전기기사실기(단답형) 접지 해설 페이지

1) 누전에 의한 감전사고 방지 2) 이상전압 억제 3) 보호계전기 확실한 동작 4) 기기 손상방지

[해설]

접지는 누전이나 이상전압이 생겨도 설비의 전위를 대지전위 가까이 묶어 사람과 설비를 보호하는 안전조치다.

• 누전에 의한 감전사고 방지 — 누전된 기기 외함의 전위를 낮춰 인체에 걸리는 접촉전압을 줄인다.
• 이상전압 억제 — 낙뢰나 고저압 혼촉으로 생긴 이상전압을 대지로 흘려보낸다.
• 보호계전기 확실한 동작 — 지락전류가 흐를 통로를 만들어 지락계전기와 누전차단기가 고장을 확실히 검출·차단하게 한다.
• 기기 손상방지 — 이상전압·고장전류로 인한 절연파괴와 소손을 막는다.

외우는 요령: 사람(감전) → 전압(억제) → 계전기(동작) → 기기(보호) 순으로 보호 대상이 넓어진다.

1) 피뢰기 2) 피뢰침 3) 일반기기 및 제어반 외함 4) 옥외 철구 및 경계책 5) 케이블 실드선

[해설]

접지개소는 낙뢰전류·누설전류·유도전압을 대지로 흘려 보내 감전과 기기 손상을 막아야 하는 곳이다.

• 피뢰기 — 선로로 들어온 이상전압(서지)을 대지로 방전시킨다.
• 피뢰침 — 건물에 떨어진 직격뢰 전류를 대지로 흘린다.
• 일반기기 및 제어반 외함 — 누전 때 외함 전위가 오르지 않게 하는 보호접지다.
• 옥외 철구 및 경계책 — 사람이 닿을 수 있는 금속 구조물의 접촉전압을 낮춘다.
• 케이블 실드선 — 차폐층을 접지해 유도전압과 잡음을 대지로 흘린다.

외우는 요령: 뇌 보호(피뢰기·피뢰침), 감전 보호(외함·철구·경계책), 유도 차폐(실드선)로 묶어서 기억한다.

1) 접지극 수량 감소 2) 접지극 연접으로 신뢰도 향상 3) 접지극 연접으로 합성저항 저하 4) 계통접지의 단순화 5) 철근, 구조물 등을 연접하면 거대한 접지전극 효과

[해설]

공용접지는 여러 설비의 접지극을 하나로 연결해 함께 쓰는 방식이다. 접지극이 병렬로 묶이므로 저항은 낮아지고 구성은 단순해진다.

• 접지극 수량 감소 — 설비마다 따로 박을 필요가 없어 시공비가 준다.
• 신뢰도 향상 — 접지극끼리 연접돼 있어 한 곳이 불량해도 나머지가 역할을 대신한다.
• 합성저항 저하 — 접지극이 병렬로 연결돼 합성 접지저항이 낮아진다.
• 계통접지의 단순화 — 여러 계통을 하나의 접지망으로 관리한다.
• 거대한 접지전극 효과 — 건물의 철근·철골 구조물까지 연접하면 넓은 면적 전체가 하나의 전극처럼 동작한다.

혼동 주의: 공용접지의 단점은 한 설비의 고장전위가 연결된 다른 설비로 전위 파급될 수 있다는 점이며, 이 때문에 독립접지를 쓰기도 한다.

1) 다른 기기나 계통으로부터 사고가 파급된다. 2) 계통에 이상전압 발생시 전압이 상승한다. 3) 피뢰침용과 공용이라서 뇌서지의 영향을 받을 수 있다.

[해설]

공용접지는 여러 설비의 접지를 하나로 묶어 쓰는 방식이다. 그래서 한 곳에서 생긴 이상이 연결된 설비 전체로 번진다.

• 사고 파급 — 한 계통의 지락전류가 공용 접지선을 타고 다른 기기·계통으로 퍼진다.
• 전압 상승 — 이상전압이 생기면 공용 접지망 전체의 대지전위가 함께 올라간다.
• 뇌서지 영향 — 피뢰침 접지와 같이 쓰면 낙뢰 전류가 통신·제어기기 쪽으로 흘러들 수 있다.

혼동 주의: 공용접지의 장점(접지저항 저감·등전위 형성·시공 경제성)을 묻는 문제와 헷갈리지 않게 구분한다.

계통접지 : 고,저압 혼촉시 감전방지 기기접지 : 누전되고 있는 기기에 접촉시 감전방지

[해설]

두 접지는 접지하는 대상이 달라서 막아 주는 감전 경로도 다르다.

• 계통접지 — 변압기 저압측 중성점(또는 한 단자)을 접지해 고·저압 혼촉 시 저압측 전위가 고압 수준으로 오르지 않게 억제한다.
• 기기접지 — 기기 외함을 접지해 누전된 기기를 만졌을 때 고장전류가 인체 대신 저항이 낮은 접지선으로 흐르게 한다.

외우는 요령: 계통접지는 「전원(선로) 쪽 혼촉」, 기기접지는 「외함 쪽 누전」에 대비한다.

4개의 측정탐침을 지표면 일직선상에 등거리로 박아서 대지저항을 측정하는 방법

[해설]

워너(Wenner)의 4전극법은 대지저항률을 재는 대표적인 방법이다.

지표면 일직선상에 탐침 4개를 등간격으로 박고, 바깥쪽 두 전극으로 전류를 흘린 뒤 안쪽 두 전극 사이의 전위차를 잰다.
ρ = 2πaR (a: 전극 간격[m], R: 측정 저항[Ω])

전극 간격 a를 바꿔 가며 측정하면 깊이에 따라 대지저항률이 어떻게 달라지는지 추정할 수 있다.

1) 발생하는 접지전류의 최대값 2) 전위상승의 허용값 3) 그 지점의 대지저항률

[해설]

독립접지는 한 접지극에 고장전류가 흘러도 다른 접지극에 전위상승이 옮겨 가지 않을 만큼 떨어뜨려야 한다. 이 거리를 정하는 요소가 아래 세 가지다.

• 접지전류의 최대값 — 흐르는 전류가 클수록 주변 전위가 넓게 올라가 더 멀리 떨어져야 한다.
• 전위상승의 허용값 — 다른 접지극에 허용하는 전위상승을 작게 잡을수록 이격거리가 커진다.
• 대지저항률 — 흙의 저항률이 높을수록 같은 전류에서도 전위가 넓게 퍼져 이격거리가 늘어난다.

반구 접지극을 기준으로 하면 거리 r 지점의 전위는 V = ρI / (2πr)이다. 이 값이 허용값 이하가 되는 r까지 떨어뜨린다고 이해하면 세 요소가 한꺼번에 외워진다.

1) 접지극을 병렬로 연결한다 2) 접지극 길이를 길게한다 3) 접지저항 저감제를 사용한다 4) 접지봉 매설깊이를 길게한다 5) 심타공법으로 시공한다

[해설]

접지저항은 접지극과 대지가 닿는 접촉 면적을 넓히거나 접지극 주변의 대지저항률을 낮추면 줄어든다.

• 접지극 병렬 연결 — 저항을 병렬로 합성하는 원리로 합성저항이 낮아진다.
• 접지극 길이 연장 — 대지와 닿는 면적이 커진다.
• 접지저항 저감제 사용 — 접지극 주변 흙의 저항률을 화학적으로 낮춘다.
• 매설 깊이 증대 — 깊을수록 수분이 많고 온도 변화가 작아 저항이 낮고 안정적이다.
• 심타공법 — 접지봉 여러 개를 이어 붙여 땅속 깊이 박는 시공법이다.

혼동 주의: 병렬로 연결한 접지극끼리 너무 가까우면 서로 간섭해 저감 효과가 줄어든다.

1) 지속성이 있을 것 2) 안전할 것 3) 전기적으로 양도체 일 것 4) 작업성이 좋을 것 5) 전극을 부식시키지 않을것

[해설]

접지저항 저감재는 접지극 주변 흙에 섞어 대지저항률을 낮추는 재료다. 그래서 효과·안전·시공성을 모두 갖춰야 한다.

• 지속성 — 빗물에 씻기거나 말라도 저감 효과가 오래 유지되어야 한다.
• 안전성 — 인체와 토양·지하수를 오염시키지 않아야 한다.
• 전기적 양도체 — 전기가 잘 통해야 실제로 저항이 내려간다.
• 작업성 — 현장에서 섞고 주입하기 쉬워야 한다.
• 전극을 부식시키지 않을 것 — 금속 접지극이 부식되면 오히려 접지저항이 올라간다.

외우는 요령: 「오래·안전·잘 통하고·다루기 쉽고·녹슬지 않게」 다섯 가지로 묶는다.

1) 외관검사 2) 보호장치 설치 및 동작시험 3) 접지저항 시험 4) 절연저항 시험 5) 절연내력 시험

[해설]

자가용 변압기 설비는 사용하기 전에 사용전검사로 시공 상태·절연·접지·보호 기능을 확인한다.

• 외관검사 — 설치 상태·규격·손상 여부를 눈으로 확인한다.
• 보호장치 설치 및 동작시험 — 고장이 났을 때 보호계전기·차단기가 설계대로 동작하는지 확인한다.
• 접지저항 시험 — 접지저항이 기준값 이하인지 측정한다.
• 절연저항 시험 — 메거로 권선과 선로의 절연 상태를 잰다.
• 절연내력 시험 — 정해진 시험전압을 일정 시간 가해 절연이 견디는지 확인한다.

혼동 주의: 절연저항 시험은 저항값을 재는 시험이고, 절연내력 시험은 고전압을 가해 절연이 견디는지 보는 시험이다.

1) 정전용량법 2) 펄스 레이더법 3) 수색 코일법 4) 아크 반사법 5) 머레이 루프법

[해설]

지중 배전선로는 고장점을 눈으로 볼 수 없어서 케이블의 전기적 성질이나 반사파를 이용해 위치를 추정한다.

• 정전용량법 — 케이블 정전용량이 길이에 비례하는 성질을 이용해 단선 지점을 구한다.
• 펄스 레이더법 — 펄스를 보낸 뒤 고장점에서 반사되어 돌아오는 시간으로 거리를 계산한다.
• 수색 코일법 — 케이블에 전류를 흘리고 지상에서 코일로 자계 변화를 따라가며 고장점을 찾는다.
• 아크 반사법 — 고장점에 고전압을 걸어 아크를 일으키고 그 순간의 반사파로 위치를 잡는다.
• 머레이 루프법 — 휘트스톤 브리지 원리로 도체 저항비를 재서 지락·단락점까지의 거리를 구한다.

혼동 주의: 메거법·탄젠트 델타법은 고장점 측정법이 아니라 절연감시 방법이다.

1) 정전기 재해 - 감전 - 전전기 화재 - 전기설비 기능저하 2) 전기 재해 - 감전 - 전기화재 - 전기설비 소손 - 아크 복사열 등에 의한 화상 3) 낙뢰 재해 - 감전 - 낙뢰 화재 - 전기설비 손괴

[해설]

전기재해는 원인에 따라 정전기·전기·낙뢰 재해로 나눈다. 원인은 달라도 세 재해 모두 결과에 감전이 공통으로 들어간다.

• 정전기 재해 — 대전된 전하가 방전하면서 감전, 정전기 화재(가연물 착화), 전기설비 기능저하를 일으킨다.
• 전기 재해 — 전기가 흐르면서 감전, 전기화재, 설비 소손, 아크 복사열에 의한 화상을 일으킨다.
• 낙뢰 재해 — 외부에서 뇌서지가 들어와 감전, 낙뢰 화재, 전기설비 손괴를 일으킨다.

외우는 요령: 감전과 화재는 세 재해에 공통이다. 설비 피해 표현은 정전기가 기능저하, 전기가 소손, 낙뢰가 손괴로 각각 다르게 짝지어 외운다.

메거법, 탄젠트 델타법

[해설]

지중케이블은 절연체가 서서히 열화되므로 절연저항과 유전손실을 측정해 상태를 감시한다.

• 메거법 — 절연저항계(메거)로 직류 전압을 걸어 절연저항값을 직접 측정한다.
• 탄젠트 델타법 — 교류 전압을 걸어 절연체의 유전손실각(tanδ)을 재며, 이 값이 커지면 수분·보이드 같은 내부 열화가 진행된 것이다.

메거법은 간단하지만 상당히 진행된 열화만 잡아낸다.

탄젠트 델타법은 그보다 앞선 초기 열화를 찾아낼 수 있다.

1) 변압기의 절연저항 : 절연저항계(메거) 2) 절연재의 고유저항 : 절연저항계(메거) 3) 배전선의 전류 : 후크 온 메타 4) 검류계의 내부저항 : 휘스톤 브리지 5) 전해액의 저항 : 콜라우시 브리지

[해설]

측정 대상의 종류와 저항 크기에 따라 알맞은 계측기가 정해진다.

• 변압기 절연저항·절연재 고유저항 — 수 MΩ 이상의 큰 저항이라 절연저항계(메거)로 잰다.
• 배전선 전류 — 선로를 끊지 않고 집게로 도선을 물어 재는 후크 온 메타를 쓴다.
• 검류계 내부저항 — 중간 크기 저항을 정밀하게 재는 휘스톤 브리지를 쓴다.
• 전해액 저항 — 직류로 재면 분극이 생기므로 교류를 쓰는 콜라우시 브리지로 잰다.

혼동 주의: 콜라우시 브리지는 접지저항 측정에도 쓰지만, 절연저항은 메거로 잰다.

1) 머레이 루프법 : 1선지락, 2선지락, 선간 단락 2) 정전용량법 : 단선사고 3) 펄스 레이더법 : 지락사고, 3상 단락

[해설]

도체가 이어져 있는지, 끊어졌는지에 따라 쓸 수 있는 고장점 측정법이 달라진다.

• 머레이 루프법 — 건전상과 고장상으로 브리지 루프를 만들어야 하므로 도체가 연속된 1선지락·2선지락·선간 단락에 쓴다.
• 정전용량법 — 도체가 끊겨 루프를 만들 수 없는 단선사고에 쓰며, 끊긴 곳까지의 정전용량이 길이에 비례하는 성질을 이용한다.
• 펄스 레이더법 — 임피던스가 급변해 반사파가 뚜렷하게 잡히는 지락사고와 3상 단락에 쓴다.

외우는 요령: 단선사고에 쓰는 정전용량법만 따로 기억한다. 루프가 필요한 머레이 루프법은 지락·단락용이다.

500[V]

[해설]

한국전기설비규정(KEC)의 저압전로 절연성능 기준에 따라, 사용전압 500[V] 이하의 일반 저압 회로는 절연저항계로 DC 500[V]를 가해 측정한다.

SELV·PELV 같은 특별저압 회로는 DC 250[V]로, 사용전압이 500[V]를 넘는 회로는 DC 1,000[V]로 시험한다.

외우는 요령: 250(특별저압), 500(일반 저압), 1,000(500[V] 초과)의 세 단계로 기억한다.

[사진참고]

1) 감지 전류 : 인체에 흐르는 전류가 수[mA] 를 넘으면 느낄수 있게 되는데, 사람에 따라 1 [mA] 이하를 느끼는 경우도 있다 2) 경련 전류 : 도체를 잡은 상태에서 인체에 흐르는 전류를 증가 시키면 5~20[mA] 정도의 범위에서 근육이 수축·경련을 일으켜 스스로 도체에서 손을 델 수 없는 상태로 된다 3) 심실 세동 전류 : 인체에 흐르는 전류가 수십[mA] 를 넘으면 심장근육이 경련을 일으켜 혈액공급이 정지되며, 사망에 이를 수 있다. 단시간내 통전을 멈추면 죽음을 면할 수 있다

[해설]

감전 시 인체 반응은 흐르는 전류가 커질수록 감지전류 → 경련전류 → 심실세동전류 순으로 위험해진다.

• 감지전류 — 수[mA] 정도에서 전류가 흐르는 것을 느끼는 단계로, 민감한 사람은 1[mA] 이하도 느낀다.
• 경련전류 — 5~20[mA]에서 근육이 수축·경련해 스스로 도체에서 손을 뗄 수 없게 된다.
• 심실세동전류 — 수십[mA]를 넘으면 심장근육이 경련해 혈액공급이 멈춰 사망할 수 있으나, 단시간에 통전을 끊으면 살 수 있다.

외우는 요령: 느낌 → 손을 못 뗌 → 심장 정지 순서로 전류가 커진다.

혼동 주의: 경련전류는 불수전류·이탈불능전류라고도 부르며, 심실세동전류는 통전시간이 짧을수록 큰 값이 된다.

1) 누전 2) 과전류 3) 낙뢰 4) 지락 5) 용단 6) 단락 7) 도체 접속부과열 8) 불꽃방전

[해설]

전기화재는 전기에너지가 열·불꽃으로 바뀌어 주변 가연물에 불이 붙는 것이다. 원인은 전류 과다·절연 파괴·접촉 불량·외부 유입으로 묶어 외운다.

• 누전 — 절연이 약해져 전류가 의도하지 않은 경로로 새면서 열이 난다.
• 과전류 — 전선 허용전류를 넘는 전류가 흘러 도체가 과열된다.
• 낙뢰 — 밖에서 들어온 대전류·이상전압이 절연을 파괴하고 불을 붙인다.
• 지락 — 전로가 대지와 닿아 지락전류가 흐르고 접촉점에서 열이 난다.
• 용단 — 과대전류로 도체가 녹아 끊어지면서 고열과 녹은 금속이 튄다.
• 단락 — 두 선이 저항 없이 맞닿아 순간적으로 매우 큰 단락전류가 흐른다.
• 도체 접속부 과열 — 접속이 느슨해 접촉저항이 커진 곳에 열이 몰린다.
• 불꽃방전 — 개폐기 조작이나 접촉 불량으로 생긴 스파크가 가연성 가스·먼지에 불을 붙인다.

외우는 요령: 과전류·단락·용단은 전류가 많은 경우, 누전·지락은 전류가 새는 경우다. 접속부 과열·불꽃방전은 접촉 불량, 낙뢰는 외부 유입이다.

1) 고감도 누전차단기 설치 2) 기계·기구 외함 접지 3) 접지시설을 완벽하게 한다 4) 2중 절연구조 전기기기 선정

[해설]

감전 방지 대책은 누전 시 전원을 끊는 방법, 외함에 걸리는 전압을 낮추는 방법, 누전이 외함까지 오지 않게 하는 방법으로 나뉜다.

• 고감도 누전차단기 — 누설전류를 감지해 정격감도전류 30[mA] 이하, 0.03초 이내에 전원을 차단한다.
• 기계·기구 외함 접지 — 누전 때 고장전류가 인체보다 저항이 낮은 접지선으로 흘러 외함 전위가 오르지 않는다.
• 접지시설 완벽화 — 접지저항이 크거나 접지선이 끊기면 외함 접지 효과가 사라지므로 접지 상태를 확실히 유지한다.
• 2중 절연구조 전기기기 — 기능절연 위에 보호절연을 한 겹 더 입혀 절연이 파괴되어도 외함에 전압이 나타나지 않는다.

실무 의미: 2중 절연 기기는 접지 없이도 안전해서 휴대용 전동공구에 주로 쓴다.

제5고조파 제거 ------► 파형개선

[해설]

전력용(진상) 콘덴서에 직렬리액터를 다는 목적은 계통의 제5고조파를 없애 전압 파형을 개선하는 것이다.

콘덴서만 있으면 주파수가 높을수록 리액턴스가 작아져 고조파 전류를 끌어들이고, 계통과 공진해 고조파를 키운다. 직렬리액터를 넣으면 제5고조파에 대해 회로가 유도성이 되어 공진이 생기지 않는다.

유도성이 되는 조건은 다음과 같다.
5ωL > 1/(5ωC)
ωL > 0.04 × 1/(ωC)
따라서 리액터 용량은 이론상 콘덴서 용량의 4%이고, 주파수 변동 여유를 둔 실제값은 6%를 쓴다.

[사진참고]

[해설]

THD(총고조파왜형률)는 파형이 정현파에서 얼마나 벗어났는지를 나타내는 지표로, 기본파 실효값에 대한 전 고조파 성분 실효값의 비로 정의한다.

전류의 경우 $THD = \dfrac{\sqrt{\sum_{n=2}^{\infty} I_n^{2}}}{I_1} \times 100[\%]$
전압의 경우 $THD = \dfrac{\sqrt{\sum_{n=2}^{\infty} V_n^{2}}}{V_1} \times 100[\%]$

분자는 2차 이상의 고조파만을 합성한 실효값이므로 기본파 성분은 제외한다는 점이 핵심이며, THD가 클수록 파형 왜곡이 심해 기기의 과열·오동작 위험이 커진다.

1 ) 변압기, 전동기 등의 여자전류 2) 전기로, 아크로 3) 용접기 4) 송전선로으| 코로나 5) 병렬 콘덴서(전력용 콘덴서) 6) 인버터, 컨버터 등의 전력변환 장치

[해설]

고조파는 전압과 전류가 비례하지 않는 비선형 부하에서 주로 생긴다. 원인은 자기포화·아크·스위칭 세 가지로 나눠 외운다.

• 변압기·전동기의 여자전류 — 철심이 자기포화되면서 여자전류 파형이 뾰족하게 일그러진다.
• 전기로·아크로 — 아크가 불안정하게 끊겼다 이어지면서 전류 파형이 일그러진다.
• 용접기 — 아크 방전을 쓰기 때문에 같은 이유로 고조파가 나온다.
• 송전선로의 코로나 — 도체 표면의 부분방전이 비선형이라 고조파가 섞인다.
• 병렬 콘덴서(전력용 콘덴서) — 계통 리액턴스와 공진해 이미 있는 고조파를 키운다.
• 인버터·컨버터 등 전력변환장치 — 반도체 스위칭으로 전류를 잘라 쓰는 가장 대표적인 고조파원이다.

혼동 주의: 병렬 콘덴서는 고조파를 직접 만든다기보다 키우는 요인이어서, 직렬리액터를 달아 대책을 세운다.

1) 콘덴서 및 리액터에 소음·진동 및 과열 발생 2) 통신선에 잡음전압 발생 3) 전동기의 철손 및 동손 증가로 손실 발생

[해설]

고조파는 기본파의 정수배 주파수 성분이어서, 주파수가 높아지면 임피던스와 손실이 달라지는 기기나 가까운 통신선에 장해를 준다.

• 콘덴서·리액터 — 고조파 전류가 흘러들고 확대되어 소음·진동·과열이 생긴다(콘덴서는 주파수가 높을수록 리액턴스가 작아 전류가 몰린다).
• 통신선 — 전력선의 고조파 전류가 전자유도를 일으켜 통신선에 잡음전압이 생긴다.
• 전동기 — 고조파 전류·자속 때문에 철손·동손이 늘어 온도가 오르고 효율이 떨어진다.

외우는 요령: 기기 과열, 통신 잡음, 전동기 손실의 세 갈래로 묶는다.

1) 3상4선식 회로의 중성선 과열 2) 보호계전기의 오동작 3) 통신선의 유도장해 4) 전력용 기기의 과열 및 소손

[해설]

고조파는 전류 파형을 일그러뜨려 전기설비에 과열·오동작·유도장해를 일으킨다.

• 3상4선식 중성선 과열 — 제3고조파는 세 상의 위상이 같아 상쇄되지 않고 중성선에 합쳐져 흐른다.
• 보호계전기 오동작 — 일그러진 파형을 잘못 인식해 불필요하게 동작하거나 필요할 때 동작하지 않는다.
• 통신선 유도장해 — 높은 주파수 성분이 전자유도로 가까운 통신선에 잡음을 일으킨다.
• 전력용 기기 과열·소손 — 변압기·콘덴서·전동기의 손실이 늘어 과열되고 수명이 줄어든다.

실무 의미: 3상4선식 회로에 전력변환장치 부하가 많으면 중성선 굵기를 상선 이상으로 검토한다.

① 인축의 몸으로 고장전류가 흐르지 않도록 한다.
② 인축에 흐르는 고장전류를 위험하지 않은 값 이하로 제한한다.
(그 외 : 고장전류 지속시간을 위험하지 않은 시간 이내로 제한)

[해설]

KEC 고장보호(간접접촉 보호)는 고장으로 전위가 생긴 기기 외함 등에 사람이나 가축이 닿을 때의 감전을 막는 보호다.

• 고장전류가 인축의 몸으로 흐르지 않도록 보호접지·등전위본딩 등으로 전류 경로를 따로 만든다.
• 인축에 흐르는 고장전류를 위험하지 않은 값 이하로 제한한다.

그 밖에 고장전류의 지속시간을 위험하지 않은 시간 이내로 제한하는 방법(자동차단)도 인정된다. 혼동 주의: 충전부에 직접 닿는 것을 막는 것은 기본보호(직접접촉 보호)다.

① 접지도체
② 보호도체
③ 접지시스템

[해설]

KEC 용어 정의에 나오는 접지 용어로, 연결 경로가 되는 도체, 안전을 위한 도체, 이들을 모두 합친 설비로 구분된다.

• 접지도체 — 계통·기기의 한 점을 접지극에 이어 주는 도전성 경로다.
• 보호도체(PE) — 감전 보호 등 안전을 목적으로 설치하는 도체다.
• 접지시스템 — 개별·공통 접지에 필요한 접속과 장치(접지극·접지도체·보호도체 등)를 모두 합친 설비다.

혼동 주의: 접지도체는 접지극까지 잇는 연결선이고, 보호도체는 기기 외함 등을 안전하게 묶어 주는 도체다. 둘을 서로 바꿔 쓰면 틀린다.

KEC 저압 전로 절연저항 기준이다.

① 250   ② 0.5
③ 500   ④ 1.0
⑤ 1,000   ⑥ 1.0

완성표

전로의 사용전압[V]	DC시험전압[V]	절연저항[MΩ]
SELV 및 PELV	250	0.5
FELV, 500 이하	500	1.0
500 초과	1,000	1.0

※ SELV·PELV : 1·2차 절연 회로 / FELV : 비절연 회로.

[해설]

저압전로의 절연성능 기준은 사용전압 구간별로 DC 시험전압과 최소 절연저항을 정한다.

• SELV·PELV는 시험전압 250 V, 절연저항 0.5 MΩ 이상이다(1·2차가 절연된 특별저압 회로라 기준이 가장 낮다).
• FELV와 500 V 이하 회로는 시험전압 500 V, 절연저항 1.0 MΩ 이상이다.
• 500 V 초과 회로는 시험전압 1,000 V, 절연저항 1.0 MΩ 이상이다.

외우는 요령: 시험전압은 250·500·1,000으로 오르지만 절연저항은 SELV·PELV만 0.5이고 나머지는 모두 1.0이다. FELV는 1·2차가 절연되지 않은 회로라 일반 저압과 같은 기준을 적용한다.

① 접지선·접지극 자체의 도체저항
② 접지극 표면과 대지(토양) 사이의 접촉저항
③ 접지극 주위 대지의 저항(대지 고유저항)

[해설]

접지저항은 전류가 접지선에서 접지극을 거쳐 대지로 퍼져 나가는 경로에 있는 저항들을 직렬로 더한 값이다.

• 도체저항 — 접지선·접지극 금속 자체의 저항으로, 매우 작다.
• 접촉저항 — 접지극 표면과 흙이 맞닿는 면의 저항으로, 흙을 잘 다지면 줄어든다.
• 대지저항 — 접지극 주위 흙 자체의 저항으로, 토양의 고유저항에 좌우되며 접지저항의 대부분을 차지한다.

실무에서 접지극을 깊게 박거나 저감재를 쓰는 것도 접촉저항과 대지저항을 줄이기 위해서다.

KEC 143.3.1(주등전위본딩 도체) 규정값이다.

(1) 최소 단면적
① 구리도체 : 6 mm²
② 알루미늄 도체 : 16 mm²
③ 강철 도체 : 50 mm²

(2) ④ 구리도체 25 mm²

[tip] 6 / 16 / 50, 상한 25.

[해설]

KEC 143.3.1(주 등전위본딩 도체)에 따르면 주접지단자에 접속하는 본딩도체는 가장 큰 보호접지도체 단면적의 1/2 이상이면서 재질별 최소값 이상이어야 한다.

• 구리도체는 6 mm² 이상이다.
• 알루미늄 도체는 구리보다 도전율이 낮아 16 mm² 이상으로 더 굵다.
• 강철 도체는 도전율이 가장 낮아 50 mm² 이상으로 가장 굵다.

상한은 구리도체 25 mm²(또는 다른 재질의 동등 단면적)여서, 1/2 규정으로 계산한 값이 이보다 커도 25 mm²를 넘길 필요가 없다.

외우는 요령: 최소 6·16·50, 상한 25.