142.1.2 접지시스템 요구사항

142.1.2 접지시스템 요구사항

1. 접지시스템은 다음에 적합하여야 한다.

가. 전기설비의 보호 요구사항을 충족하여야 한다.

나. 지락전류와 보호도체 전류를 대지에 전달할 것. 다만, 열적, 열･기계적, 전기･기계적 응력 및 이러한 전류로 인한 감전 위험이 없어야 한다.

다. 전기설비의 기능적 요구사항을 충족하여야 한다.

 

2. 접지저항 값은 다음에 의한다.

가. 부식, 건조 및 동결 등 대지환경 변화에 충족하여야 한다.

나. 인체감전보호를 위한 값과 전기설비의 기계적 요구에 의한 값을 만족하여야 한다.

 

1의 “가” 전기설비의 보호 요구사항은 KEC 203 “계통접지의 방식”, 210 “안전을 위한 보호”, 310 “안전을 위한 보호”, 320 “접지설비”등에서도 규정하고 있다.

이 조항의 목적은 KS C IEC 60364-4-41 (저압전기설비-제4-41부:안전을 위한 보호-감전에 대한 보호)의 요구사항을 충족하여야 한 다는 규정이며, KS C IEC 60364-4-41의 “411.3.1 보호접지와 보호등전위본딩” 및 KS C IEC 60364-4-41의 “411.4 TN 계통”, “411.5 TT 계통” “411.6 IT 계통”의 구성 등에 따라 접지시스템 은 전기설비의 보호 요구사항을 충족하여야 함을 규정하고 있다.

“나”는 KS C IEC 60364-5-54의 “542.3 접지도체” 및 “543.1 최소 단면적”에 따라 보호장치의 차 단시간 동안 예상 고장전류로 인해 발생되는 기계적 및 열적 응력을 견뎌야 함을 규정하고 있다.

이에 따라 142.3.2의 1에 명시된 보호도체의 최소 단면적을 적용하여야 한다. 보호도체의 최소 단면적은 KEC 142.3.1에 명시하고 있다. “다”는 접지의 목적 중 하나인 기능용 접지를 언급한 것으로 1,000[V] 이하의 설비에서의 접지는 기능 및 보호접지의 결합된 요구사항을 충족시켜야 하며, 운전원이 저압기기를 직접 접촉할 수 있기 때문에 보호접지가 더 중요하다.

기능용 접지는 ① 약전설비의 기준전위 확보 ② 등전위 확보 ③ 건축물 내부 피뢰시스템접지 ④ 서지, 노이즈의 방지 등의 요구사항을 충족하여야 함에 대해 규정하고 있다. KS C IEC 60364-4-44이 “444.5 접지와 등전위본딩” 및 KS C IEC 60364-5-54 “543.5 보호 및 기능 접지도체의 겸용”에서 기능적 요구사항에 대해 규정하고 있다.

 

2의 “가” 접지저항 값은 접지극과 대지 간의 전기저항의 값이고, 측정 시 대지의 습도 및 온도 등에 따라 달라 질 수 있다는 의미이다.

접지저항 값에 영향을 미치는 환경요인은 대지저항률, 부식 및 대지의 습도 및 온도 등이다. 대지저항률은 여러 가지 변수에 의해 변화하게 되며, 대지저항률에 영향을 미치는 변수로는 대지 내의 수분의 함유량, 수분의 화학적 성분 토양의 종류, 지질성분, 대지의 온도 및 기후 그리고 지역적 특성 등이 있다.

토양에 수분을 함유시킨 경우, 저항률은 감소되며, 저항률은 물질의 온도에 따라서도 변화한다. 토양의 경우는 온도 특성의 차로 정해지며, 온도 20℃를 기준으로 해서 온도가 내려가면 저항률은 서서히 증 가하며, 토양이 얼게 되면 저항률은 더욱 더 증가하게 되는데 이는 저항률은 겨울이 높고 여름에 낮음 과 관계된다. 또한 접지는 접지극과 대지라는 서로 성질이 전혀 다른 것끼리의 접속이다.

접지극은 대지에 대한 단 자 역할을 하는 것으로 보통 금속 재료를 사용하며, 이 금속재료에서 부식이 발생하는데 처음 설치하 였을 때는 접지시스템의 접지저항 값이 낮았다 하더라도 접지극이 부식될 경우 접지시스템의 저항이 증가할 수 있으므로 이러한 대지환경 변화를 충족시킬 수 있는 접지저항 값을 선정하도록 규정하는 것 이다. “나”는 접지저항 값에 대한 요구사항과 관련된 규정으로, KEC 211.2.5 “TN 계통”, KEC 211.2.6 “TT 계통” 및 KEC 211.2.7 “IT 계통”에 언급된 접지계통에 따라 인체 감전보호를 위한 안전전압 교류 50V 이하를 유지하기 위한 접지저항 값을 충족하여야 함을 규정하고 있다. 이러한 접지저항 값은 어떠한 예측 가능한 대지 환경의 변화(부식, 건조 또는 동결)에 의해 영향을 받지 않아야 한다