접지방법의 결정
(목적에따른)
중성점 접지방법
유효접지와 비유효접지
유효접지의 조건과 만족범위
IEC 60364-3 배전계통의 접지
PEN, PEM, PEL
(형태에따른)
단독접지와 공용접지
구조체 접지설계 시 검토사항
통합 공통접지방식
등전위 본딩
접지선 접지봉
서지 침입시 접지극의 과도현상과 대책
목차(접촉전압과 보폭전압)
접촉전압과 보폭전압
1️⃣접지설계
☑️접지의목적(인고보전절)
- 인축의 감전 방지
- 고장전류방류
- 보호계전기의 확실한 동작
- 전위 상승 억제(낙뢰, 서지, 고압선 단락사고 시)
- 절연레벨저감
- 화재 및 폭발 방지
- 전기회로의 절연파괴 방지에 따른 신뢰도 향상
- 전위의 등전위화
2️⃣인체의 저항 및 감전 시 인체의 생리적 현상
1)인체의 저항
- 인체의 피부저항은 약 3,000[Ω]정도이며, 인가전압이 높아지면 약 500[Ω]으로 감소
- 피부의 습기 정도에 따라 피부저항은 크게 변화하는데 피부가 땀에 젖은 경우는 건조한 경우에 비해서 1/12정도, 물에 젖은 경우는 1/25정도 감소하고 접촉면적에 따라서도 피부저항은 감소
2)인체의 생리적 현상
| 구분 | 전류범위 | 현상 |
|---|---|---|
| 감지전류 | 1[mA] | 전압 인가 시 단지 자극만을 느끼며 전기가 통하는 것을 감지할 수 있는 정도의 전류 |
| 가수전류 | 7~8[mA] | 전압 인가 시 자력으로 충전부로부터 인체를 이탈시킬수 있는 한계범위 |
| 불수전류 | 10~15[mA] | 전압 인가 시 근육 경련현상으로 자력으로 이탈할수 없게 된다 |
| 심실세동 전류 | 50~100[mA] | 전압 인가 시 심장이 맥동을 하지 못하고 불규칙적으로 세동하여 형액의 순환이 곤란해진다 |
3️⃣접촉전압
1)정의
- 사람이 대지위에 서서 대지전위가 상승된 기기 외함에 접촉했을때 사람의 발과 손 사이에 발생하는 전압
- 건축물과 대지 간 길이는 1[m]의 전위차
2)접촉전압(낮음)
\[E_{touch70kg}=I_i(R_h+R_b+\frac{R_f}{2})=\frac{157+0.24\rho_s}{\sqrt t}\]
- 접촉전압의 종류로는 일반적으로 허용접촉전압과 위험접촉전압으로 구분되며 우리나라는 허용접촉전압의 한계치를 별도로 규정하고 있지 않으나, 독일은 65[V], 스위츠50[V], 영국에서는 40[V]로 정하고 있다
3)50[kg]기준 허용 접촉전압
\[R_b=1,000,R_f=3C_s\rho_s\]
\[E_{step}\le(R_b+2R_f)\times\frac{0.116}{\sqrt t}\]\[=(1,000+6C_s\rho_s)\times\frac{0.116}{\sqrt t}\]
\[=\frac{116+0.696C_s\rho_s}{\sqrt t}[V]\]
4)70[kg]기준 허용 접촉전압
\[R_b=1,000,R_f=3C_s\rho_s\]
\[E_{step}\le(R_b+2R_f)\times\frac{0.157}{\sqrt t}\]\[=(1,000+6C_s\rho_s)\times\frac{0.157}{\sqrt t}\]
\[=\frac{157+0.94C_s\rho_s}{\sqrt t}[V]\]
4️⃣보폭전압
1)정의
- 접지전극 부근의 지표면상에 생기는 전위차로 인체에 걸리는 전위차를 지표면상에 사람이 발로 접근할 수 있는 2점간(보통1[m])의 전위차의 최대치를 말한다
- 접지전극 부근 대지면 두 점 간의 길이 1[m]의 전위차를 말한
2)보폭전압
\[E_{step70kg}=I_k(2R_f+R_k)=\frac{157+0.94\rho_s}{\sqrt t}\]
3)50[kg]기준 허용 보폭전압
\[R_b=1,000,R_f=3C_s\rho_s\]
\[E_{touch}\le(R_b+\frac{R_f}{2})\times\frac{0.116}{\sqrt t}\]
\[=(1,000+1.5C_s\rho_s)\times\frac{0.116}{\sqrt t}\]
\[=\frac{116+0.174C_s\rho_s}{\sqrt t}[V]\]
4)70[kg]기준 허용 보폭전압
\[E_{touch}\le(R_b+\frac{R_f}{2})\times\frac{0.157}{\sqrt t}\]
\[=(1,000+1.5C_s\rho_s)\times\frac{0.157}{\sqrt t}\]
\[=\frac{157+0.24C_s\rho_s}{\sqrt t}[V]\]
4️⃣대책
1)전위경도 감소
- 접지극을 깊게 매설
- 접지극을 병직렬로 많이 연결
- 망형 접지극을 사용하고 접지망의 밀도를 높고 넓게 포설
- 고장전류를 제한하기 위하여 직접접지보다는 중성점 저항접지방식의 채택이나 한류리액터 설치 등을 고려
2)접촉저항 증가
- 작업자가 쉽게 접촉할 우려가 있는 설비의 표면을 절연하고 작업면에 절연체를 포설하여 접촉저항을 최대한으로 증가하는 것이 필요
- 변전소의 경우 대지면의 접촉저항을 증가시키기 위하여 부지의 표면을 자갈로 포설하거나 아스팔트 포장을 실시할 수 있으며 구내의 배수처리를 철저하게 함으로써 습기가 차지 않도록 조치
목차(접촉전압과 보폭전압)
접촉전압과 보폭전압
접지방법의 결정
(목적에따른)
중성점 접지방법
유효접지와 비유효접지
유효접지의 조건과 만족범위
IEC 60364-3 배전계통의 접지
PEN, PEM, PEL
(형태에따른)
단독접지와 공용접지
구조체 접지설계 시 검토사항
통합 공통접지방식
등전위 본딩
접지선 접지봉
서지 침입시 접지극의 과도현상과 대책
목차(접촉전압과 보폭전압)
접촉전압과 보폭전압
🌐0928M245
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