구조체 접지

접지방법결정 (EM)

(목적에따른)
중성점 접지방법
유효접지와 비유효접지
배전계통의 접지(IEC 60364-3 )
PEN, PEM, PEL

(형태에따른)
단독접지와 공용접지
구조체 접지설계 시 검토사항
통합 공통접지방식
등전위 본딩
접지선 접지봉
서지 침입시 접지극의 과도현상과 대책

접촉전압과 보폭전압

목차(구조체 접지설계 시 검토사항 EMS)

구조체 접지설계 시 검토사항

1️⃣접지 형태(접지전극)의 분류

1)인공접지

봉형 접지전극의 병렬 배치
망상 접지전극 등 다른 종류의 접지전극을 조합하여 사용

2)자연접지

건출물 구조체 및 금속제 수도관 등을 이용하여 대지에 매설된 도전성 물체를 접지전극으로 대용한 것

2️⃣건축물 구조체 접지방식

1)정의

별도의 접지전극을 설치하지 않고 건출물 구조체의 일부인 철골, 철근을 접지전극으로 이용하는 설비

2)조건

구조체는 반드시 도전성일 것
요구되는 접지저항값 이하일 것

3)종류

철골, 도전성 기초 말뚝이 대지에 매입된 경우
철골, 철근이 콘크리트에 매입된 경우

4)콘크리트 전기저항률 영향인자

시멘트, 모래 자갈의 배합
흡수율
수질
주위환경
온도, 습도, 계절적 변동

5)건축물 구조체 전기적 특성

낙뢰가 건축물의 구조체에 입사한 경우 : 뇌격전류는 구조체를 통하여 대지로 흐름
구조체의 접지저항이 작으면 전위 상승도 낮아져 전위 상승의 파급이 없음
구조체 접지는 인공 접지에 비해 접지저항값이 대단히 낮음
대지와의 접촉면적이 넓으므로 접지 임피던스도 낮은 고주파 영역에서도 양호한 전기적 특성을 가짐
도심지나 산간지역의 면적이 제한되어 있는 장소에서는 구조체 접지전극 활용이 바람직

6)건축물 구조체 접지저항 계산방법

등가표면적 치환법

\[R=\frac{\rho}{2\pi r}=\frac{\rho}{\sqrt{2\pi A}}[\Omega]\]

등가 체적 치환법
- 건축물의 지하구조를 반구형 접지극으로 간주하여 구하는 방식
- 반구의 체적

\[V=\frac{2}{3}\pi r^3[m^3]\] \[r=\sqrt[3]\frac{3V}{2\pi}=0.7816\times\sqrt[3]V[m]\]

\[R=\frac{\rho}{2\pi r}=\frac{\rho}{2\pi\times 0.7816\times\sqrt[3]V}\]\[=0.2\times\frac{\rho}{\sqrt[3]V}[\Omega]\] \[V=(0.2\times\frac{\rho}{R})^3[㎥]\]

형상계수법
- 건축물의 지하구조의 형상계수를 이용하는 방법
  건축물 지하구조의 저항은

\[R=\frac{K\times\rho}{L}[\Omega]\]

L:지하구조의 가로, 세로, 깊이 중 가장 긴 변[m]
K:형상계수로서 깊이와 세로 비,
가로와 세로 비 등에 따라 결정되는 값
(0.15~0.45정도의 값)

결론
- 콘크리트에 매입된 기초접지극을 통한 접지저항 계산 시 간편한 계산법인 등가체적법을 주로 사용
- 등가치환법에 의한 접지저항의 계산이 다른 계산방법에 비하여 다소 낮게 계산되므로 이를 고려

3️⃣건축물 구조체 문제점

대규모 구조체의 접지저항 측정이 곤란
도심지에서 접지저항 실측이 불가능
기초공사 전 접지공사로 공사 완료 후 저항값 측정 곤란
대규모 접지저항 측정은 전위강하법 채용
저항값이 작아 외부 영향을 받기 쉬우며 오차 발생 확률 높음
이론적 추정값과 접지저항 추정값이 상당한 차이 발생

접지방법결정 (EM)

(목적에따른)
중성점 접지방법
유효접지와 비유효접지
배전계통의 접지(IEC 60364-3 )
PEN, PEM, PEL

접촉전압과 보폭전압

목차(구조체 접지설계 시 검토사항)

구조체 접지설계 시 검토사항

💯기출문제

○S34.기초접지극과 자연 접지전극(또는 구조체 이용 접지극)을 설명하시오

모범답안(구조체접지 EMS34)

기초접지극

건축물의 기초에 설치되는 접지극을 의미합니다. 건물의 철근이나 철골 구조물을 활용하여 접지 시스템을 구성하는 것이 일반적

장점:
- 견고한 구조: 건물의 기초에 설치되어 안정적이며, 외부 환경 변화에 강함
- 넓은 접촉면: 건물의 철근이나 철골 구조물 전체가 접지면으로 작용하여 넓은 접촉면을 확보할 수 있음
- 시공 편의성: 건물을 건설하는 과정에서 함께 시공하기 때문에 별도의 시공이 필요하지 않음
단점:
- 접지 저항 변화 가능성: 콘크리트의 균열이나 철근의 부식 등으로 인해 접지 저항이 변화할 수 있음
- 확장성 부족: 건물이 완공된 후 접지 시스템을 확장하기 어려움

자연 접지전극 (구조체 이용 접지극)

건물의 철근, 철골, 수도관, 가스관 등과 같이 자연적으로 땅속에 매설되어 있는 도전성 물체를 접지극으로 활용하는 것을 의미

장점:
- 경제적: 별도의 접지극을 설치할 필요가 없어 비용을 절감할 수 있음
- 넓은 면적: 건물 구조체 전체를 활용하기 때문에 넓은 접지 면적을 확보할 수 있음
단점:
- 접지 저항 변화 가능성: 부식, 침식 등으로 인해 접지 저항이 변화할 수 있음
- 다른 시설과의 연계: 수도관이나 가스관 등 다른 시설과 연결되어 있어 간섭이 발생할 수 있습니다.
- 접지 저항 예측 난이도: 매설 깊이, 토양 상태 등에 따라 접지 저항을 정확히 예측하기 어렵다

두 가지 접지극의 비교

항목	기초접지극	자연 접지전극
장점	견고한 구조, 넓은 접촉면, 시공 편의성	경제적, 넓은 면적
단점	접지 저항 변화 가능성, 확장성 부족	접지 저항 변화 가능성, 다른 시설과의 연계, 접지 저항 예측 난이도

○S39 접지설계 시 적용되는 기초접지극과 자연접지극을 설명하시오 ❯H34

모범답안(구조체접지 EMS34)

기초접지극

건축물의 기초에 설치되는 접지극을 의미합니다. 건물의 철근이나 철골 구조물을 활용하여 접지 시스템을 구성하는 것이 일반적

장점:
- 견고한 구조: 건물의 기초에 설치되어 안정적이며, 외부 환경 변화에 강함
- 넓은 접촉면: 건물의 철근이나 철골 구조물 전체가 접지면으로 작용하여 넓은 접촉면을 확보할 수 있음
- 시공 편의성: 건물을 건설하는 과정에서 함께 시공하기 때문에 별도의 시공이 필요하지 않음
단점:
- 접지 저항 변화 가능성: 콘크리트의 균열이나 철근의 부식 등으로 인해 접지 저항이 변화할 수 있음
- 확장성 부족: 건물이 완공된 후 접지 시스템을 확장하기 어려움

자연 접지전극 (구조체 이용 접지극)

건물의 철근, 철골, 수도관, 가스관 등과 같이 자연적으로 땅속에 매설되어 있는 도전성 물체를 접지극으로 활용하는 것을 의미

장점:
- 경제적: 별도의 접지극을 설치할 필요가 없어 비용을 절감할 수 있음
- 넓은 면적: 건물 구조체 전체를 활용하기 때문에 넓은 접지 면적을 확보할 수 있음
단점:
- 접지 저항 변화 가능성: 부식, 침식 등으로 인해 접지 저항이 변화할 수 있음
- 다른 시설과의 연계: 수도관이나 가스관 등 다른 시설과 연결되어 있어 간섭이 발생할 수 있습니다.
- 접지 저항 예측 난이도: 매설 깊이, 토양 상태 등에 따라 접지 저항을 정확히 예측하기 어렵다

두 가지 접지극의 비교

항목	기초접지극	자연 접지전극
장점	견고한 구조, 넓은 접촉면, 시공 편의성	경제적, 넓은 면적
단점	접지 저항 변화 가능성, 확장성 부족	접지 저항 변화 가능성, 다른 시설과의 연계, 접지 저항 예측 난이도

접지방법결정 (EM)

(목적에따른)
중성점 접지방법
유효접지와 비유효접지
배전계통의 접지(IEC 60364-3 )
PEN, PEM, PEL

접촉전압과 보폭전압

목차(구조체 접지설계 시 검토사항)

구조체 접지설계 시 검토사항

🌐V0928B242 / EMS

구조체 접지

구조체 접지설계 시 검토사항

1️⃣접지 형태(접지전극)의 분류

1)인공접지

2)자연접지

2️⃣건축물 구조체 접지방식

1)정의

2)조건

3)종류

4)콘크리트 전기저항률 영향인자

5)건축물 구조체 전기적 특성

6)건축물 구조체 접지저항 계산방법

3️⃣건축물 구조체 문제점

구조체 접지설계 시 검토사항

💯기출문제

○S34.기초접지극과 자연 접지전극(또는 구조체 이용 접지극)을 설명하시오

○S39 접지설계 시 적용되는 기초접지극과 자연접지극을 설명하시오 ❯H34

구조체 접지설계 시 검토사항

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