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KEC 142.6 공통접지 및 통합접지와 KEC 321 고압, 특고압 접지계통에 관한 규정에서 접지 시스템은 KS C IEC 61936-1의 "10. 접지시스템"에 따르도록 규정하고 있다. 동 표준에서 정하고 있는 접지시스템의 설계 요건 등에 관한 주요 용어에 대하여 설명한다.
1. 기준접지(기준 대지)
기준접지란 도전체로 간주되는 지구의 일부로 관련 접지설비의 영향범위 밖에서 그 전위는 관례적으로 0으로 본다.
2. 대지전위 상승(EPR)
접지계통과 기준접지(대지) 사이의 전압을 말한다. 정상적인 조건에서 접지된 전기기기의 접지 전위는 거의 0에 가깝다. 즉, 접지된 중성선의 전위는 원격 대지(기준 대지)의 전위와 거의 동일하다. 지락 고장이 발생하는 동안 변전소 접지 그리드에 의해 대지로 전도되는 고장전류의 일부는 기준대지에 의한 대지전위의 상승을 유발한다. ERP(GPR)은 최대 그리드 전류에 그리드 저항을 곱한 것과 같다.
3. 접촉 전압(UT)
사람이나 동물이 접촉되었을 때 접촉된 도전부 사이의 전압을 말한다.
4. 보폭전압(US)
사람의 보폭으로 간주되는 1m 거리의 대지 표면의 2점 사이의 전압을 말한다. 일반적으로 접촉전압 요건을 충족하면 보폭전압 요건도 충족한다. 왜냐하면, 인체를 통과하는 전류 경로가 달라서 견딜 수 있는 보폭전압의 한계가 훨씬 크기 때문이다.
5. 전도 전위
전도 전위란 기준대지에 대해 전위가 아주 낮거나 없는 곳으로 연결된 도체(예를 들어 케이블의 금속 외피, PEN 도체, 금속 관로, 레일)에 의해 전도된 대지 전류로 인해 발생되는 접지 시스템의 전위 상승으로, 도체와 도체 주위 사이에 전위차를 발생시키는 것을 말한다.
6. 예상 접촉 전압(UVT)
동시에 접촉 가능한 도전성 부분에 접촉되지 않았을 때 그 도전성 부분 사이의 전압을 말한다. 접지 시스템의 3가지 주요 설계 매개변수는 압에서 정의된 바와 같이 접촉전압, 보폭전압 및 전위 전도와 관련된다.
7. 허용 접촉 전압(UTP)
접촉 전압의 한계를 말한다. 사람은 심실세동을 일으키기에 충분한 전류가 심장부위를 통하여 흐를 때 위험하며, 그 허용전류는 상용주파수에 적용을 위해 인체와 가축에 대한 전류의 영향에 관한 표준인 KS C IEC 60479-1로부터 도출한다. 이 인치 전류 한계는 다음의 요소들을 고려하여 계산된 보폭전압 및 접촉 전압과의 비교를 위해 허용전압으로 환산된다.
- 심장부위를 흐르는 전류의 비율
- 전류의 경로에 따른 인체 임피던스
- 인체 접촉접의 저항, 즉 금속구조물에 닿은 장갑을 포함한 손, 신발 또는 자갈을 포함한 땅에 닿은 발
- 고장 지속 시간
또한 고장 발생, 고장 전류의 크기, 고장 지속시간 및 사람이 감전 위험에 노출될 수 있는 것은 확률적인 것임을 인지하여야 한다.
8. 허용 접촉 전압(UTP)
허용 접촉 전압은 KS C IEC 61936-1의 허용접촉전압 곡선을 적용하여야 한다. 상단의 곡선은 KS C IEC 60479-1에서 추출한 자료에 근거하며, 고전압 설비에 대한 접촉전압의 허용 값 계산을 위해 다음과 같이 가정한 것이다.
- 심장전류계수(손-양발, 양손-발, 손-손 등)
- 인체 임피던스의 50% 확률
- 심실세동의 5% 확률
- 추가 저항 없음
9. 글로벌 접지 시스템(Global Earthing System)
글로벌 접지 시스템은 국부 접지 시스템의 상호접속으로 접지 시스템에 근접에 의해 만들어지는 등가 접지 시스템으로 위험한 접촉 전압이 발생하지 않도록 보장하는 시스템을 말한다. 글로벌 접지 시스템의 정의는 한 지역에서 전위차 발생이 없거나 어렵다는 사실에 근거한다. 이와 같은 계통은 지락 고장 전류가 어느 정도 분류할 수 있기 때문에 국부 접지 시스템의 대지 전위 상승을 감소시킬 수 있다. 이 계통은 준등전위면을 형성한다고 말할 수 있다. 글로벌 접지 시스템의 존재 여부는 대표적인 계통에 대한 표본 측정이나 계산에 의해 결정될 수 있다. 대표적 글로벌 접지 시스템은 시내 중심(분산된 저압 및 고압 접지 시스템을 갖춘 도시 또는 산업 지역)에 있다. 글로벌 접지 시스템이 존재하는 대표적인 경우를 예를 들면 다음과 같다.
- 케이블 시스 또는 저압 보호접지도체로 상호 접속된 기초 접지극 및 접지 시스템을 갖춘 빌딩에 의하여 둘러싸여 있는 변전소
- 변전소가 도심 또는 건물 밀집 지역에 공급하고 있는 변전소
- 저압 접지계통의 보호 접지도체가 서로 연결된 접지극이 많이 분산되어 있는 시외 지역에 공급하고 있는 변전소
- 접지극 효과가 있는 케이블을 통하여 연결된 변전소
- 넓은 산업 지역에 공급하고 있는 변전소
- 변전소가 다중 접지된 고전압 중성선을 갖는 시스템의 일부
