격 번개로 인한 흐름 폭의 확률;

la : 케이블을 손상시키는 흐름, 부록 C.2 참조.

3. 관리에 관한 규정

본 조항 1.1에 따라 규제되는 통신 기지국 및 통신 외부 케이블 네트워크는 본 기준의 기술 요구 사항을 준수해야 함.

4. 조직 및 개인의 책임

4.1. 통신 기지국 및 통신 외부 케이블 네트워크를 소유하거나 운영하는 기관 및 기업은:

설계, 설치, 운용, 유지보수 과정에서 통신 기지국 및 통신 외부 케이블 네트워크가 본 기준에 적합하도록 보장해야 함.

합격공표를 통해 전기통신국소에 발생할 수 있는 번개 위험도 지표가 이 기준에서 정한 관련 규정 수준보다 낮거나 같아야 함을 시행한다. 합격공표는 통신과학기술부령 제28호 2012년 12월 12일 발령된 「통신과학기술부령 제28호」와 통신과학기술부령 제2호 2017년 3월 31일 발령된 「통신과학기술부령 제28호 일부 개정 및 보충」에 따라 이루어진다.

QCVN 32:2020/BTTTT

4.2. 전기통신청은 공표합격 등록을 접수하고 관리, 지침 제공 및 공표합격 사항 검사를 수행하는 책임이 있다.

5. 실행 조직

5.1. 전기통신청과 각 지방정보통신청은 이 기준에 따른 전기통신국소 및 외주통신케이블 관리를 지시하고 조직하여 실시하는 책임이 있다.

5.2. 이 기준은 QCVN 32:2011/BTTTT "전기통신국소 및 외주통신케이블에 대한 국가 기술기준 번개 방지"를 대체한다.

5.3. 이 기준에서 언급된 규정이 변경되거나 보완되거나 대체될 경우 최신 문서에 따른다.

5.4. 이 기준을 시행하는 과정에서 문제가 발생하거나 장애가 생길 경우 관련 단체나 개인은 정보통신부(과학기술과)로 서면으로 신고하여 지침과 해결을 받는다./.

QCVN 32:2020/BTTTT

부록 A

(규정)

전기통신국소에 대한 번개 방지 조치

A.1. 전기통신국소에 대한 번개 방지 조치

2.2.1에서 정한 허용 가능한 위험도를 줄이기 위해 다음의 방어 조치 중 일부 또는 전체를 적용해야 한다.

A.1.1. 외부 LPS 시스템 (직접 번개 방지)

외부 LPS 시스템 (직접 번개 방지)은 다음 기본 구성 요소를 포함해야 한다.

번개 수집 전극 시스템;

번개 전송 선;

접지 시스템;

지지 구조물.

a) 번개 수집 전극 시스템

번개 수집 전극은 보호 대상 전체를 덮는 보호 영역을 생성하도록 설치 위치를 선택해야 한다. 번개 수집 전극의 설치 위치는 다음과 같은 방법으로 결정된다.

+ 보호각 방법, 단순 형태의 건물에 적합하지만 높이에 제한이 있다;

+ 롤링 볼 방법, 모든 경우에 적합하다;

+ 그리드 방법, 평평한 표면을 보호하는 데 적합하다.

상기 방법에 대한 세부 사항은 부록 B에 나열되어 있으며 각 LPS 수준에 대한 보호각, 롤링 볼 반경, 그리드 크기는 표 A.1에 명시되어 있다.

표 A.1 - 각 LPS 수준에 대한 롤링 볼 반경, 그리드 크기 및 보호각의 최대 값

주석:

1. •로 표시된 값보다 큰 값은 적용할 수 없다.

2- H는 보호 대상 표면에 대한 표준 평면과의 수직 거리이다.

3- 보호각은 2m 미만의 H 값에 대해 변하지 않는다.

그림 A.1 - 각 LPS 수준에 대한 보호각 결정

번개 수집 전극은 막대형, 선형, 메쉬형 및 조합형을 사용할 수 있다.

건물의 금속 부분, 금속 커버드 보호 영역, 지붕 구조의 금속 부분, 금속 벽돌 또는 금속 용기를 번개 수집 전극 "자연"으로 사용할 수 있다. 이러한 조건을 충족해야 한다.

+ 지속적인 전기 전도성을 유지하는 금속 재료;

+ 절연 재질로 덮여 있지 않음;

+ 번개에 의해 파손되거나 열화되는 위험한 상황을 초래하지 않음.

번개 수집 전극은 보호 대상 자체가 지지 구조물이 될 수 있다; 만약 기둥을 사용하면 기계적 강도를 유지하고 기후 조건에 적합한 재료로 만들어야 한다.

b) 번개 전송 선 시스템

번개 전송 선은 보호 대상 건물의 둘레에 배치되어 두 선 사이의 거리는 30m를 넘지 않아야 한다. 어떤 경우에도 최소한 두 개 이상의 전송선이 있어야 한다.

번개 전송 선은 지상 전극 시스템과 연결되어야 한다.

번개 전송 선은 직선으로 설치되어 가장 짧고 직선적인 지상 경로를 형성하며, 회로를 형성하지 않도록 해야 한다. 번개 전송 선은 사람에게 위험을 초래하는 위치에 설치해서는 안 된다.

c) 지상 시스템

지상 시스템은 전극, 전극 간 연결선 및 지상 케이블로 구성된다.

지상 시스템은 QCVN 9:2016/BTTTT에서 정한 지상 저항 값을 고려하여 설계되어야 한다.

QCVN 32:2020/BTTTT

지상 전극의 형태와 배열 구조는 실제 지형 조건에 맞게 선택되어야 한다.

지상 전극 시스템은 다른 지상 시스템(있을 경우)과 QCVN 9:2016/BTTTT에서 정한 규정에 따라 연결되어야 한다.

d) 재료

직접 번개 방지를 위한 시스템으로 사용되는 재료와 그 크기는 번개의 전기 및 전자적 영향, 부식 현상 및 기타 기계적 힘에 의한 손상을 방지하도록 선택되어야 한다.

e) 번개 수집 전극과 번개 전송 선은 전기력이나 기타 기계적 힘에 의한 파손, 분리 또는 느슨함을 방지하기 위해 견고하게 고정되고 연결되어야 한다. 접점은 용접, 나사 조임, 볼트 결합 등의 방법으로 보장되어야 하며 가능한 한 적은 수의 접점을 사용해야 한다.

A.1.2. 외부로부터의 번개 확산 방지

전기통신국소 내의 전자 장비는 금속 선로를 통해 전기력 및 정보통신국소로 전달되는 번개 확산 및 인덕션에 의해 손상될 수 있다. 이를 제한하기 위해 다음 조치를 취해야 한다.

a) 정보통신국소로 들어오는 선로에 대한 보호 조치

정보통신국소로 들어오고 나가는 통신 케이블은 저항 전달이 작은 금속 코팅 케이블 또는 금속 성분이 없는 광케이블을 선택해야 한다. 케이블의 금속 코팅은 QCVN 9:2016/BTTTT에서 정한 규정에 따라 동위 연결되어야 한다.

정보통신국소 내의 정보통신선로에서 전기 충격 보호 장치(SPD)를 전선-기기 인터페이스에 설치해야 한다. TCVN 8071:2009 통신공사 - 번개 방지 및 지상 기준 실천 규칙에 따른다.

b) 정보통신국소로 들어오는 전력선로에 대한 보호 조치

전력선로에 전기 충격 보호 장치를 설치해야 한다. TCVN 8071:2009 통신공사 - 번개 방지 및 지상 기준 실천 규칙에 따른다.

정보통신국소를 위한 독립적인 저압 변압기를 사용하여 전력을 공급한다.

A.1.3. 내부 라이트닝 보호 시스템 (내부 전도 및 접촉 라이트닝 보호)

a) 등위 연결

LPZ(라이트닝 보호 구역) 경계에서 � precious metals속성 및 시스템의 금속 부분(금속 파이프, 케이블 랙, 장비 랙) 간에 등위 연결을 수행합니다.

b) 기지국 내부의 보호 조치 수행

건물의 금속 부분들을 서로 연결하고 직접 라이트닝 보호 시스템과 연결하십시오. 예를 들어, 지붕, 금속 표면, 철근 및 건물의 금속 도어 프레임 등을 포함합니다.

저항이 낮은 금속 스크린 또는 금속 튜브 내부의 케이블을 사용하십시오. 스크린 또는 금속 튜브는 두 끝과 LPZ(라이트닝 보호 구역) 경계에서 등위 연결되어야 합니다. 케이블 튜브는 정보 케이블을 포함하는 부분과 전력 케이블 및 연결선을 포함하는 부분으로 금속 벽으로 나누어야 합니다.

QCVN 32:2020/BTTTT

c) 통신 기지국 내부의 연결 구성 및 접지 실시

기지국 내부의 연결 구성 및 접지 규정은 QCVN 9:2016/BTTTT에 따라 수행해야 합니다.

A.2. 통신 외부 케이블 네트워크의 라이트닝 보호 조치

A.2.1. 일반 원칙

통신 선로가 직접 라이트닝을 견딜 수 있는 능력은 라이트닝의 크기에 따라 달라집니다. 이 능력은 보호 계수(Kp)로 결정되며, 라이트닝으로 인한 손상된 선로 수와 라이트닝이 발생한 횟수의 비율로 계산됩니다. 동일하게, 보호 계수는 선로와 연결된 시설에도 적용됩니다.

보호 계수 Kp의 정의에 따르면, Kp는 0과 1 사이의 값입니다. Kp=0은 선로 또는 시설이 라이트닝으로 인해 손상되지 않고 견딜 수 있음을 의미하며, Kp=1은 모든 라이트닝이 손상을 일으킨다는 것을 의미합니다. 적절한 케이블 선택 및 보호 조치의 적용은 보호 계수를 줄입니다.

보호 계수는 라이트닝으로 인한 손상의 양을 줄이고 적절히 분배된 라이트닝의 크기를 고려합니다.

K{0}=p(l{a})\quad(A.1)

la는 손상 라인, KA

p(I_{a}): 손상 라인 확률 계수

Among which

손상 라인(Ia)은 통신 선로를 손상시키는 최소 라이트닝 라인의 값입니다. 만약 Ia가 너무 작으면 Kp = p(I_a) ≈ 1이며 모든 라이트닝이 선로를 손상시킵니다. 그림 A.2는 보호 계수가 손상 라인의 함수임을 설명합니다.

그림 A.2 - 보호 계수(Kp)는 손상 라인(Ia)의 함수입니다.

QCVN 32:2020/BTTTT

A.2.2. 직접 라이트닝을 방지하기 위한 케이블 보호 조치

a) 매설 케이블에 대한 다음 보호 조치를 고려할 수 있습니다:

철사 또는 주석 도금 철사를 사용하는 보호 선;

철관 또는 주석 도금 철관을 사용합니다.

b) 매달린 케이블에 대한 다음 보호 조치를 고려할 수 있습니다:

보호 선으로 사용되는 지지선(부록 A.2.3 참조, 항목 a);

매설 케이블로 대체하고 a)의 보호 조치를 적용합니다.

c) 매설 케이블과 매달린 케이블 모두에 대해 다음 조치를 고려할 수 있습니다:

금속 성분이 없는 광케이블 또는 무선 링크로 대체(부록 A.2.3 참조, 항목 a);

라이트닝으로 인한 손상이 큰 케이블을 사용(부록 A.2.3 참조, 항목 b);

라이트닝으로 인한 손상이 큰 전압을 가진 케이블을 사용(부록 A.2.3 참조, 항목 c).

A.2.3. 케이블 선택

a) 금속 성분이 없는 광케이블

금속 성분이 없는 광케이블은 직접 라이트닝을 견딜 수 없으므로, 금속이 없는 광케이블을 사용하면 Kp = 0이 됩니다.

b) 라이트닝으로 인한 손상이 큰 케이블

만약 손상 라인(Ia)이 라이트닝으로 인한 손상 라인(Is)으로 결정되면, 라이트닝으로 인한 손상이 큰 케이블을 선택하여 다음과 같이 할 수 있습니다:

절연 물질을 플라스틱으로 변경하거나 절연 강화를 통해 절연 전압을 증가시킵니다;

코팅의 저항을 감소시키기 위해 더 두꺼운 금속 코팅을 사용합니다.

손상 라인을 증가시키면 보호 계수는 공식 A.2를 사용하여 계산됩니다.

c) 라이트닝으로 인한 손상이 큰 전압을 가진 케이블

만약 손상 라인(Ia)이 시험 라인(It)으로 결정되면, 라이트닝으로 인한 손상이 큰 전압을 가진 케이블을 선택하여 다음과 같이 할 수 있습니다:

강철과 같은 강도가 높은 코팅을 사용합니다;

더 두꺼운 금속 코팅을 사용합니다.

손상 라인을 증가시키면 보호 계수는 공식 A.2를 사용하여 계산됩니다.

A.2.4. 라이트닝 보호 장치(SPD) 사용

SPD는 직접 라이트닝을 견딜 수 있는 시설의 케이블이 들어오는 지점에 설치하여 시설에 라이트닝으로 인한 손상의 빈도를 줄일 수 있습니다(F_{ps}). SPD는 케이블의 각 필라멘트와 시설의 등위 연결 플레이트 사이에 연결되어야 합니다.

SPD의 설치는 케이블의 라이트닝으로 인한 손상 라인(Is)을 증가시킵니다(부록 C 참조).

손상 라인을 증가시키면 보호 계수는 공식 A.2와 C.4(부록 C 참조)를 사용하여 계산됩니다.

A.2.5. 매설 케이블을 위한 지하 라이트닝 보호 선 설치

매설 케이블에 라이트닝으로 인한 손상 라인을 줄이기 위해, 지하 라이트닝 보호 선을 케이블 위에 매설하여 일부 라이트닝을 흡수하도록 합니다. 따라서, 지하 라이트닝 보호 선은 라이트닝으로 인한 손상 라인(Ia)을 증가시키고 손상 빈도를 줄이는 역할을 합니다. 지하 라이트닝 보호 선은 보호가 필요한 케이블 전체 길이에 설치되고 추가로 Y만큼 연장되어야 합니다. Y는 다음과 같이 계산됩니다:

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여기서:

ρ = 토양의 전기 저항률, Ω.m.

새로운 손상 라인 값(I'a)은 다음과 같이 계산됩니다:

$I{a}=I{a}n_{,(KA)}$ (A4)

여기서, n은 짝수 계수로 부록 D를 참조하십시오.

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부록 B

(규정)

라이트닝 수신 전극의 설치 위치 확인

B.1. 라이트닝 수신 전극 시스템의 설치 위치 확인을 위한 보호각 방법 사용

라이트닝 수신 전극 시스템의 설치 위치는 보호 대상이 라이트닝 수신 전극 시스템이 생성하는 보호 영역 내에 완전히 배치되어야 합니다.

보호 영역을 확인하려면 금속 라이트닝 수신 전극 시스템의 물리적 크기를 고려해야 합니다.

B.1.1. 하나의 직립 라이트닝 수신 전극을 사용한 보호 영역

하나의 직립 라이트닝 수신 전극을 사용한 보호 영역은 라이트닝 수신 전극의 꼭짓점에 꼭짓점 반경이 α인 원뿔 형태로 되며, 이는 LPS의 수준과 라이트닝 수신 전극의 높이에 따라 Bảng A.1에 나열되어 있습니다. 보호 영역의 예는 그림 B.1 및 B.2에 나타나 있습니다.

식별 코드

보호 영역의 반경;

보호 대상 지역에서 라이트닝 수신 전극의 높이;

Bảng A.1에 따른 보호각

도표 B.1 - 수직으로 설치된 높이 물리치가 있는 직선형 피뢰침으로 보호되는 영역

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주석: 피뢰침 높이 h1에 대응하는 보호각 α1은 보호받는 표면 위에서의 높이이며, 피뢰침 높이 h2 = h1 + H에 대응하는 보호각 α2는 표준 평면인 지면을 기준으로 함;

도표 B.2 - 수직으로 설치된 직선형 피뢰침으로 보호되는 영역

B.1.2. 직선형 피뢰침으로 보호되는 영역

직선형 피뢰침으로 보호되는 영역은 연속적으로 설치된 수직 피뢰침들의 각각의 보호영역의 집합으로 결정되며, 피뢰침들의 꼭짓점이 선상에 위치함. 도표 B.3을 참조.

도표 B.3 - 직선형 피뢰침으로 보호되는 영역

B.1.3. 격자형 피뢰침으로 보호되는 영역

격자형으로 결합된 피뢰침들로 보호되는 영역은 각각의 선형 피뢰침으로 보호되는 영역들의 집합으로 결정됨.

격자형 피뢰침으로 보호되는 영역의 예는 도표 B.4와 B.5를 참조.

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도표 B.4 - 분리된 격자형 피뢰침으로 보호되는 영역, 보호각 방법과 구滚球降落法确定

NC 210205

주석: H = h

도표 B.5 - 비분리된 격자형 피뢰침으로 보호되는 영역, 눈 lưới 방법과 구滚球降落法确定

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B.2. 구滚球法确定避雷针系统位置

이 방법을 적용하면, 피뢰침 시스템의 위치는 피뢰침으로 보호되는 영역 내의 어느 점도 레벨에 따라 선택된 LPS(참고 표 A.1)의 반경 r을 가지는 구가 공사물의 정상 및 모든 방향으로 굴러 다닐 때 접촉하지 않는 경우 적절하다. 따라서, 구는 피뢰침 시스템만 접촉해야 함(도표 B.6 참조)

주석 1: 구의 반경은 선택된 LPS 레벨에 따라야 함(표 A.1 참조)

주석 2: H=1

도표 B.6 - 구滚球法确定的避雷针系统设计

높이가 구의 반경보다 큰 구조물에서는 구조물 본체에 번개가 치는 현상이 발생할 수 있다. 구가 구조물의 측면에 접촉하는 모든 점은 번개가 칠 수 있는 점이다. 그러나, 60m보다 낮은 구조물에서는 이 확률을 무시할 수 있다.

높은 구조물에서는 대부분의 번개는 정상 또는 주요 수평 경계선에 맞추어진다. 본체에 맞추는 번개는 소수이다.

또한, 수집된 데이터는 구조물의 높이에서 본체 상부의 번개 치기 확률이 빠르게 감소함을 보여준다. 따라서, 구조물 상부 본체에 피뢰침을 설치해야 한다(일반적으로 구조물 높이의 상위 20% 부근). 이 경우, 구滚球法仅适用于结构上部的避雷针定位。

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B.3. 격자법을 이용한 피뢰침 시스템 위치 결정

평평한 표면을 보호하기 위해, 피뢰침 격자 시스템이 전체 표면을 보호한다고 간주될 수 있는 조건은 다음과 같음:

a) 피뢰침 선들이 다음 위치에 설치되어야 함:

지붕의 가장자리;

지붕 위로 약간 튀어나온 부분;

지붕의 정상 라인, 지붕의 경사가 1/10보다 크다면;

주석

격자법은 평평하거나 경사진 지붕에 적합하며, 구부러지지 않은 지붕에 적합함;

격자법은 구조물의 가장자리를 보호하기 위해 평평한 표면에 적합하며, 구조물 본체의 가장자리에 번개가 칠 것을 방지하기 위해 사용됨;

지붕의 경사가 1/10보다 크다면, 격자형 피뢰침 대신 서로 평행하게 설치된 선형 피뢰침을 사용할 수 있으며, 선간의 거리는 격자의 눈 사이의 요구된 너비보다 크지 않아야 함.

b) 격자의 크기는 표 A.1에 나열된 값보다 커서는 안 됨.

c) 격자형 피뢰침 시스템은 항상 두 개의 독립된 선을 통해 지구 시스템으로 전류가 흐르도록 설치되어야 함.

d) 피뢰침 시스템으로부터 보호되지 않은 금속 부품이 없어야 함.

e) 피뢰침 선들은 가능한 짧고 직선적으로 설치되어야 함.

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부록 C

(규정)

금속 케이블과 금속 성분이 포함된 광케이블에 대한 파괴 전류의 결정

C.1. 직접 번개 치기에 의한 지하 케이블과 고도 케이블에 대한 파괴 전류의 결정

C.1.1. 금속 케이블에 대한 파괴 전류

금속 케이블에 대한 파괴 전류, la,는 다음과 같이 결정됨:

여기서:

1. 시간 전류

s. 껍질을 뚫는 전류(부록 B.3 참조);

C.1.2. 금속 성분이 포함된 광케이블에 대한 파괴 전류

금속 성분이 포함된 광케이블에 대한 파괴 전류, la,는 다음과 같이 결정됨:

(|nêu|<2Ic và |t|<2Is)

$I{a}=\{2I{c}\text{ nếu }2I{c}<1\text{ và }2I{c}<2I_{s}\}$ (C.2)

(2ls 만약 2ls < l, 그리고 2ls < 2lo

여기서:

1. 동일,

c. 새로운 전류;

I_s: 껍질을 뚫는 전류(금속 성분이 포함된 광케이블의 껍질과 핵심 모두에 대해)(부록 C.3 참조).

주석

I의 값은 금속 성분이 포함된 광케이블의 껍질과 핵심 모두에 대해 고려됨,

I의 값, I는 실험실에서 결정되고 케이블 제조사로부터 제공될 수 있음.

C.2. 구조물에 직접 번개 치기로 인해 들어오는 케이블에 대한 파괴 전류, I_a,의 결정

구조물에 직접 번개 치기가 발생하여 케이블을 파괴할 때, 파괴 전류, I_a는 다음과 같은 가정 하에 결정됨:

구조물의 지구 시스템으로 50%의 번개 전류가 흐름;

나머지 50%의 번개 전류는 n개의 서비스 케이블(통신 케이블, 전력 케이블, 배관 등)로 분배됨;

통신 케이블을 통한 전체 번개 전류는 보호 케이블의 껍질로 흐르거나, 껍질이 없는 케이블의 여러 채널로 분배됨.

구조물에 직접 번개 치기가 발생하여 통신 케이블을 파괴할 때, 파괴 전류는 다음과 같이 계산됨:

보호 케이블에 대해서:

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보호 케이블이 없는 경우:

$I{a}=2\pi mI{c}$ (C.4)

여기서:

Is는 껍질을 뚫는 전류로 부록 C.3에 따름;

lo는 각 채널로 흐르는 전류

+ 껍질이 없는 케이블, SPD가 없는 경우, I0 = 0;

+ 껍질이 없는 케이블, SPD가 있는 경우, Ic = 8.Sc [kA]

여기서, Sc는 케이블의 단면적(mm²)을 나타냄.

광케이블에 대해서:

2.n.ls 만약 ls < la

$l_{a}=\{0,5\}$

2n 만약 l < l s

여기서:

n: 구조물로 들어오는 금속 파이프와 케이블의 수(통신, 전기, 수도 등);

C.3. 껍질을 뚫는 케이블 전류, l/s의 결정

본 Phụ lục này áp dụng công thức tính dòng đánh thủng vỏ cáp có một lớp vỏ kim loại. Đối với các loại cáp viễn thông thông thường, các giá trị điện áp đánh thủng được trình bày trong bảng C.1.

표 C.1 - 대칭 케이블의 점멸 전압 값

금속 또는 광케이블(금속 부분이 외피와 핵심에 모두 포함된 경우)을 지하에 묻은 케이블의 점멸 전류는 다음 공식으로 계산된다:

여기서:

K = 8 : 직류 파형 계수(10/350 μs 파형), (m/Ω)^(1/2)

R : 케이블 외피의 단위 길이당 저항, Ω/km;

Uw: 외피와 케이블 사이의 점멸 전압, kV;

p : 토양의 저항율, Ω.m;

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표 C.2 - 케이블 점멸 전류 값 표 (kA) (규정)

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부록 D

지하 정보 케이블을 보호하기 위한 지상 라이트닝 가드 선의 차폐 계수를 계산한다.

지상 라이트닝 가드 선의 차폐 효과는 설치 위치에 따라 달라지고, 이는 차폐 계수 n으로 평가된다.

차폐 계수 η는 지상 라이트닝 가드 선이 없을 때(Ish)와 있을 때(I'sh)의 케이블 외피 전류 비율로 다음과 같이 결정된다:

r= 'sh/lsh

부록 D.1. 하나의 지상 라이트닝 가드 선의 차폐 계수

하나의 지상 라이트닝 가드 선의 차폐 계수는 다음 식으로 결정된다:

$r=ln(x/s)/ln(x^{2}/s.r) \quad (D.1)$

여기서 (도 D.1 a 참조):

r. 케이블 외피의 평균 반경;

S: 지상 라이트닝 가드 선의 반경;

X: 케이블 축과 지상 라이트닝 가드 선 축 사이의 거리.

표 D.1과 D.2는 다양한 선의 크기와 지상 라이트닝 가드 선과의 거리에 따른 차폐 계수 값을 제공한다.

표 D.1 - r = 10 mm일 때의 차폐 계수

표 D.2 - r = 20 mm일 때의 차폐 계수

부록 D.2. 여러 개의 지상 라이트닝 가드 선이 케이블 주변 원형으로 배치된 경우의 차폐 계수

D.2.1. 두 개의 지상 라이트닝 가드 선 사용 시

도 D.1 b 참조.

표 D.3 - 두 개의 지상 라이트닝 가드 선의 차폐 계수

D.2.2. 세 개의 지상 라이트닝 가드 선 사용 시, 간격 x = 0,25 m (도 D.1 c 참조).

표 D.4 - 세 개의 지상 라이트닝 가드 선의 차폐 계수 (x = 0,25 m)

D.2.3. n개의 지상 라이트닝 가드 선이 케이블 주변 대칭으로 배치된 경우, 간격 x = 0,25 m

도 D1d, D1e, D1f 참조.

표 D.5 - n개의 지상 라이트닝 가드 선이 대칭으로 배치된 차폐 계수

도 D.1 - 케이블 주변에 배치된 지상 라이트닝 가드 선

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부록 E

(참고)

베트남의 라이트닝 특성

표 E.1 - 베트남 각 성, 시의 라이트닝 밀도

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라이트닝 밀도 데이터는 지구물리연구소의 수집 자료를 기반으로 QCVN 02: 2009/BXD 건설용 자연 조건 데이터 국가 기술 규범 표 5.1에서 공표된 내용을 따름.

QCVN 02:2009/BXD 기준이 수정 보완되면 최신 수정 보완 버전의 자료를 사용한다.

표 E.2 - 라이트닝 주요 특성의 분포

QCVN 32:2020/BTTTT

부록 F

(참고)

라이트닝으로 인한 손해 위험을 계산하는 방법

라이트닝으로 인한 손해 위험을 계산하기 위해, 빈 주 화 교외에 위치한 포 유엔 통신국의 기초 데이터는 다음과 같다:

통신국 건물의 크기 및 재질: 5m x 3m x 3m; 철근 콘크리트;

안테나 높이 및 안테나와 건물 사이의 거리: 높이 80 m, 건물에서 4 m;

건물로 들어오는 케이블의 특징 및 길이:

+ 전력 케이블 길이 600m, 보호 없음, 지하 매설;

+ 통신 케이블 길이 1000m, 보호 없음, 공중 매설,

도 F.1 - 고 안테나를 갖춘 통신국 모델

F.1. 위험 면적 계산, A

통신국 건물에 직접 라이트닝이 내리는 위험 면적, 이 경우 A_d = 0 (통신국 건물이 안테나 위험 면적에 의해 덮여 있음);

안테나 기둥에 직접 라이트닝이 내리는 위험 면적:

Aa = Π (3h)² = Π (3x80)² = 1800956 (m²) = 0,2 (km²);

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통신 케이블로 라이트닝이 내리는 위험 면적:

Astele = 2.d1tele.Ltele - Aa/2 = 2x1000x1000 - 90000 = 1,91.10^-6 (m^2) = 1,9 (km^2) – (통신 케이블 위험 면적이 안테나 기둥 위험 면적에 의해 감소됨);

전력 케이블로 라이트닝이 내리는 위험 면적.

Answer = 2. d1power.Lpower - Aa/2 = 2 x 250 x 600 - 90000 = 0,21.10^8 (m²) = 0,2 (km²)

통신국 근처에 라이트닝이 내리는 위험 면적, A_n은 안테나 기둥 위험 면적과 통신 케이블 위험 면적에 의해 감소되며, 각각의 경우는 다음과 같다:

+ 통신 케이블에 의해 덮인 경우:

$A{intele}=\pi d^{2}/2-A{o}/2=0.3(km^{2})$

+ 전력 케이블에 의해 덮인 경우.

A{n}(power) = \Pi d^{2}/2 - A{a}/2 + (\Pi d^{2}/3 - 2d{1}.d{1}\sqrt{3}/2) = 0,5 (km²) - (괄호 안의 구성 요소는 d=2d_{1}인 반원의 면적을 나타냄)

도 F.2 - 위험 면적

F.2. 손해 발생 빈도 계산

빈 주 화 교외에 위치한 포 유엔 통신국 지역의 라이트닝 밀도는 부록 D 표 D.1에 따르면 Ng = 3,7 회/km².년입니다.

손해 발생 빈도 F는 Ng, 위험 면적 계산 결과, 그리고 보호 조치별 손해 확률 계수에 따라 달라집니다. 이 값은 표 5부터 표 9를 참조하여 얻습니다.

보호 조치가 없는 경우, 건물 구조의 차폐와 안테나 케이블 외피의 접지만 고려하면 손해 발생 빈도는 다음과 같습니다:

통신국 건물에 직접 라이트닝이 내리는 손해 발생 빈도:

F{d}=N{g}.A{d}.p{d}=0(d\sigma A_{d}=0)

통신국 근처 땅에 라이트닝이 내리는 손해 발생 빈도:

F{n}=N{g}\cdot A{n}\cdot P{n}=N{g}\cdot(A{n}(tele)+A{n}(power))\cdot P{n} 여기서 pn = 0,1 (건물 구조가 철근 콘크리트임에 따라 표 5 참조),

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F1 = 3,7 x (0,3 + 0,5) x 0,1 = 0,296 (회/ 년);

Fs = Ng · (As(telo) + As(power)) · Ps

여기서 ps = 1 (케이블에 보호 조치가 없음에 따라 표 7 참조):

F_s = 3,7 x (1,9 + 0,2) x 1 = 7,7 (회/년)

안테나 기둥에 직접 라이트닝이 내리는 손해 발생 빈도:

F{a}=N{g}\cdot A{a}\cdot P{a}

여기서 pa = 0,01 (건물 구조가 철근 콘크리트임에 따라 표 5 참조, 그리고 케이블이 건물 철근과 잘 연결되어 있다고 가정):

F_{a}=3,7\times0,2\times0,01=0,0047(\text{회/ 년})$;

F.3. 손해 위험 계산

통신국 내부에 있는 사람들의 손해 위험은 공식 2.1을 사용하여 계산되며, 바닥이 건조한 콘크리트로 되어 있다고 가정(p_injury = 10^-3, 표 9 참조):

Rinjury = L.Pinjury. ΣFI = 1.10⁻³ x (0.296 + 7.7 + 0.0047) = 8.10⁻³

위와 같은 위험은 허용 가능한 위험 수준(10⁻⁵)보다 매우 높으므로 추가적인 보호 조치가 필요하다.

서비스 손해 위험은 공식 2.2를 사용하여 계산된다:

Ross = LZF = 247.10^-3 x 8 = 19,76.10^-3

위와 같은 위험은 허용 가능한 위험 기준(10^-3)보다 너무 높으므로 보호 조치를 추가로 설치해야 합니다.

위에서 계산한 결과, 최대 피해 빈도를 초래하는 원인은 정보 및 전력 송전선로(Fs = 7,7회/년)에서 발생하며, 이들 선로에 보호 장비를 설치해야 합니다. 설치 방법이 품질이 좋다면, Fn과 Fs는 p = 0,01의 계수로 감소할 것입니다. 따라서 피해 빈도는 다음과 같을 것입니다:

ΣF = 3,7 x [0,8.10⁻¹.10⁻² + 2,1.10⁻² + 0,2.10⁻³] = 8,51.10⁻² (회/년)

인간의 손실 위험은 외부 번개 방지 시스템(pinjury = 0,1, 표 6 참조)과 작업 면적 표면을 아스팔트 또는 나무로 덮음(pinjury = 10^-5)으로 줄일 수 있으며, 이 경우 인간의 손실 위험은 다음과 같을 것입니다:

Rinjury = 8,51.10⁻².10⁻¹.10⁻⁵ = 8,51.10⁻⁸

이 값은 허용 기준을 충족합니다. 따라서 위와 같이 인간을 위한 보호 장비를 설치하는 것은 충분합니다.

서비스 손실 위험.

Rloss = 8,51.10-2 . 2,74.10-3 = 23,3.10-5 = 0,233.10-3

이 값은 허용 기준을 충족합니다. 따라서 위와 같이 서비스를 위한 보호 장비를 설치하는 것은 충분합니다.

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참고 문헌 목록

[1] IEC 62305-1:2010, 번개로부터의 보호 - 제1부: 일반 원리

[2] IEC 62305-2:2010, 번개로부터의 보호 - 제2부: 위험 관리

[3] IEC 62305-3:2010, 번개로부터의 보호 - 제3부: 구조물 물리적 손상 및 생명 위험

[4] ITU-T 권고 K.39 (1996), 번개 방전으로 인한 통신 시설 손해 위험 평가

[5] ITU-T 권고 K.40 (2018), 통신 센터의 번개 전자기 펄스로부터의 보호

[6] ITU-T 권고 K.47 (2012), 직접 번개 직격을 통신선로로부터의 보호