개념 한 쪽
고압·특고압 전로와 저압 전로가 만나는 지점에서는 두 회로가 사고로 서로 닿는 혼촉 위험을 접지로 막는다. 대상 기기와 전로 조건에 따라 접지공사 종별과 접지저항 기준값이 달라지며, 이 수치 매칭이 시험의 핵심이다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
출제기준 단원 「혼촉에 의한 위험방지시설」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 혼촉방지판 접지 저압 배선 판단 | 1 | 옥상전선로 전선의 케이블 사용 조건을 가려 잘못된 시설 찾기 |
| 접지선 최소 굵기 암기 | 1 | 특별고압 결합 변압기 2차측 접지선의 최소 지름 묻기 |
| 다중접지 계통 합성저항 기준 | 1 | 접지선 분리 시 1km당 중성선·대지 간 저항 한계값 묻기 |
혼촉은 고압·특고압 전로와 저압 전로가 전기적으로 연결되는 사고다. 이를 막는 대표 장치가 변압기 고압권선과 저압권선 사이에 두는 금속제 혼촉방지판이다. 고압과 비접지식 저압을 결합하는 변압기에서 혼촉방지판에 제2종 접지공사를 하면, 저압측을 비접지로 쓰면서도 옥외 배선이 허용된다. 이때 저압 전선은 1구내에 한해 시설하고, 가공전선로에는 케이블을 쓰며, 고압 가공전선과는 별개의 지지물에 시설한다. 옥상처럼 사람이 접근할 수 있는 전선로의 전선은 절연전선이 아니라 케이블을 사용해야 한다.
접지공사 종별은 대상에 따라 정해진다. 변압기의 안정권선·유휴권선이나 이상전압이 발생했을 때 전압조정기 안쪽에 내장된 권선을 보호하기 위해 특별히 요구되는 경우에는 제1종 접지공사를 한다. 고압과 저압을 결합하는 변압기의 2차측 중성점에는 제2종 접지공사를 하고, 이때 특별고압(22kV·23kV급)과 저압을 결합하는 주상 변압기의 2차측 접지선은 지름 2.6mm 이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 굵기와 세기를 요구한다. 계기용변성기(CT·PT)의 2차측 전로는 제3종 접지공사를 하며, 특별고압 계기용변성기의 2차측 접지저항은 10Ω 이하로 유지한다. 특고압·고압 가공전선로에 케이블을 쓸 때는 조가용선과 케이블 피복의 금속체에 제3종 접지공사를 한다.
고압 절연전선을 쓰는 가공전선로의 접지저항은 혼촉 시 2초 이내 자동차단장치의 유무와 전선로 연장에 따라 기준이 갈린다. 2초 이내 자동차단장치가 있으면 10Ω 이하이고, 없으면 전선 연장 3km 이하일 때 30Ω 이하, 3km를 초과할 때 50Ω 이하이다.
중성선을 다중접지하는 22.9kV 계통에서는 각 접지선을 중성선으로부터 분리했을 때, 1km 간격마다 대지와 중성선 사이의 합성 접지저항을 기준값 이하로 유지한다. 2초 이내 자동차단 장치가 없는 조건에서는 30Ω 이하이고, 지기 발생 시 2초 이내에 자동으로 차단하는 장치가 있는 경우에는 15Ω 이하로 강화된다. 접지저항이 크면 지기 전류가 작아져 차단이 늦어지고 중성선의 대지 전위가 올라가 감전 위험이 커진다.
혼촉 방지 관련 문제는 접지 종별과 저항값의 조건 매칭으로 출제된다. 예를 들어 6600V 3상 3선식 고압가공 전선로에 고압 절연전선을 쓰고 전선연장이 180km, 2초 이내 자동차단장치가 없는 조건이면 판단은 두 단계다. 차단장치가 없으므로 연장 기준으로 가고, 180km는 3km를 초과하므로 접지저항은 50Ω 이하가 된다. 연장이 3km 이하라면 30Ω 이하, 차단장치가 있으면 10Ω 이하다.
또 특별고압 계기용변성기의 2차측 접지저항은 10Ω 이하다. 75Ω(특별제3종)·100Ω(제3종)은 저압 기기에 적용하는 값이고 5Ω은 발·변전소 내 기준에 쓰이는 값이라 이 경우에 맞지 않는다. 접지 종별 문제는 「대상 기기 → 접지 종류」 매칭으로 푼다. CT·PT 2차측은 제3종, 변압기 2차측 중성점은 제2종, 안정·유휴권선 보호는 제1종이다.
23kV 특별고압 전로와 저압 전로를 결합한 주상 변압기의 2차측 접지선의 굵기는 최저 몇 mm 인가? (단, 중성점 접지식 전선로임)
정답 ③ · 전기설비 기술기준 및 내선 규정에 따라 특별고압 전로와 저압 전로를 결합하는 변압기의 2차측 접지선 규격을 확인합니다. 변압기 2차측 저압 전로의 접지선(중성점 접지선 등)은 고압측과의 혼촉 등 사고 시 대지 전압 상승을 방지하고 기계적 강도를 확보해야 합니다.
특별고압·저압을 결합하는 변압기 2차측 접지선은 지름 2.6mm 이상의 연동선이 최저 기준이다.
22.9kV 중성선 다중접지 계통에서 각 접지선을 중성선으로부터 분리하였을 경우의 매 1km 마다의 중성선과 대지간의 합성 전기저항값은 몇 Ω 이하이어야 하는가?
정답 ① · 22.9kV 중성선 다중접지 계통에서 중성선의 접지 저항은 계통 보호 및 안전을 위해 규정되어 있습니다. 전기설비 기술기준에 따르면, 각 접지선을 중성선으로부터 분리하였을 때 매 1km마다의 중성선과 대지 간의 합성 전기 저항값은 30Ω 이하로 유지해야 합니다.
22.9kV 중성선 다중접지 계통에서 접지선 분리 시 중성선·대지 간 합성저항은 1km당 30Ω 이하.
22.9kV 중성선 다중접지 계통에서 각 접지선을 중성선으로부터 분리하였을 경우의 1km 마다의 중성선과 대지사이의 합성 전기저항값은 몇 Ω이하이어야 하는가? (단, 전로에 지기가 생겼을 때에 2초 이내에 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있다고 한다.)
정답 ① · 문제는 22.9kV 다중접지 계통에서 각 접지선을 중성선으로부터 분리했을 때 1km당 중성선과 대지 사이의 합성 저항 규정값을 묻고 있다. 규정에 따르면 자동 차단 장치가 있어 사고 시 2초 이내 차단되는 조건에서 그 값은 15Ω 이하로 정해진다.
22.9kV 다중접지 계통은 접지선 분리 시 중성선-대지 합성저항이 1km당 15Ω 이하이다.
전기공사산업기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.