접지 방식 - jeobji bangsig

 접지방식의 비교

 접지방식과 비접지 방식의 개념을 잡는데 약간의 혼동이 있어

 나름대로 정리해 보았다.접지라는 부분이 아직까지도 상당히

 복잡하고도 어려운 부분으로 남아있다.

 지금까지 알아본바로 접지와 비접지를 간단히 말하면

  접지 계통  : 접지된 와이결선계통을 말하고 추가의 변압기 설치없이

              도 3상의 동력부하와 단상의 전등부하를 동시에

              사용할수 있다

 비접지 계통 : 델타-델타 결선을 말하며 전원변압기 2차측을

              접지하지 않는 방식이다.설비운전중에 상과 상의

              사고가 일어나도 3상동력부하를 계속운전할수 있다.

접지의 종류 

   [1] 중성점 접지

   [2] 접지 계통과 비접지 계통의 비교

   [3] 접지 계통과 비접지 계통의 보호 계전 System 적용

   [4] 다중접지 방식과 비접지 방식의 비교

   [5] 단독접지와 공용접지

   [6] 피뢰기와 계장기와의 관계

[1] 중성점 접지

; 보안용 접지중의 계통 접지에 속하며, 이상 전압의 상승으로 인한 기기 손상의 방지 및

   신속, 정확한 계전기 동작 확보를 위하여 이용된다.

   1. 중성점 접지의 분류(zm = 중성점 임피던스)

      1) 비접지 방식 (Zn =  ∞)

         (1) 1선 지락 사고시 다른 두 건전상의 대지 전압이 선간 전압에서

             상전압까지상승한다.

         (2) 대지충전 전류가 일반적으로 ARC가 되어 지락점을 통과한다.

       2) 저항 접지 방식 (Zn = R, 고저항, 저저항 접지)

        (1) 중성점을 적당한 저항값으로 접지시켜 지락 사고시 흐르는 지락

            전류를 제한하여  Arcing 접지현상을 방지한다.

        (2) 접지 계전기를 동작시켜 고장 선로를 차단 하는 방식이다.

      3) 직접접지 방식 (Zn = 0)

        (1) 저항이 "0"에 가까운 도체로 중성점을 접지 하는 방식

        (2) 1선 지락 사고시 다른 두 건전상의 대지 전압 상승이 다른 접지

            방식에 비하여 아주 작다.

        (3) 지락 전류가 커서 단 시간의 사고에도 시설물에 큰 피해를 줄 수 있다.

      4) 리액터 접지 방식 (Zn = jx)

         (1) 고장 전류를 제한하고 과도 안정도를 향상 시킬 목적으로 사용된다.

        (2) 뇌로 인한 이상 전압을 대지로 유도하기 위하여 사용

      5) 소호 리액터 접지 방식 (Zn = jz, Zo = 0)

        (1) 중성점을 송전 선로의 대지 충전 용량과 공진하는 리액터를 통하여

            접지하는 방식

        (2) 장점

            가. 1선 지락 사고시 고장점에는 아주 작은 손실 전류만 흐른다.

            나. "고장점 회복 전압"의 상승률이 작다.

             다. 정전없이 송전이 가능하다.

        (3) 단점

            가. 단락 사고시 이상 전압 발생의 우려가 있다.

            나. 선택 접기 계전기의 동작이 약간 곤란하며 Tap 변경등 조작,

                보수가 까다롭다.

      6) 중성점 다중 접지방식(22.9KV-Y, 3상 4선식)

         (1) 송전 계통에 있어 대지 전위를 낮추어 사용 기기 및 선로의 절연

             Level과 절연 자재비의 경감을 기한다.

         (2) 장점

            가. 고장시 보호 계전기를 신속히 동작시켜 고장선로를 선택차단한다.

            나. 지락 사고 시 Arc전류를 신속히 소멸시키는 접지방식이다.

         (3) 단점

            가. 과대한 지락 전류로 인하여 시설물에 손상을 준다.

            나. 인근 통신선에 큰 유도장해의 원인이 된다.

   2. 중성점 접지 방식의 비교

[2] 접지 계통과 비접지 계통의 비교

[3] 접지방식 계통과 비접지방식 계통의 보호계전 System의 적용

   1. 비접지 방식; 비접지 방식이나 고저항 접지 방식의 지락 보호를 위하여

                   영상전압, 영상전류, 벡터량을 검출하여 SGR을 적용

      1) 영상전류의 검출 방법 - ZCT이용

      2) 영상 접압의 검출

         (1) 선택 지락 방향 계전기(SGR)의 기준 입력으로 사용되는 영상 전압의

             검출 방법으로 GPT(접지변압기)의 Open- 델타방식을 이용한다.

         (2) GPT의 결선

         (3) ZCT와 GPT의 조합을 통한 선택 지략 방향 계전기(SGR)의 결선 및 동작

            가. 지락상 램프; 1선 지락시 지락상의 램프는 꺼지고 건전상의 램프는

                             밝아진다.

           나. GPT  + OVGR; 영상 전압에 의한 경보 또는 CB Trip

           다. SGR, DGR을 통한 선택 차단

[4] 다중접지 방식과 비접지 방식의 비교

[5] 단독접지와 공용접지

   1. 단독접지; 개별적으로 접지 공사를 하되 각 접지극을 20cm이상 떨어지게

                설치 하는 방법

      1) 단독접지의 장점

         (1) 다른 접지의 전위상승 영향을 주지도 받지도 않는다.

         (2) 컴퓨터등 전산기기의 정상 가동을 확보한다.

         (3) 선로의 노이즈(Noise)를 피할 수 있다.

      2) 단독접지의 단점

         (1) 접지 저항값을 얻으려면 고가의 시설비가 소요된다.

         (2) 제한된 면적에서 단독 접지의 효과를 얻으려면 시공상 어려움이 많다.

      3) 단독접지의 시공방법

         (1) 접지봉 사용 경우

             가. 접지봉; 직경 8(m/m)길이 0.9(m)이상의 것

            나. 접지선; GV 14(mm")이상 또는 나동선

            다. 매설깊이; 0.75(m)이상

            라. 접속부는 횡동땜으로 전기적인 완전 접속

            마. 병렬접지는 3(m) 이상 이격

         (2) 접지판 사용시

            가. 접지동판; 두께 0.7(m/m) 면적 900(cm") 이상

            나. 접지선;  14(mm")이상의 GV또는 나동선

            다. 매설깊이; 0.75(m) 이상

      4) 단독접지의 적용; 피뢰용 접지 및 컴퓨터 및 통신기기의 접지

   2. 공용접지; 각기 다른 종류나 목적의 접지를 연접시키는 접지

      1) 공용접지의 장점

         (1) 접지 전극의 연접으로 합성 접지 저항치를 저감 시킨다.

         (2) 접지극의 신뢰도를 향상 시킨다.

         (3) 접지극의 수량이 감소한다.

         (4) 계통 접지를 단순화 할 수 있다.

         (5) 철골 구조물의 연접을 통하여 거대한 접지 전극화 할 수 있다.

      2) 공용접지의 단점

         (1) 계통 접지의 이상 전압 발생시 유기 전압의 상승

         (2) 다른 계통의 사소 파급의 우려가 있다.

         (3) 초고층의 경우 단독 접지와 병행할 경우 단독 접지의 효과가 감소한다.

      3) 공용접지의 문제점

         (1) 전위상승 파급의 문제점이다.

         (2) 공용 접지에 발생하는 지락 전류의 성질

             가. 지락 전류의 크기, 계속시간, 발생확률등이 다양하다.

             나. 피뢰기, 피뢰침의 경우; 큰지락 전류(접지전류)가 발생하며

                 계속 시간은 짧고발생 빈도는 낮다.

             다. 제 2종 접지 공사의 접지극의 경우

              ; 부하기기의 절연이 저하되면 누설 전류가 발생하고 모두

                제 2종 접지극으로환류하여 접지점의 전위가 상승한다.

             라. 컴퓨터 및 주변기기의 경우

              ; 전로와 대지간에 이어지면 상당한 변위 전류가 대지로 흐르게 된다.

         (3) 전위 상승이 다른 기기에 미치는 영향

            가. 큐비클식 수전 설비의 경우

             (가) 피뢰기를 단독 접지한 이유; 피뢰기가 방전 했을때 방전 전류에

                  의한 접지 전위 상승을 방지 하기 위함이다.

               (나) 큐비클에 공용 접지된 경우 부하기기의 절연 저하로 인하여

                    누설 전류 발생시 모두 제 2종 접지극으로 환류하여 접지점의

                    전위가 상승하게 된다.

               (다) 그러므로 규비클에 접촉시 감전될 우려가 있으므로 제 2종 접지는

                    단독으로 시공함(단독접지)이 바람직 하다.

            나. 기기의 프레임 전압

               (가) 위의 상황에서 A, B, C 기기에서 단락 사고가 발생한 경우

                    접지저항 2(?), 단락전류 100(A) 분기 차단기 정격전류 125(A)로

                    가정하면

               (나) C기기의 단락 사고에도 불구하고 분기 차단기는 차단되지 않고 전류

                    는 계속 되는데 이때 전원으로 부터 접지선거리에 비례하여 각 부하

                    기기의 프레임에 접촉 전압이 발생한다.

      4) 공용접지의 시공방법

         (1) 건축 구조물의 이용; 건축 구조물이 철골인 경우 접지극 각 부분에 공용으로

                                 연접한다.

         (2) 방사상 매설 지선 방식

         (3) 환상 매쉬 방식

   3. 단독접지와 공용접지의 비교

[6] 피뢰기와 계장기와의 관계

1. 피뢰기와 접지와 계장기기 접지는 단독접지 시행

       → 낙뢰나 기타 surge로 부터 계장기기를 보호하기 위함이다

    2. 단독 접지극은 상호20(cm) 이상 이격시설 되어야 하므로 초대형 빌딩의 초기 접지

       설계시 위치 선저에 주의 하여야 한다.

    3. 상호 임피던스 작용에 대한 대책

       1) 계장기기의 접지는 제 3종접지 피뢰기 접지는 제 1종 접지

      2) 초고층 대형 빌딩에서 제 3종 접지선과 제 1종 접지선이 병렬로 포설되면 상호 임피던스

          작용에 의하여 제 1종 저항값이 증가하므로 이격시설 하고 절연 피복 전선을 이용한다.

      3) 컴퓨터와 통신용 system접지는 전원선이나 같은 굵기의 접지선을 이용하여 일반 접지

          계통과 분리하는 것이 반드시 요구된다. 특히 고조파 부하에 유의한다.