전기안전 예방교육자료 - ④접지 및 피뢰설비

전기안전 예방교육자료 - ④접지 및 피뢰설비

 

 

1. 접지공사의 종류

 

2. 접지의 목적

(1) 접지의 개념

접지는 낙뢰는 물론 원하지 아니하는 과전류 및 과전압 유입, 전기적 잡음으로부터 전원, 통신 제어시스템 등의 복잡한 전기, 전자적 시스템을 안정적으로 동작하게 하는 기능용 접지에 이르기까지 그 사용분야 및 목적에 따라 분류되며 인명이나 설비의 안전을 목적으로 한 경우에는 보안용 접지라 하며, 장비나 시스템의 안정적 가동이나 운용을 목적으로 한 경우에는 기능용 접지라 한다.

(2) 접지의 목적

1) 설비의 절연물의 열화 및 손상시 누전에 의한 감전방지

2) 고압선과 저압선이 혼촉사고시 인체에 위험하므로

3) 누설 전류를 대지로 흘러보내기 위해서

4) 낙뢰방지를 위해서

5) 송배전선, 고전압 모선 등에서 지락사고시 보호계전기를 신속하게 동작시키기 위해서

6) 송배전로의 지락사고시 대전전위의 상승억제하고 절연강도를 경감시키기 위해서

 

3. 접지공사방법

(1) 접지공사 방법 (제1종, 제2종 접지공사 기준)

1) 접지극은 지하 75㎝ 이상의 깊이에 묻는것

2) 접지극은 지표위 60 ㎝까지의 접지선 부분에는 옥내용 절연전선, 케이블을 사용할 것

3) 지하 74 ㎝로부터 지표위 2m 까지의 접지선 부분은 합성수지관, 몰드로 덮을 것

4) 접지선은 캡타이어 케이블, 절연전선, 통신용 케이블 이외 케이불을 사용할 것

5) 접지선을 철주 기타 금속재에 연하여 시설하는 경우에는 잡지극을 지중에서 그 금속으로부터 1m 이상 떼어 매설할 것

< Pig.1 접지공사 방법 >

 

(2) 전기기계․기구의 접지(산업안전기준에 관한 규칙 제328조)

누전에 의한 감전의 위험을 방지하기 위하여 다음 각호에 해당하는 부분에 대하여는 접지를 실시

1. 전기기계․기구의 금속제 외함․금속제 외피 및 철대

2. 고정 설치되거나 고정배선에 접속된 전기기계․기구의 노출된 비충전 금속체중 충전될 우려가 있는 다음 각목의 1에 해당하는 비충전 금속체

가. 지면이나 접지된 금속체로부터 수직거리 2.4m, 수평거리 1.5m 이내의 것

나. 물기 또는 습기가 있는 장소에 설치되어 있는 것

다. 금속으로 되어있는 기기접지용 전선의 피복․외장 또는 배선관 등

라. 사용전압이 대지전압 150[V]를 넘는 것

3. 전기를 사용하지 아니하는 설비중 다음 각목의 1에 해당하는 금속체

가. 전동식 양중기의 프레임과 궤도

나. 전선이 붙어있는 비전동식 양중기의 프레임

다. 고압(750[V] 초과 7000[V] 이하의 직류전압 또는 600[V] 초과 7000[V] 이하의 교류전압을 말한다. 이하 같다) 이상의 전기를 사용하는 전기기계․기구 주변의 금속제 칸막이․망 및 이와 유사한 장치

4. 코드 및 플러그를 접속하여 사용하는 전기기계․기구중 다음 각목의 1에 해당하는 노출된 비충전 금속제

가. 사용전압이 대지전압 150[V]를 넘는 것

나. 냉장고․세탁기․컴퓨터 및 주변기기 등과 같은 고정형 전기기계․기구

다. 고정형․이동형 또는 휴대형 전동기계․기구

라. 물 또는 도전성이 높은 곳에서 사용하는 전기기계․기구

마. 휴대형 손전등

5. 수중펌프를 금속제 물탱크 등의 내부에 설치하여 사용하는 경우에, 그 탱크(이 경우 탱크를 수중펌프의 접지선과 접속하여야 한다)

※ 접지의 분류

(1) 접지의 사용분야 및 목적에 따른 분류

1) 보안용 접지 : 누전에 의한 감전 및 기기의 손상, 화재, 폭발방지 등 전기설비의 안전을 유지하기 위한 접지

① 계통접지 : 고압전로와 저압전로가 혼촉되었을때 감전이나 재해를 방지

② 기기접지 : 누전되고 있는 기기에 접촉되었을때 감전을 방지(외함접지, 프레임접지)

③ 뇌방지용접지 : 낙뢰로부터 인명, 화재, 기기의 손상을 방지(피뢰침, 피뢰기)

④ 정전기방지용접지 : 정전기의 축척에 의한 폭발 재해방지(가공지선, 보안기 등)

⑤ 등전위접지 : 병원에서 의료기기 사용시 안전확보

⑥ 잡음대책접지 : 노이즈에 의한 전자기기의 오동작이나 손상을 방지

2) 기능용 접지 : 전기, 전자, 통신설비기기의 안전을 목적으로 하는 접지

 

4. 피뢰설비

(1) 뇌해의 정의

뇌해란 정전기를 띤 뇌운과 대지 또는 뇌운과 뇌운 사이에 일어나는 일종의 방전현상을 뜻한다. 뇌방전에 의해 일어나는 장애. 뇌방전과 통신선이 전기적, 자기적으로 결합하여 통신선으로 이상 에너지가 침입함으로써 발생한다. 통신선 자체에서 생기는 혼선, 단선 외에 가입자 보안기의 퓨즈 단절, 선로 중계기 장애 등이 있다.

(2) 뇌해의 종류

1) 직격뇌해

벼락으로서 번개 주방전로가 피해물건을 통하여 형성되는 경우를 말하는 것으로, 가공 전선로에서 뇌의 직격을 받았을 때는 송전선로에서 아무리 절연을 강화해도 견딜 수 없이 반드시 섬락(閃絡)을 일으킨다.

※ 직격뇌해의 피해

① 순간고온, 전자력 등에 의한 저해

② 가옥, 축조물 등의 발화

③ 전기공작물의 절연적 파괴

④ 가연성 액체 또는 기체의 인화

2) 유도뢰

뇌운이 송전선에 근접하면 정전유도에 의해 뇌운에 가까운 선로부분에 뇌운과 반대극성이 구속전하가 발생하고, 뇌운에서 먼 선로부분에는 이것과 동량이고, 극성이 반대인 자유전자가 발생된다. 즉, 뇌운저의 전극(-)에 반대극성(+)의 유도전하가 물체에 생겼을때 뇌방전으로 뇌운의 전하가 없어지면 물건의 전위가 갑자기 올라가 물체와 땅 사이에 생기는 방전상태를 말한다.

※ 유도뢰의 예방대책

① 피뢰침 설치

② 물체의 접지

③ 송전선의 경우 피뢰기, 가공지선의 설치

④ 철탑 탑각의 접지저항의 저하를 위한 매설지선의 설치

 

5. 피뢰기의 설치장소

(1) 피뢰기 설치장소

1) 발전소, 변전소 또는 이에 준하는 장소의 가공전선 인입구 및 인출구

2) 가공전선로에 접속되는 배전용 변압기의 고압측 및 특별고압측

3) 고압가공전선로로부터 공급을 받는 수전전력의 용량이 500kW 이상의 수용장소의 인입구

4) 특고압 가공 전선로로부터 공급을 받는 수용장소의 인입구

5) 전원측 및 부하측(배전선로 차단기, 개폐기)

6) 전원측(콘덴서)

(2) 피뢰기의 작동원리

변압기의 선로측에 접속되는데 평상시에는 전류가 흐르지 않으나 방전 개시전압보다 높은 이상전압이 발생하면 피뢰기는 이 전압을 대지로 방전하여 그 단자전압을 기기의 내전압 이하의 낮은 값으로 감소시킨다.

(3) 피뢰기의 설치목적

직류 및 교류의 전기설비 등을 뇌해로부터 보호하여 사고를 경감시키고, 전력공급 및 사용의 안전성을 증가시켜 신뢰성을 향상시키는데 있다.

 

6. 피뢰침의 접지공사

(1) 피뢰침의 접지공사

1) 접지극을 병렬로 하는 경우 2m 이상의 간격으로 한다.

2) 피뢰침의 종합접지 저항치는 10Ω 이하로 하고, 단독접지 저항치는 20Ω 이하로 공사한다.

3) 다른 접지극과의 이격거리는 2m 이상으로 한다.

4) 지하 3m 이상의 곳에서는 30m㎡ 이상의 나동선으로 접속한다.

5) 각 인하 도선마다 1개 이상의 접지극을 접속한다.

(2) 피뢰침과 타 설비와의 관계

1) 피뢰도선은 전등선, 전화선 또는 가스관에서 1.5[m] 이상 이격시킨다

2) 피뢰도선에서 1.5[m] 이내에 있는 전선관, 철사다리, 철관 등의 금속제는 접지시킨다.

3) 피뢰침은 가연성 가스가 발산할 우려가 있는 밸브, 게이지, 배기공 등으로부터 1.5[m] 이상 이격시킨다.

4) 접지극의 저항은 10[Ω]이하로 하며, 접지극 또는 매설도선은 가스관에서 1.5[m] 이상 이격시킨다.

(3) 피뢰기의 점검사항 및 성능

1) 피뢰기 점검사항

① 뇌우가 많이 발생하는 6-7월경 장마철 전에 실시한다.

② 접지저항을 측정한다.

③ 지상의 각 접속부를 검사한다.

④ 지상의 단선, 용융 및 기타 손상유무를 검사한다.

2) 피뢰침의 성능

① 반복동작이 가능할 것

② 구조가 견고하며 특성이 변화하지 않을 것

③ 점검, 보수가 간단할 것

④ 충격방전 개시전압과 제한전압이 낮을 것

⑤ 뇌전류의 방전능력이 크고, 속류의 차단이 확실하게 될 것