목차(접지)
접지
❓접지란
- 어떠한 전기적인 대상물을 대지에 낮은 저항으로 연결하는 것으로 이상전류 발생 시 대지로 방류시켜 인축 및 설비에 악영향을 방지하기 위한 설비
1️⃣접지의 목적
☑️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
2️⃣접지설비의 종류별 목적
1)기기접지
- 정의
비충전 금속부분을 미리 대지에 접속하여 놓은것을 말한다
- 목적
- 인축에 대한 감전방지
- 지락 고장전류방류
(건축물, 시설물에서 지락 고장전류를 흘릴 수 있는 전류용량의 확보) - 고장전류의 귀로형성
(과전류 보호계통의 적절한 동작에 필요한 낮은 임피던스의 접지 고장전류에 대한 귀로의 형성)
2)계통접지
- 정의
전력계통을 적당한 지점에서 대지에 접속하는 것을 말한다
- 목적
- 이상전압 발생 억제
- 전로의 대지전압 저감
- 절연 레벨 저감
- 보호계전기 동작 확보
3)특수목적용 접지
- 기준접지(SRG)
- 지능형 건물(IBS)에서 각 층에 사무자동화기기 등 접지도선 포설형태의 문제 때문에 전위의 안정한 기준점을 설정하기 위한 접지
- 유도장해 방지 접지
- 전력선이 통신선에 인접 시 정전유도작용으로 통신선에 높은 전압이 유도되는 것을 방지하기 위하여 저감을 위해 차폐선이나 통신케이블의 시스접지를 한다
- 지락고장 검출용 접지
- 전력선의 지락 고장 시 보호계전기를 신속, 정확하게 동작하도록 시설하는 접지
- 전로에 시설된 누전경보기, 누전차단기의 확실한 동작을 도모하기 위하여 전원변압기 2차측에 시설하는 접지
- 뇌재해 방지용 접지
- 뇌전류를 안전하게 방류시키기 위한 접지로 피뢰침 설비가 대표적이다.
- 정전기 장해 방지용 접지
- 정전기는 두 물질이 마찰하는 등 여러 가지 원인으로 발생할 수 있고, 이러한 정전기의 전격, 폭발 등이 발생할 수 있으므로 접지하여 중화시키기 위하여 설치하는접지
- 회로기능용 접지
- 대지귀로 회로접지라고 하며 전기, 전자회로의 기술적 측면 등 대지를 회로의 일부로 사용하기 위해 접지하는 설비
- 등전위접지
- 동일한 전기설비로 구성되어 있지 않은 노출된 도전성 부분의 등전위화를 목적으로 1점에 전기적으로 접속하는 설비
- 잡음 방지용 접지
- 전자기기의 동작이 발생하는 고조파등 잡음원의 에너지를 대지로 방출시키기 위한 접지
3️⃣접지설계 시 고려사항
☑️접지설계시 고려사항(토류저방위인안보)
1)토양특성의 검토
- 흙의 고유저항은 흙의 종류, 수분의 양, 온도이며 그 밖에 이온화시키는 물질의 함유량에 따라 달라지므로 설계 및 시공 시 실측을 한다
2)최대 접지전류의 결정
- 계통의 지락사고 시 변전소의 접지를 통해서 대지로 흐르는 접지전류의 최대값
- 접지전류 중 40[%]는 가공지선으로, 60[%]는 구내 접지계를 통한다
3)소요 접지저항치 결정
- 접지선, 접지극의 도체 저항
- 접지전극의 표면과 대지사이의 접촉저항
- 접지전극 주위의 토양저항 등
- 이 중에서 토양의 저항이 제일 중요하며, 접지저항의 목표치는
\[R=\frac{1,500 \sim 2,000}{I_g}[\Omega]\]
4)접지방식 선택
- 접지의 목적에 따른 분류
- 계통접지 : 대지전위 상승, 지락사고 검출, 이상전압을 억제하는 목적
- 기기접지 : 감전사고 예방 및 기기보호
- 피뢰기 접지 : 낙뢰 및 회로 개폐 시 과전압 방류
- 약전접지 : 회로의 기능 유지가 목적
- 접지형태의 따른 분류
- 단독접지
기기접지, 계통접지, 뇌보호접지를 분류하여 개별적으로 접지하는것을 말한다 - 공용접지
기기접지, 계통접지, 뇌보호접지를 1개소에 시공한 접지극에 개개의 설비기기를 모아서 접속하는 것을 말하여, 연접접지, 일점접지, 건축구조체 접지 등이 있다
- 단독접지
- 접지공사에 의한 분류
- 계통접지, 보호접지, 피뢰접지
- 중성점접지
- 접지공사별 분류
접지동봉, 접지동판, 매설지선, 메시전극, 대상전극 등이 있다.
5)전위 경도의 계산
- 보폭전압, 접촉전압 한계 이하가 되어야 한다
- 보폭전압
- 접지를 실시한 구조물에 고장전류가 흘렀을 때 접지전근 근처에 전위가 생기는데, 이때 양측의 다리에 걸리는 전압을 말한다
- IEEE에서는 접지전극 부근의 대지면의 2점 간(양다리) 거리 1m의 전위차를 말한다
\[E_{stop}=I_b(2R_f+R_b)=\frac{157+0.94\rho_s}{\sqrt t}\]
- 접촉전압
- 작업자가 대지에 접촉하고 있는 발과 다른 신체 부분과의 사이에 인가되는 전압을 말한다
- IEEE에서는 구조물과 대지면거리 1m에서의 전압차를 말한다
\[E_{touch}=I_b(R_h+R_b+\frac{R_f}{2})=\frac{157+0.24\rho_s}{\sqrt t}\]
6)인근 설비와의 검토
- 수도관, 가스관 등의 공용설비와 충분한 이격거리 검토
7)안전성 검토 및 대책
- 작업원, 운전원에 대한 대책
- 보호망, 보호철책에 대한 접지 신뢰도 향상
8)보조적인 접지 개선의 실시
- 접지저항을 낮게 하기 위하여 접지봉을 길게, 접지판을 추가 설치
- 전위 경도를 개선하기 위하여 자갈, 아스팔트, 콘크리트 등의 고저항 실시
- 지락전류의 일부를 가공 지선으로 분류
목차(접지)
접지
💯기출문제
○A01수변전설비에서 접지설계 시 고려할 항목을 5가지 이상 설명하시오
토류저방위인안보
토양특성, 최대접지전류, 소요접지저항치, 접지방식, 전위경도, 인근설비, 안정성, 보조적인 접지
○A02일반적으로 전기회로나 전기기기의 외함을 접지하는 주요 목적 4가지는 무었인가
인축의 감전방지, 지락고장, 고장전류의 귀로형성
이상전압발생억제, 전로의 대지전압저감, 절연레벨저감, 보호기의 확실한 동작
●A05.망상 접지극 설계 시 도체의 굵기와 길이의 영향요소
도체 굵기의 영향
- 접지 저항: 도체가 굵어질수록 단면적이 증가하여 전류 흐름에 대한 저항이 감소합니다. 즉, 도체가 굵을수록 접지 저항이 낮아져 접지 효과가 향상됩니다.
- 전압 강하: 굵은 도체는 얇은 도체에 비해 전압 강하가 적어 접지 시스템의 효율성을 높입니다.
- 경제성: 도체 굵기를 무한히 늘릴 수는 없으며, 경제적인 측면과 시공성을 고려하여 적절한 굵기를 선택해야 합니다.
도체 길이의 영향
- 접지 면적: 도체의 길이가 길어질수록 접지 면적이 넓어져 토양과의 접촉 면적이 증가합니다. 이는 접지 저항을 감소시키는 효과를 가져옵니다.
- 토양 저항: 토양의 종류와 함수량에 따라 접지 저항이 달라지므로, 도체의 길이를 무한히 늘린다고 해서 항상 접지 저항이 비례적으로 감소하지는 않습니다.
- 시공성: 도체 길이가 너무 길어지면 시공이 어려워지고, 비용이 증가할 수 있습니다.
설계 시 고려 사항
- 토양 조건: 토양의 종류, 함수량, 염분 함량 등은 접지 저항에 큰 영향을 미치므로, 해당 지역의 토양 조건을 정확히 파악해야 합니다.
- 시스템 용량: 보호해야 할 시스템의 용량에 따라 필요한 접지 저항 값이 달라집니다.
- 법규 및 표준: 관련 법규 및 표준에서 요구하는 접지 저항 값을 준수해야 합니다.
- 경제성: 접지 시스템의 성능과 비용을 종합적으로 고려하여 최적의 설계를 수행해야 합니다.
○A06수변전설비에서 접지설계 시 고려할 항목을 5가지 이상 설명하시오
토류저방위인안보
토양특성, 최대접지전류, 소요접지저항치, 접지방식, 전위경도, 인근설비, 안정성, 보조적인 접지
접지동봉, 매설지선공법, 평판접지, 대상전극공법, 다중접지, 메시공법, 보링공법, 저감제주입법
●A07.접지전극의 설계에서 설계목적에 맞는 효과적인 접지를 위한 단계별 고려사항을 설명하시오
토류저방위인안보
토양특성, 최대접지전류, 소요접지저항치, 접지방식, 전위경도, 인근설비, 안정성, 보조적인 접지
목차(접지)
접지
🌐V0927M243
답글 남기기