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전기/전기 실무

[전기 실무] 접지

by Mr.ticket 2024. 1. 2.
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 접지에서 가장 중요한 요소 중 하나는 바로 접지라고 볼 수 있다. 접지(接地, Grounding)전기회로를 도선을 통해 대지로 연결시키는 것을 의미한다. 이 접지를 땅으로 연결시키는 이유는 대지의 저항이 낮기 때문에 이상 전류가 발생하게 되면 이 전류를 저항이 낮은 땅으로 방출하게 되며 이를 통해 전자 기기나 인체를 보호하는 역할을 수행한다.

 

 접지선은 보호도체와 접지도체로 구분할 수 있는데 접지도체(接地導體, Earthing Conductor)는 주접지단자나 모선을 접지극에 접속하는 도체를 말하며 보호도체(保護導體, Protective Earthing)의 경우에는 도전부에 전기적으로 접촉 시에 감전대책이 필요한 도체를 의미한다.

 

 접지는 이러한 누설전류(漏泄電流, Leakaage Current)를 막기 위해서 목적에 따라 다양한 방법으로 나눌 수 있다. 가장 일반적으로 전기 기기나 계통에 하는 전기설비접지, 피뢰침과 같은 곳에 하는 뇌해접지, 정전기를 방지하기 위한 정전기 접지, 잡음을 방지하기 위한 노이즈 접지로 나눌 수 있다.

 

 가장 간단하게 볼 수 있는 접지 예시로는 가정에서 사용하는 콘센트나 분전반에서 쉽게 볼 수 있다. 콘센트의 접지단자를 통해서 접지선으로 분전반까지 연결된다. 또한 분전반에 있는 접지는 접지단자함으로 연결되고 접지단자함을 지나서 대지에 묻혀 있는 접지봉으로 연결 된다.

콘센트 접지 / 출처 : 스타일 오디오
분전반 접지 / 출처 : 땡글닷컴
접지단자함 / 출처 : 한국이알이시
접지봉 / 출처 : 철물나라

 

 보호도체도 마찬가지로 적절한 단면적을 확보해야 하며 보호도체에 대한 공식은 차단기의 차단시간이 5초 초과인 경우와 5초 이하인 경우로 나눌 수 있다.

차단 시간이 5초 초과인 경우 공식
차단 시간이 5초 이하인 경우 공식

 

"KS C IEC 60364-5-54(저압전기설비-제5-54부:전기기기의 선정 및 설치 - 접지설비 및 보호도체)의 부속서 A" 543.1.2에 제시된 계수 k 유도방법
"KS C IEC 60364-5-54(저압전기설비-제5-54부:전기기기의 선정 및 설치 - 접지설비 및 보호도체)의 부속서 A" 표 A.54.1 - 여러 가지 재료의 변수 값
"KS C IEC 60364-5-54(저압전기설비-제5-54부:전기기기의 선정 및 설치 - 접지설비 및 보호도체)의 부속서 A" 표 A.54.2 - 케이블에 병합되지 않고 다른 케이블과 묶여 있지 않은 절연 보호도체의 k값
"KS C IEC 60364-5-54(저압전기설비-제5-54부:전기기기의 선정 및 설치 - 접지설비 및 보호도체)의 부속서 A" 표 A.54.3 - 케이블 피복에 접촉되지만 다른 케이블과 묶여 있지 않은 나보호도체의 k값
"KS C IEC 60364-5-54(저압전기설비-제5-54부:전기기기의 선정 및 설치 - 접지설비 및 보호도체)의 부속서 A" 표 A.54.4 - 케이블에 병합되었거나 다른 케이블과 묶여 있는 선심 또는 절연도체로서 보호도체의 k값
"KS C IEC 60364-5-54(저압전기설비-제5-54부:전기기기의 선정 및 설치 - 접지설비 및 보호도체)의 부속서 A" 표 A.54.5 - 금속외장, 금속 시스, 동축케이블의 외부도체 등과 같은 케이블 금속층의 보호도체에 대한 k값
"KS C IEC 60364-5-54(저압전기설비-제5-54부:전기기기의 선정 및 설치 - 접지설비 및 보호도체)의 부속서 A" 표 A.54.6 - 제시된 온도에서 모든 인접 물질에 손상 위험성이 없는 경우 나도체의 k값

 

 

 접지가 잘 시공되었는지 확인하기 위해서는 접지저항을 측정해야 한다. 가장 많이 사용하는 방법으로는 접지저항계를 이용하는 방법이 있고 이 외의 3단자법, 콜라우시 브리지법을 사용한다.

 

 3단자법은 교류 전원의 전압에서 H(C)전극과 E전극 사이에 흐르는 전류를 전류계로 측정한 후에 전류가 흐르는 것에 따라 S(P)전극과 E전극 사이에 흐르는 전압을 전압계로 측정하여 여기서 발생하는 전류 I와 전류 V를 옴의 법칙에 대입하여 접지저항을 구할 수 있다.

3단자법 / 출처 : HIOKI

 

 콜라우시 브리지(Kohlraush Bridge)법은 주접지극(a)과 보조접지극(b, c) 사이의 저항을 통해 접지저항을 구하는 방식으로 모두 같은 길이의 거리로 접지극을 두어야 한다는 특징이 있으며 공식은 다음과 같이 유도할 수 있다.

 

콜라우시 브리지법 / 출처 : https://ok1659.tistory.com/595#google_vignette
콜라우시 브리지법

 

개인 공부를 위한 게시물로 틀린 내용을 포함할 수 있는 점 참고 부탁드립니다.
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