접지 매설지선의 계산방법 및 접지극의 저항특성(Earth Rod Installation)

접지 매설지선의 계산방법 및 접지극의 저항특성(Earth Rod Installation)

 

 

1. 매설접지(埋設接地, 埋設地線)

일반적으로 별로 사용되지는 않지만 구미 여러나라에서 이용되며, 어떤 특정 장소에 원형으로 매설하는 것도 있다.

 

1) 깊게 매설하는 매설지선

지표면의 영향을 무시하는 경우 충분한 깊이에 매설하는 것의 접지 저항

(R) =P / 2πl (In × P/2πl -1) (Ω)

ℓ : 지선의 길이, a : 지선의 반경, ρ : 대지 저항율

단, ℓ〉a의 경우에 적용한다.

 

 

2) 지표면의 지선

지표면에 설치할 경우 접지저항(R)은

R = P / πl (In × 2l/a -1) (Ω)

 

 

3) 일정한 길이로 매설한 경우

3-1) 지선의 길이가 매설깊이 보다 큰 경우의 접지저항(R)은

R = P / πl (In × 2l/√2a.d -1) (Ω)

ℓ : 지선의 길이, a : 지선의 반경

d : 매설 깊이, ρ : 대지 저항율

 

 

3-2) 지선의 길이가 매설깊이 보다 적은 경우의 접지저항(R)은

R = P / 2πl (In × 2l/a. -1) +P /8π.d (Ω)

위 식은 ℓ〈 a의 경우에 적용한다.

 

 

 

2. 접지극(接地極)

대지에 매설하는 전극으로서 동판, 접지봉(관), 전선 등 여러 종류가 있다. 접지극으로 규정된 접지저항치를 얻을 수 있으며, 화학적, 기계적으로 내구성(耐久性)이 있는 것을 사용해야 한다.

접지동판은 일반적으로 수평으로 하여 상수면하(常水面下)에 매설하면 좋은데 그림과 같이 접지동판의 면적이 1.9㎡ 이상이 되면 접지저항은 거의 감소하지 않는다. 따라서 동판을 매설하는 경우에는 한 개의 큰판보다 몇 개로 나누어 매설하는 편이 효과적이다. 즉, 전극에 전류가 흐르면 접지저항 부분에 소비되는 에너지에 의한 국부적 온도 상승과 이것에 의한 수분의 감소 등으로 인하여 등가적(等價的)인 접지저항의 증대현상이 생기므로 전극의 허용전류도 0.16[A/㎠] 정도로 설계하는 것이 좋다.

 

접지봉은 그 단면이 S자 형과 환형이 있는데 피복은 강심동피복제이며 리드선이 달려있는 것 1본, 또는 여러본을 연결하여 Hammer로 타설하도록 되어 있다. 그 외에 잘 사용되는 접지봉(관)은 철관, 철봉, 앵글 및 탄소봉 등이 있다.

또한 접지극의 일종으로서 주접지극으로서 소요의 접지저항을 얻을 수 없을 때 보조적으로 사용하는 전극을 보조전극이라고 한다.

 

< Fig01. 접지동판의 면적-저항특성도 >

 

접지극의 재료는 대체로 다음과 같은 것을 사용한다.

· 동판 : 두께 2.0mm, 폭 1,000mm, 길이 1,000mm의 것

· 동봉 : 직경 8.0mm이상, 길이 0.9m이상의 것

· 동봉(아연도금제) : 외경 25mm이상, 길이 0.9m이상의 것

· 철봉(아연도금제) : 직경 12mm이상, 길이 0.9m이상의 것

· 매설지선 : 단면적 14㎟이상의 나동연선