작성일 : 19-11-22 13:25
태양광 발전소 번개(낙뢰) 피해로부터 보호 받으려면
 글쓴이 : 관리자
조회 : 18  

기상이 예전과 다르게 변하고 있습니다. 이로 인한 호우, 낙뢰(번개)가 점차 많아 지고 있는 추세이기도 한 거 같습니다.


저희가 시공한 발전소를 대상으로 주기적인 발전상황 모니터링을 하고 있던 중 충청도 한 발전소가 모니터링이 꺼져 있는 것을 발견했습니다.

곧바로 사업주에게 점검을 요청하고 안전관리 대행업체에 연락하여 현장 점검을 협조 요청했죠.


점검 결과는 인버터 1대 고장, 저압반의 차단기가 소손 되었습니다.


안전관리대행사 의견은 낙뢰로 인한 기기의 파손으로 보인다는 것이었습니다.




전기 직원을 급히 현장에 보내 현상을 다시한번 확인하고 2차 피해를 줄이기 위한 DC 차단기 OFF, 저압반 차단기 OFF 조치했습니다.


육안상으로 발전소 내부의 상태는 지극히 정상인 상태인데 인버터 5대중 1대가 고장이 나고 저압반 차단기 1대가 소손된거죠.


바로 낙뢰(번개)로 인한 피해로 분석되었습니다.


기상청자료를 조사해 보니 발전소주변 여러 차례의 집중 낙뢰발생이 있었습니다.



접속반 쪽 DC측은 모두 정상이고 AC 측에서 외부로부터 강한 서지가 유입된 것으로 예측되었으나, 발전소 운영 사업주는 공사하자 사항인지에 대한 강한 의심을 할 수밖에 없었죠.


그러다 보니 즉각적인 수리조치가 이루어지지 못하고 며칠 지체하며 이곳저곳 자문을 구하게되고, 책임에 대한 서로 다른 의견으로 옥신각신 하는 과정을 겪고, 일단 고장 장비 교체와 발전소 정상 가동을 위해 수리비를 사업주가 지급하고 복구를 하게 됩니다.


발전사업주의 입장에서는 발전가동한지 1년도 안되었는데 수리비로 1천만원 이상을 부담해야하는 사태가 생겼으니 얼마나 마음이 아팠을지 충분히 이해하고도 남습니다.


노후에 농사 짓기 힘들 것을 감안하여 안정적인 소득을 기대하고 큰 비용을 들여 발전소를 설치했는데 말이죠.


더구나 자연재해로 인한 사고 이므로 기 가입된 보험사에서 보상을 해주는 금액범위에 미치지 못하는 피해 범위이기에 더욱 안타까움이 컸습니다.



인버터 교체 준비와 차단기 자재를 확보하고 신속한 교체 및 복구작업을 진행하여 정상가동을 하게 되었습니다만 태양광 발전소의 예기치 못한 주변 낙뢰 피해를 최소화 할 수 있는 조치사항들과 원천적으로 차단할 수 있는 방법들을 생각해 봐야 할거 같습니다.


낙뢰는 주로 직격뢰, 유도뢰 등으로 나뉠 수 있는데요.


직격뢰는 말그대로 직접 태양광발전소에 낙뢰가 치는 것을 말하고 유도뢰는 주변에 친 낙뢰가 통신선, 전선 등을 타고 발전소로 유입되어 장비피해를 유발하는 것을 말하는데 낙뢰피해의 90% 이상이 유도뢰라고 하네요.



아시다시피 태양광 발전소는 모듈, 어레이, 구조물 등을 모두 철저하게 접지를 하고 있고 펜스조차도 접지조치를 취하도록 기준이 적용되고 있어서 직접뢰의 피해가능성은 희박하다고 할 수 있습니다.


접지의 또 하나 중요한 기능은 인체 감전방지의 중요한 기능도 있습니다.


그러면 이 발전소는 유도뢰가 어디로부터 유입되었을까요? 크게 두가지로 생각해 볼 수 있습니다.


첫번째는 통신선을 통해 유입되었을 가능성입니다.


통신선이 발전소로 들어오는 경로는 인근 숲을 통과하여 발전소로 통신선이 연결되어 있어서 가능성이 높다는 점입니다.


물론 이번 사고로 통신모뎀의 고장도 나 있는 상태가 확인 되었죠. 아래사진은 작동이 멈춘 통신모뎀입니다.



두번째는 한전 전선을 타고 들어왔을 가능성 입니다.


물론 사업지에 설치된 한전 전주위에는 피뢰설비가 설치되어 있긴 합니다만 말단에 위치하고 있고 500m를 신설로 연계 한점과 중간에 피뢰설비가 없는 점 등을 고려하면 그렇습니다. 아래 그림의 전주 선로 아래쪽에 있는 것이 피뢰설비입니다.



예측하기 어렵고 발생가능성도 로또 맞을 확률이라고 하는 낙뢰는, 일단 발생하면 발전소 장비에 고장을 유발하게 되는데요. 이러한 피해를 최소화 할 수 있는 방법은 없을까요?


가장 먼저는 외부에서 발전소 내부로 유입될 수 있는 요인들을 최소화 할 필요가 있습니다.


가장 취약한 통신선의 경우 연결방식을 유선방식이 아닌 무선방식을 적용할 필요가 있다고 보여집니다.


무선방식은 최근 많이 적용하고 있는 방법인데 휴대폰이 잘 터지는 지역이라면 설치에 전혀 문제가 없고 사용 요금도 유선과 별반 차이가 없는 점도 있습니다.


아래 사진은 무선으로 모니터링 연결된 발전소의 통신함 입니다.



두번째는 특히 낙뢰가 잦은 시기에 저압반 차단기를 OFF로 전환해 놓는 다면 유도뢰의 유입을 차단할 수 있습니다.


비가 오는 날은 발전이 안되니 차단기를 미리 내려 놓는것은 번거롭긴 하지만 확실한 피해 예방 방식이긴 합니다.



이 방법은 좀더 안전에 유의해야하는 점이 있습니다.


우선 비가 저압반으로 유입되지 않도록 조치한 후 차단기를 내려야 한다는 것이고 혹 인체안전을 위해 다른 조작과 접촉은 일체 삼가하고 차단기만 내리도록 주의 해야 하죠.


또 차단하는 차단기는 인버터 연결 차단기와 구내선로용 차단기만 내리면 되고 SPD용 차단기는 켜 두어야하는 점도 유의 해야 겠습니다.


이 경우 안전관리 대행업체의 조언을 우선으로 따라야 하는 점도 중요합니다.


예측할 수 없는 외부요인에 의한 발전소 피해는 기상상황이 변화되는 상황에 더욱 중요합니다.


10억볼트가 넘는 낙뢰로 부터 완벽하게 보호 하는 것이 어렵긴 합니다만 발생요인별 리스크를 최소화 하는 조치와 차단조치를 통해 안정적인 사업운영을 해야 겠습니다.




(주)H-energy services 기획실 


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