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접지시스템의 구성요소

학습 정보

과목 전기설비기술기준 · 유형 이해 · 난이도 중급 · 숙련도 미학습

접지시스템은 "선 하나를 땅에 박는 것"이 아니라, 고장전류가 기기에서 대지까지 흘러갈 하나의 연결된 경로다. 그 경로를 이루는 부품이 어떤 것들이고 각각 무슨 일을 하는지를 정리한다.

법규는 개정된다. 아래는 KEC(한국전기설비규정) 기준이며 실제 적용 시 최신 고시를 확인해야 한다.

구성요소

KEC 는 접지시스템을 접지극, 접지도체, 보호도체와 기타 설비로 구성된다고 규정한다. 아래의 주접지단자·등전위본딩 도체는 그 "기타 설비"에 해당하는 것들로, 규정이 열거한 세 가지와 구분해 보는 편이 좋다.

전류가 흐르는 순서대로 따라가면 구조가 한눈에 들어온다.

기기 노출도전부 ─ 보호도체(PE) ─ 접지도체 ─ 접지극 ─ 대지
                              └ 주접지단자에서 모임

① 접지극

실제로 대지와 접촉하는 부분이다. 여기서 접지저항의 대부분이 결정된다.

  • 봉형(접지봉), 판형(접지판), 대형(접지대), 메시(망상) 등
  • 건축물의 철근·철골, 콘크리트에 매입된 기초 접지극도 사용할 수 있다
  • 지하 매설 금속배관을 이용하기도 하나 제한 조건이 있다

접지저항은 접지극의 재질보다 대지의 저항률과 접촉 면적이 좌우한다. 그래서 땅이 건조하거나 암반이면 접지봉을 여러 개 박거나 깊이 박는다.

② 접지도체

접지극과 주접지단자를 잇는 도체다. 고장전류가 전부 여기를 지나므로 굵기(단면적) 가 규정으로 정해진다. 기계적 손상·부식·전식으로부터 보호해야 한다.

③ 보호도체 (PE, Protective Earth)

기기의 노출도전부와 주접지단자를 잇는 도체다. 우리가 흔히 "접지선"이라 부르는 초록/노랑 줄무늬 전선이 이것이다. 전원 케이블과 함께 기기까지 따라간다.

④ 주접지단자 (접지 모선)

보호도체·접지도체·등전위본딩도체가 한 곳에 모이는 단자다. 여기서 모든 접지가 하나로 묶인다. 점검과 측정을 위해 분리할 수 있는 구조여야 한다.

⑤ 등전위본딩 도체

건물 안의 금속 부분(수도관, 가스관, 구조체 철골 등)을 서로 묶어 전위차를 없애는 도체다. 접지의 목적이 "0 V 를 만드는 것"이라기보다 "만질 수 있는 것들 사이에 전위차가 생기지 않게 하는 것" 임을 보여주는 부분이다.

왜 전위차가 핵심인가

감전은 대지에 대해 전압이 높아서가 아니라 인체의 두 접촉점 사이에 전위차가 있어서 일어난다. 두 손이 닿는 곳의 전위가 똑같다면 아무리 높아도 전류가 흐르지 않는다. 새가 고압선에 앉아도 감전되지 않는 이유가 그것이다.

그래서 접지시스템의 설계는 "저항을 얼마나 낮출 것인가"뿐 아니라 "사람이 닿는 것들을 어떻게 같은 전위로 묶을 것인가" 의 문제다. 등전위본딩과 통합접지가 중요해지는 이유다.

정리

요소 잇는 구간 핵심
접지극 대지 ↔ 접지도체 접지저항의 대부분을 결정
접지도체 접지극 ↔ 주접지단자 고장전류 전량이 통과 → 단면적 규정
주접지단자 모든 도체가 모이는 곳 분리 가능 구조
보호도체(PE) 기기 외함 ↔ 주접지단자 흔히 말하는 "접지선"
등전위본딩 건물 내 금속체끼리 전위차 제거

학습노트

(여기에 본인 언어로 이해한 내용을 정리)