개념 한 쪽
고압·특고압 설비에서 접지는 사고 때 위험한 전압을 대지로 흘려보내 사람과 기기를 지키는 장치다. 무엇을 접지하느냐에 따라 제1종부터 특별 제3종까지 접지공사의 종별이 정해진다. 변압기 중성점, 케이블 피복, 방호장치 금속부 같은 대상마다 종별과 접지저항 수치가 다르므로 이를 세트로 구분해 두는 것이 핵심이다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
출제기준 단원 「고압, 특고압 접지계통」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 접지 종별 매칭 | 1 | 지중전선 방호장치 금속부의 접지 종별을 가리기 |
| 변압기 중성점 접지 | 1 | 특고압·저압 결합 변압기 저압측 중성점의 접지 종별 판정 |
| 가공 케이블 접지 종별 | 1 | 조가용선과 피복 금속체에 할당되는 접지 종별 가림 |
접지공사는 대상이 종별을 결정한다. 특고압 혹은 고압 전로를 저압 전로에 이어주는 변압기의 저압측 중성점에는 제2종 접지공사를 한다. 고압측에 고장이나 낙뢰 같은 이상이 생기면 위험한 고전압이 저압측으로 넘어올 수 있는데, 중성점을 접지해 두면 이상전압이 대지로 흘러 기기와 사람을 보호한다.
지중전선 관련 금속체는 제3종 접지공사의 대상이다. 관로나 암거 따위에 지중전선을 수용하는 방호장치의 금속 부분과 지중전선 피복에 쓰이는 금속체는 지락 사고 때 위험한 전압이 뜰 수 있으므로 접지한다. 케이블로 시설하는 특고압 가공전선로에서도 조가용선(케이블을 공중에서 받치는 선)과 케이블 피복의 금속체에 제3종 접지공사를 한다. 이 두 대상은 「지중·가공 케이블 금속부 = 제3종」으로 묶어 외우면 편하다.
고압·특고압용 기기의 외함에는 제1종 접지공사를 적용한다. 예컨대 22900V용 변압기라면 그 금속 외함이 교류 7000V를 넘는 특별고압용 기기에 해당하므로 제1종 접지공사의 대상이다(개정 전 기술기준 기준). 고압·특고압의 가공전선이 금속 외울타리와 교차하는 경우에도 교차점과 좌우 45m 이내 개소에 제1종 접지공사를 한다. 다만 가공전선을 케이블로 시설한 개소는 이 규정에서 뺀다. 제1종은 접지저항 기준이 가장 엄격한 접지로, 사고 전류를 확실하게 대지로 흘려보내 보호장치가 빨리 동작하게 한다.
중성선 다중접지는 사용전압 조건에 따라 허용 저항값이 달라진다. 사용전압이 15kV를 넘지 않는 특고압 가공전선로에서는 접지 지점 간 거리 300m 이하, 접지선 분리 시 각 접지점 대지저항 50Ω 이하, 접지선은 공칭단면적 6mm² 이상의 연동, 저압 전로 접지측 전선과의 공용이 허용된다. 1km마다의 합성전기저항 기준은 조건에 따라 달라지는데, 15kV 이하 전선로에서는 30Ω 이하, 22.9kV 전선로에서 지락 시 2초 이내 자동차단 장치가 있는 경우에는 15Ω 이하(그런 장치가 없으면 10Ω)이다. 조건과 수치를 세트로 구분해 두어야 한다.
방전장치 접지도 종별 매칭과 함께 암기한다. 변압기를 통해 특고압 전로와 이어진 고압전로에 방전하는 장치를 변압기 단자에 가까운 1극에 설치한 경우, 그 접지저항은 10Ω 이하로 유지한다. 방전장치는 이상전압을 대지로 신속히 흘려보내는 장치이므로 기준이 가장 엄격하다. 주상변압기의 2차측 접지선은 특고압 가공전선로(중성선 다중접지식 제외)와 저압 전로를 결합한 경우 공칭단면적 16mm² 이상의 연동선을 쓴다.
접지 문제의 대표 꼴은 「대상 → 종별」 매칭이다. 특고압·저압 결합 변압기의 저압측 중성점은 제2종, 지중전선 방호장치 금속부와 피복 금속체·가공 케이블의 조가용선과 피복 금속체는 제3종, 고압·특고압용 기기 외함은 제1종이다. 대상이 다른 종별을 서로 바꿔 놓은 선지가 오답으로 쓰인다.
저항·거리 수치 문제는 조건을 함께 확인해야 한다. 15kV 이하 중성선 다중접지는 접지선 분리 시 1km당 합성전기저항 30Ω 이하이고, 22.9kV 전선로에서는 2초 이내 자동차단 장치가 있으면 15Ω 이하, 없으면 10Ω이다. 접지 지점 간 거리 300m 이하, 각 접지점 50Ω 이하, 접지선 6mm² 이상 연동도 세트로 묻는다. 금속제 외울타리 교차 접지는 좌우 45m 이내, 방전장치 접지저항은 10Ω 이하, 주상변압기 2차측 접지선은 16mm² 이상 연동선이다.
고압전로와 비접지식 저압전로를 결합하는 변압기로 고압권선과 저압권선간에 있는 금속제의 혼촉방지판에 제2종 접지공사를 한 것에 접속하는 저압전선을 옥외에 시설할 때 잘못된 것은?
정답 ① · 문항은 고압권선과 비접지식 저압권선을 결합한 변압기에서 혼촉방지판에 제2종 접지를 한 경우에 저압 전선을 옥외에 시설할 때 잘못된 사항을 묻고 있다. 옥상 등 사람의 접근이 가능한 옥외 옥상전선로에는 케이블을 사용해야 하므로 절연전선을 사용하는 것은 규정에 어긋나며 잘못된 시설이다.
혼촉방지판에 제2종 접지한 변압기의 저압 옥상전선로 전선은 절연전선이 아닌 케이블을 사용해야 한다.
특별고압 계기용변성기의 2차측에 접지공사를 시행할 때 그 접지저항의 값은 몇 Ω 이하로 유지하여야 하는가?
정답 ② · 특별고압 계기용 변성기(PT, CT 등)의 2차측 접지는 이상 전압으로부터 작업자와 기기를 보호하기 위해 시행합니다. 전기설비 기술기준에 따르면 특별고압 계기용 변성기의 2차측 접지 저항은 10Ω 이하로 유지해야 합니다.
특별고압 계기용변성기 2차측 접지공사는 이상전압 침입에 대비해 접지저항 10Ω 이하를 유지해야 한다.
변압기의 안정권선이나 유휴권선 또는 전압조정기의 내장 권선을 이상전압으로부터 보호하기 위하여 특히 필요할 경우, 그 권선에 접지공사를 할 때에는 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?
정답 ① · 변압기의 권선 중 계통에 직접 연결되지 않거나 특정한 보호가 필요한 안정권선, 유휴권선 등은 이상 전압 발생 시 정전기 유도나 전압 섬락 등으로 인한 권선 파괴를 방지해야 합니다. 이러한 특수 권선을 보호하기 위하여 접지공사를 시행하는 경우, 계통의 접지와 달리 전압 강하나 과전류 등에 대한 고려보다는 확실한 전위 고정과 이상 전압의 신속한 방전이 중요하므로, 가장 엄격한 기준인 제1종 접지공사를 하도록 규정하고 있습니다.
변압기 안정권선·유휴권선, 전압조정기 내장권선의 이상전압 보호용 접지는 제1종 접지공사.
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