접지시스템 구분과 시설 방법 - 한국전기공사협회 안전시공교육(시공관리책임자)

감전보호 접지의 목적

• 고장 시 순간적으로 끊을 수 있는 차단기는 없음
• 저압차단기(MCCB, RCD)의 경우 1/2 사이클(0.01초) 이전에 차단할 수 없고, 22.9kV 특고압의 경우 대부분 진공차단기(VCB)가 들어가는데 이또한 3~5사이클(0.1초) 에 차단되어 감전을 피할 수 없음
• 고장 시 전위 상승의 억제로 차단기로 자동 차단되기 전 접지저항값을 낮추어 낮은 전압으로 전위상승을 억제하여 안전을 도모함

접지시스템의 사용 목적에 따른 분류

• 계통접지 (System Earthing, KEC 203)
  : 고저압 혼촉 등 동발적 사고 방지
  : 대지와 계통을 연결하는 것
  : 변압기 중성점 접지
• 보호접지 (Protective Earthing)
  : 일반적인 접지로 고장 시 감전보호
  : 고장 시 노출도전부(전동기 외함, 금속제박스 등에 보호도체를 통해 고장전류를 대지로 방전
• 피뢰시스템접지 
  : 건축물 등 구조물을 직격뇌로부터 보호
  : 구조물이 뇌격을 받지 않도록 수뢰부로 뇌격을 포집하여 인하도선과 접지극을 통하여 뇌격전류를 대지로 안전하게 방류

계통접지의 종류

• TN계통
  : 전원의 한 점을 계통에 접지하고, 설비의 노출도전부(기기외함 등)를 보호도체(PE)를 통해 서로 접속시켜 등전위가 형성되도록 고압, 특고압, 계통인 변압기 중성점, 저압접지를 공통접지하는 방식
  : TN-S, TN-C, TN-C-S 3가지 방식이 있음
  : 지락고장에 의한 감전보호는 과전류 차단기로 보호함
  
  

• TN-S 계통 (S: Separated)
  : S는 중성선과 보호도체를 분리함을 의미함
  : 5선식으로 계통 전체에서 중성선과 보호도체를 분리하는 방식
  : 건축물 자가용 전기설비의 공통접지에 적용함
  
  

• TN-C 계통 (C: Combined)
  : C는 중성선과 보호도체를 겸용으로 사용
  : 4선식으로 계통 전체에서 한 가닥의 전선이 중성선과 보호도체를 겸용하는 방식
  : 한전의 배전공급 방식이며 미국방식과도 동일함

• TN-C-S 계통
  : 저압수전설비에서 TN계통의 공통접지에 적용
  : 특고압 계통접지는 TN-C, 저압의 보호접지는 TN-S 로 하는 복합형

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• TT 계통
  : 전원의 한 점을 계통에 접지하고, 설비의 노출도전부는 전원의 접지극과 전기적으로 독립적인 접지극에 접속시키는 방식
  : 기존 판단기준의 접지방식
  : 공장 등 지하구조물이 없어 전기적 간섭을 받지 않는 것
  : 지락 고장에 의한 감전보호는 누전차단기로 보호
  
  

• IT 계통
  : 전원측은 충전부 전체를 대지로부터 절연시키거나, 고임피던스를 통해 접지하고, 설비의 노출도전부는 기기접지함

접지시스템의 시설 종류 및 공사 방법

• 단독접지
  : 고압 및 특고압 계통의 접지극과 저압계통의 A형 접지극을 독립적으로 설치
  : TT계통: 22.9kV
  : IT계통: 3.3kV, 6.6kV

  

  
  
  
• 공통접지
  : TN 계통방식으로 등전위가 형성되도록 보호도체로 고압 및 특고압전지와 계통인 변압기 중성점 접지, 저압점지를 공통으로 하는 방식
  : 고압 특고압 계통과 저압 전기설비의 접지극이 서로 근접하여 시설되는 변전소나 이와 유사한 곳에 시설
  : 지금까지도 사용전 검사가 끝나면 과거 1, 2, 3종 접지정사를 묶어서 하는 공통접지를 시행함 

• 통합접지
  : 전기설비의 공통접지계통에 피뢰설비 및 전자통신설비의 접지극을 통합하여 접지시스템을 구성
  : 통합접지는 뇌서지의 역섬락에 의한 전기설비의 손상을 방지하기 위하여 서지보호장치(SPD) 의무설치

통합접지 SPD 등급 설정

• I 등급 (Class I) SPD
  : 직접뇌격에 대한 보호
  : 선로인입구의 전기실 주배전반에 설치
• II 등급 (Class II) SPD
  보호 대상 기기에 근접하여 설치하는 저압 주배전반에 설치