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독립접지와 공용/통합접지 시스템

독립접지와 공용/통합접지 시스템

[94-3] 전기설비기술기준의 판단기준 제18조에 공통접지 및 통합접지시스템에 도입되었다. 이 시스템의 도입사유와 판단기준에서 정하는 설치요건에 대해 설명하시오.
[93-2] 공용접지와 단독접지의 개념, 신뢰도, 전위상승, 경제성 등에 대한 장점과 단점을 설명하시오.
[81-2] 건축물의 접지공사에서 독립접지와 공용접지를 비교하고 시공방법과 장단점을 기술하시오.
[00-0] 인텔리전트 건축물 등에 적용되고 있는 공통접지와 통합접지 방식에 대해 비교 설명하시오.

1. 독립접지(개별접지)

접지를 각각 독립적한 접지 전극으로 시공하는 방식으로 다른 접지로부터 영향을 받지 않고 장비나 시설을 보호하기 위한 접지방식이다.

1) 이상적인 독립접지는 한쪽의 접지극에 어떤 접지전류가 흐르더라도 다른 쪽 접지극에 전위상승을 일으키지 않는 것(무한대 이격시켜야 하므로 비현실적)
2) 현실적인 독립접지는 일반적으로 20[m]이상 이격하고, 전위상승이 일정한 범위 이내로 되었을 경우 독립접지 되었다고 간주한다.

독립접지(개별접지)

3) 이격거리를 정하는 고려인자

∙발생지점의 접지전류의 최대값

∙전위상승의 최대값

∙그 지점의 대지저항률

4) 전위간섭

 한 접지전극에 흐르는 접지전류가 흐르면 접지전류와 접지저항에 의해서 전위가 상승하고 접지전극의 부근도 전위가 상승한다. 이렇게 타 전극에 미치는 전위의 영향을 전위간섭이라고 한다.

\[전위간섭 계수\to k=\frac{V_x}{V_0}\]

2. 공통접지/ 공용접지(통합접지)

1) 공통접지

공통접지

등전위가 형성되도록 고압 및 특별고압 접지계통과 저압 접지계통을 공통으로 접지하는 방식

2) 공용(통합)접지

판단기준 18조
전기설비의 접지계통과 건축물의 피뢰설비 및 통신설비 등의 접지극을 공용하는 통합접지(국부 접지계통의 상호접속으로 구성되는 그 국부접지 계통의 근접구역에서는 위험한 접촉전압이 발생하지 않도록 하는 등가접지계통)공사를 할 수 있다. 이 경우 제6항의 규정에 따르며, “낙뢰 등에 의한 과전압으로부터 전기설비 등을 보호하기 위해 KS C 60364-5-53의 534에 따라 서지보호장치(SPD)를 설치”하여야 한다

(1) 정의 Ⅰ

목적이 다른 접지를 하나의 공용시스템으로 하여 신뢰성, 편의성, 경제성을 추구하는 시스템을 실현하기 위한 접지시스템

⦁신뢰성: 전위차 문제해결, 기준전위 확보

⦁편의성: 사무실의 레이아웃 변경시 대응에 편리

⦁경제성: 독립접지에 비해서 시공이 쉽고, 접지계통의 단순화로 경제성 확보

(2) 정의 Ⅱ

전기(보안용), 통신(기능용), 피뢰설비(뇌 보호용) 등 모든 접지를 통합하여 접지하는 방식을 말하며, 건물 내의 사람이 접촉할 수 있는 모든 도전부가 등전위를 형성하여야 함. 우리나라의 경우 통합접지시스템의 접지저항은 10[Ω] 이하가 되도록 접지하여, 특별 고압측에서 1선 지락사고가 발생되더라도 저압측에서 인체의 허용 접촉전압이하가 되도록 하여야 한다.

공용(통합)접지

(3) 통합접지의 목적

⦁모든 도전부는 등전위가 형성되도록 접지하여 접촉전압의 저감시켜 인체의 감전으로부터 보호 → 안전확보

⦁정보, 통신설비의 기준전위의 확보로 손상 및 오동작 방지 → 기능확보

(4) 통합접지의 시설기준

보호도체(접지선 포함)의 단면적은 다음 ①, ②항 중 어느 한 가지 방법을 선택하여 사용할 수가 있다. 두 항 모두 ③항을 고려해야 한다.

① 계산식에 의한 보호도체의 최소 단면적 산출

\[A=\frac{\sqrt{t_s}}{K}\times I_g\]\[(0\le t_s\le 5)\]
절연물의 허용온도와 상수

[표] 절연물의 허용온도와 상수(K)

② [IEC 60364-5-54] 표에 의한 보호도체 최소 단면적 산정

→ 이 표에 의해서 산정시 ①항에 적합한지 고려할 필요가 없다.

절연물의 허용온도와 상수

③ 보호도체의 최소 단면적

보호도체가 전원 케이블 또는 케이블 용기의 일부로 구성되어 있지 않는 경우에는 단면적을 어떠한 경우에도 다음 값 이상으로 하여야 한다.

○ 주 등전위 본딩도체의 단면적

→ 연동선, 16[㎟] 이상

○ 보조 등전위 본딩도체의 단면적

→ 기계적 보호(방호)가 되어 있는 경우: 연동선 2.5[㎟] 이상

기계적 보호(방호)가 되어 있지 않은 경우: 연동선 4.0[㎟] 이상

3. 독립접지와 공용(통합접지)의 특징

1) 특징 Ι

 공용 접지개별 접지
장 점⦁뇌 전류로 인한 각각의 장비간의 전위차 발생을 방지함.
⦁등전위 구성으로 감전사고 예방
⦁뇌 전류와 고장전류를 여러 접지전극에서 동시에 대지에 방전함.
⦁낮은 접지저항을 얻기가 용이함.
⦁접지공사비의 저감
⦁다른 기기나 계통에 영향이 적음
⦁어떤 설비에 고장전류가 발생하여도 타설비에 영향을 미치지 않음
단 점⦁접지 시스템의 한계를 초과하는 문제 발생하는 경우 연결된 모든 시스템에 손상을 가져올 수 있음.
⦁전위상승 파급의 위험이 있음.
⦁시스템간의 충분한 이격거리를 확보 해야 하지만 현실적인 제약
⦁뇌전류 및 큰 서지전압 유입시 시스 템간의 전위차 발생으로 기기손상 우려됨.
설 계접지저항은 장비의 특성 및 외부환경을 고려하여 가능한 한 낮게 시공함.각각의 시스템간의 완전한 절연분리가 필수이며 접지저항은 각각의 시스템에 맞게 다른 형태로 시공
적 용뇌 전류 및 개폐 서지전압의 과전압에 의해 발생하는 시스템간의 전위차를 방지하여 안정된 기기 운용을 목적장비사양에서 분리를 요구하는 장비장비 운용상 Noise에 매우 민감하여 오작동 발생 우려가 있는 곳

2) 특징 Ⅱ

구 분공용 접지개별 접지
신뢰성높음낮음
경제성저렴도심지 시공시 고가
전위상승균일한 전위분포전위간섭에 의한 전위 상승
타 기기의 영향적음
접지
접지의-목적

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