IEEE std 80접지설계 개념


노출되는 장소에 인적인 안전의 최소 기준으로 노출되는 인적자원이 접촉전압, 보폭전압이 안전기준을 만족시켜야 한다

안전기준 만족을 위한 접지

\[I_g\cdot R_g(GPR)\lt E_{touch}\]

접지설계 시 플로우 차트

1)현장Data

  • 토양 특성을 조사한다
  • 접지의 예상 모델을 검토한다. 즉 GRID, 매설지선, 접지봉, 단독, 병용 등
  • 제이터의 Table 완비 : 면적(A), 고유저항(ρ)

2)접지선의 굵기 결정

  • 계통의 사고전류 계산
\[I_g=3I_0=\frac{3E}{Z_0+Z_1+Z_2+[3R_g(지락점전워고려시)]}\]
  • 접지사고 노출시간 계산
\[t_c=0.1 \sim 0.5초\]
  • 접지선 굵기 산정
    A[㎟]=접지선, 접지봉 관련 참조

3)안전기준전압 산정

  • 접촉전압
\[E_{touch70}=\frac{157+0.24\rho_s}{\sqrt t_s}\]
  • 보폭전압
\[E_{step70}=\frac{157+0.94\rho_s}{\sqrt t_s}\]
  • 안전기준전압 : 접촉전압, 보촉전압을 만족

4)예비 설계 실시

  • GRID간격, 매설 깊이 산정
  • 접지봉 수량(n)

5)접지저항(Rg)계산

  • GRID(메시)접지
\[R_g=\rho[\frac{1}{L}+\frac{1}{\sqrt{20A}}(1+\frac{1}{1+h\sqrt{\frac{20}{A}}})]\]
  • 봉접지
\[R_g=\frac{\rho}{2\pi l}\ln\frac{2l}{r}\]

6)최대 전류 계산

  • GRID에 흐르는 전류를 구한다
\[I_g=3I_0\times D_f\times S_f=0.5 – 0.75I_g\]

7)접지망의 전위 상승과 최대 허용접촉전압의 비교 판정

\[I_g\cdot R_g(GPR)\gt E_{touch}\]
  • GRID에 사고 시 생성되는 전압을 구한다. (GPR=Ig×Rg)
  • 만족(GPR<Etouch)되면 실시설계
  • 만족되지 않으면(GPR>Etouch)파라미터 조정

8)접지망의 최대 메시전압 및 최대 Es

  • 접지선 길이 증가
  • 그리드의 총저항 감소
  • Ig=동일
\[E_m=\frac{\rho\cdot K_m\cdot K_i\cdot I_g}{L}\] \[E_s=\frac{\rho\cdot K_s\cdot K_i\cdot I_g}{L}\]

9)메시전압과 접촉전압의 비교 및 판정 (Em<Etouch)

  • 수정된 접촉전압 검토
  • Em>Etouch 불만족 : 재설계
  • Em<Etouch 만족 : 다음단계

10)Es<Estep

여기서 Es : 접지망모서리점과 외측 대각선 방향으로 1[m]떨어진 점 사이의 전위차

  • 수전된 보폭전압 검토
  • Es<Estep 만족 : 실시설계
  • Es>Estep 불만족 : 재설계

11)실시설계

결론

안전접지 설계를 위해서는 정상 상태 및 사고전류를 대지에 안전하게 통전하여 사람이 접지설계 근처에서 전기적 충격의 위험에 노출되지 않도록 하는 것이 IEEE 접지설계의 목표이다

접지 설계

접지의 목적과 종류
접지설계시 고려사항
IEEE std 80 접지설계 개념
IEC 접비설계


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