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개요
전기사업법에 근거한 전기설비기준 제6조에 따라 전기설비가 필요한 곳에는 지락전류의 발생에 의한 전위상승, 혼촉에 의한 저압 전로에 고전압의 침입, 또 절연이 파괴된 전기기기에 접촉 등에 의하여 감전, 화재 등 인체에 위해 및 물건의 손상을 방지하기 위해여 접지하고, 접지할 때는 접지저항 및 접지 도채 강도 등을 고려하여 고장 전류를 안전하고 확실하게 대지로 흘려보낼 수 있도록 시설해야 한다. 또한 동 기준 제6조의 2에 따라 뇌방전으로 인한 과전압으로부터 전기설비의 손상, 감전 또는 화재의 우려가 없도록 피뢰설비를 시설하고 그 밖에 적절한 조치를 하여야 한다. 이러한 성능규정을 구현하기 위한 구체적인 시설방법으로 한국전기설비규정(KEC)의 공통사항에서 전기설비의 접지시스템과 피뢰시스템 등에서 그 시설방법을 정하고 있다. KEC의 규정을 올바르게 적용하기 위해서는 규정에 사용되는 용어와 정의를 정확하게 이해하는 것이 중요하다. KEC 접지시스템의 시설에 관한 기본적인 용어를 기술한다.
접지시스템의 종류 및 구분
KEC에서 접지시스템은 계통접지, 호조접지, 피뢰시스템 접지 등으로 구분하고, 그 시설 종류로는 단독접지, 공통접지, 통합접지가 있다. 접지시스템이란 기기나 계통을 개별적 또는 공통으로 접지하기 위해 필요한 접속 및 장치로 구성된 설비를 말한다. 접지시스템은 접지극, 접지도체, 보호도체 및 기타 설비로 구성된다. 계통접지란 전력계통에서 돌발적으로 발생하는 이상에 대비하여 대지와 계통을 연결하는 것으로 중성점을 대치에 접속하는 것을 말한다. KEC에서의 계통접지는 변압기 저압 측 중성점 접지방식과 저압전로의 중성선 및 보호도체의 접속방식에 따라 TN, TT, IT 계통으로 분류된다. 보호접지란 고장 시 감전에 대한 보호를 목적으로 기기의 한 점 또는 여러 점을 접지하는 것을 말한다. KEC에서는 TN, TT, IT 계통 접지에 따라 기기 외함을 접지하며, 전원의 자동차단에 의한 감전보호 대책으로 허용 접촉 전압을 고려한 고장 시 고장전류 차단시간을 정하고 있다. TN-S 및 TT계통의 계통접지와 보호접지의 예를 나타내며, 노출도전부인 기기 외함은 보호도체를 통해서 대지와 접속된다. 단독접지란 고압, 특고압 계통의 접지극과 저압 계통의 접지극이 독립적으로 설치된 경우를 말한다. 공통접지란 등전위가 형성되도록 고압, 특고압 접지계통과 저압 접지계통을 공통을 접속한 접지방식을 말한다. 통합접지란 전기설비의 접지계통, 건축물의 피뢰설비 및 전기통신설비의 접지극을 통합하여 접속한 접지방식을 말한다.
접지시스템의 구성요소
접지시스템은 접지극, 접지도체, 보호도체, 접지단자 및 접속 금구 등의 기타 설비로 구성된다. 접지극이란 대지와 전기적으로 접촉하고 있는 토양 또는 특정 도전성 매체(콘크치트 등)에 매설된 도전부를 말한다. 피뢰시스템에서 접지극은 A형 접지극과 B형 접지극으로 구분하고 있다. A형 접지극은 보호대상 구조물의 외부에 설치판 수평 또는 수직 접지극을 말하며, B형 접지극은 보호대상 구조물의 외측에 전체 길이의 최소 80% 이상이 지중에 설치된 환상도체 또는 기초접지극으로 이어지며, 접지극은 메시형이다. 토양매설 기초접지극이란 건축물 기초 아래 토양에 매설된 접지극으로 일반적으로 폐루프를 형성한다. 콘크리트 매입 기초 접지극이란 건축물 기초 콘크리트에 매입된 접지극으로 일반적으로 폐루프를 형성한다. 접지도체란 계통, 설비 또는 기기의 한 점과 접지극 사이의 도전성 경로 또는 그 경로의 일부가 되는 도체를 말한다. 즉, 접지극과 직접 접속되는 도체이며, 그 중요성을 고려하여 도체 굵기를 6㎟ 이상으로 정하고 있다. 보호도체란 감전에 대한 보호 등 안전을 위해 시설하는 보호도체를 말한다. 접지단자와 전기기기의 외함을 접속하는 도체이다. 노출도전부란 접촉할 수 있으며, 보통 충전되어 있지 않지만 기초절연 고장 시에는 충전이 될 수 있는 기기의 도전부를 말한다. 보호등전 위본딩도체란 감전에 대한 보호 등과 같이 안전을 목적으로 하는 등전 위본딩을 하기 위한 도체를 말한다. 접지단자와 금속 배관 등의 계통외도전부를 상호 접속하는 도체이다. 보호등전 위본딩은 위험전압의 저감 및 등전위화를 도모하여 인체의 안전을 확보하는 것을 목적으로 하는 등전위 본딩을 말한다. 보호등전 위본딩은 다음과 같은 건물의 특정한 도전성 부분 상호 간 혹은 건물의 특정한 부분과 대지를 양호한 도전성 도체로 결합하는 것이다.
