저압 전기설비 배전방식, 계통접지 방식

저압 전기설비

 

1. 적용범위

교류 1kV 또는 직류 1.5kV 이하인 전압의 전기를 공급하거나 사용하는 전기설비에 적용하며 다음의 경우를 포함한다.

- 전기설비를 구성하거나, 연결하는 선로와 전기 기계 기구 등의 구성품

- 저압 기기에서 유도된 1kV 초과 회로 및 기기(예 : 저압 전원에 의한 고압 방전등, 전기 집진기 등)

 

 

2. 배전 방식

(1) 교류 회로

- 3상 4선식 중성선 또는 PEN 도체는 충전 도체는 아니지만 운전 전류를 흘리는 도체이다.

- 3상 4선식에서 파생되는 단상 2선식 배전 방식의 경우 두 도체 모두가 선도체이거나 하나의 선도체와 중성선 또는 하나의 선도체와 PEN 도체이다.

- 모든 부하가 선간에 접속된 전기설비에서는 중성선의 설치가 필요하지 않을 수 있다.

 

 

(2) 직류 회로

PEL과 PEM 도체는 충전 도체는 아니지만 운전 전류를 흘리는 도체이다. 2선식 배전 방식이나 3 선식 배전 방식을 적용한다.

 

 

3. 계통 접지의 방식

(1) 계통 접지 구성

- 저압 전로의 보호 도체 및 중성선의 접속 방식에 따라 접지 계통은 다음과 같이 분류한다.

가. TN 계통

나. TT 계통

다. IT 계통

 

- 계통 접지에서 사용되는 문자의 정의는 다음과 같다.

가. 제1 문자 - 전원계통과 대지의 관계

T : 한 점을 대지에 직접 접속

I : 모든 충전부를 대지와 절연시키거나 높은 임피던스를 통하여 한 점을 대지에 직접 접속

나. 제2문자 - 전기설비의 노출 도전부와 대지의 관계

T : 노출 도전부를 대지로 직접 접속. 전원계통의 접지와는 무관

N : 노출 도전부를 전원계통의 접지점(교류 계통에서는 통상적으로 중성점, 중성점이 없을 경우는 선도체)에 직접 접속

다. 그다음 문자(문자가 있을 경우) - 중성선과 보호 도체의 배치

S : 중성선 또는 접지된 선도체 외에 별도의 도체에 의해 제공되는 보호 기능

C : 중성선과 보호 기능을 한 개의 도체로 겸용 (PEN 도체)

 

 

(2) TN 계통

전원 측의 한 점을 직접 접지하고 설비의 노출 도전부를 보호 도체로 접속시키는 방식으로 중성선 및 보호 도체(PE 도체)의 배치 및 접속방식에 따라 다음과 같이 분류한다.

 

 

1. TN-S 계통은 계통 전체에 대해 별도의 중성선 또는 PE 도체를 사용한다. 배전계통에서 PE도체를 추가로 접지할 수 있다.

2. TN-C 계통은 그 계통 전체에 대해 중성선과 보호 도체의 기능을 동일 도체로 겸용한 PEN 도체를 사용한다. 배전계통에서 PEN 도체를 추가로 접지할 수 있다.

3. TN-C-S 계통은 계통의 일부분에서 PEN 도체를 사용하거나, 중성선과 별도의 PE 도체를 사용하는 방식이 있다. 배전계통에서 PEN 도체와 PE 도체를 추가로 접지할 수 있다.

 

(3) TT 계통

- 전원의 한 점을 직접 접지하고 설비의 노출 도전부는 전원의 접지 전극과 전지적으로 독립적인 접지극에 접속시킨다. 배전계통에서 PE 도체를 추가로 접지할 수 있다.

 

(4) IT 계통

- 충전부 전체를 대지로부터 절연시키거나, 한 점을 임피던스를 통해 대지에 접속시킨다. 전기설비의 노출 도전부를 단독 또는 일괄적으로 계통의 PE도체에 접속시킨다. 배전계통에서 추가 접지가 가능하다.

- 계통은 충분히 높은 임피던스를 통하여 접지할 수 있다. 이 접속은 중성점, 인위적 중성점, 선도체 등에서 할 수 있다. 중성선은 배선할 수도 있고, 배선하지 않을 수도 있다.

 

 

4. 감전에 대한 보호

(1) 보호대책 일반 요구사항

1) 적용범위

인축에 대한 기본 보호와 고장 보호를 위한 필수 조건을 규정하고 있다. 외부 영향과 관련된 조건의 적용과 특수설비 및 특수장소의 시설에 있어서의 추가적인 보호의 적용을 위한 조건도 규정한다.

 

 

2) 일반 요구사항

- 안전을 위한 보호에서 별도의 언급이 없는 한 다음의 전압 규정에 따른다.

가. 교류전압은 실효값으로 한다.

나. 직류전압은 리플 프리로 한다.

 

- 보호대책은 다음과 같이 구성하여야 한다.

가. 기본 보호와 고장 보호를 독립적으로 적절하게 조합

나. 기본 보호와 고장 보호를 모두 제공하는 강화된 보호 규정

다. 추가적 보호는 외부 영향의 특정 조건과 특정한 특수장소에서의 보호대책의 일부로 규정

 

- 설비의 각 부분에서 하나 이상의 보호대책은 외부 영향의 조건을 고려하여 적용하여야 한다.

가. 다음의 보호대책을 일반적으로 적용하여야 한다.

→ 전원의 자동차단

→ 이중 절연 또는 강화 절연

→ 한 개의 전기 사용 기기에 전기를 공급하기 위한 전기적 분리

→ SELV와 PELV에 의한 특별 저압

나. 전기 기기의 선정과 시공을 할 때는 설비에 적요되는 보호대책을 고려하여야 한다.

 

- 특수설비 또는 특수장소의 보호대책은 특별한 보호대책을 적용하여야 한다.

- 장애물을 두거나 접촉 범위 밖에 배치하는 보호대책은 다음과 같은 사람이 접근할 수 있는 설비에 사용하여야 한다.

가. 숙련자 또는 기능자.

나. 숙련자 또는 기능자의 감독 아래에 있는 사람.

 

- 숙련자와 기능자의 통제 또는 감독이 있는 설비에 적용 가능한 보호대책은 다음과 같다. 다만, 무단 변경이 발생하지 않도록 설비는 숙련자 또는 기능자의 감독 아래에 있는 경우에 적용하여야 한다.

가. 비도전성 장소

나. 비접지 국부등전위본딩

다. 두 개 이상의 전기 사용기기에 공급하기 위한 전기적 분리

 

 

- 보호대책의 특정 조건을 충족시킬 수 없는 경우에는 보호대책을 적용하는 등 동등한 안전 수준을 달성할 수 있도록 시설하여야 한다. 

- 동일한 설비, 설비의 일부 또는 기기 안에서 달리 적용하는 보호대책은 한 가지 보호대책의 고장이 다른 보호대책에 나쁜 영향을 줄 수 있으므로 상호 영향을 주지 않도록 하여야 한다.

- 고장 보호에 관한 규정은 다음 기기에서는 생략할 수 있다. 

가. 건물에 부착되고 접촉 범위 밖에 있는 가공선 애자의 금속 지지물

나. 가공선의 철근 강화 콘크리트 주로서 그 철근에 접근할 수 없는 것

다. 볼트, 리벳트, 명판, 케이블 블립 등과 같이 크기가 작은 경우(약 50㎜ x 50㎜ 이내) 또는 배치가 손에 쥘 수 없거나 인체의 일부가 접촉할 수 없는 노출 도전부로서 보호 도체의 접속이 어렵거나 접속의 신뢰성이 없는 경우

라. 전기기기를 보호하는 금속관 또는 다른 금속제 외함