안녕하세요~!! 협진이피씨입니다.
접지 임피던스를 고려해야 한다.
오늘은 접지 임피던스의 기본 개념과 그 중요성에 대해 알아보겠습니다. 많은 분들이 알고 계셔야 할 내용이니, 끝까지 읽어보시기 바랍니다.
접지공사의 현재 상황
현재 대부분의 접지공사는 직류(DC) 전류의 저항(R)만 고려한 시스템입니다. 이는 60Hz 공칭 주파수에서 저항값만 고민한 것입니다. 하지만 접지 시스템을 설계할 때 임피던스(저항 + 리액턴스)와 고주파수까지 고려해야만 합니다.
임피던스와 고주파수 고려의 필요성
저항값만 생각하는 것이 얼마나 1차원적인 생각인지 알아야 합니다. 고주파수를 고려한 접지 설계와 공사법이 얼마나 중요한지 살펴보겠습니다.
- 안전전압 고려: 임피던스와 고주파수를 설계에 반영하지 않으면 안전전압을 확보하기 어렵습니다.
- 뇌격 전류와 단락 전류: 고장 전류(뇌격 전류, 단락 전류, 지락 전류)를 설계에 반영해야 합니다. 특히 1선 지락 전류는 가장 많이 적용되는 설계 요소 중 하나입니다.
- 경제성: 많은 현장에서 공사비 절감을 위해 최소한의 설계를 진행합니다. 하지만 이러한 접근은 장기적으로 큰 사고를 초래할 수 있습니다.
접지 임피던스의 기본 개념
일반적으로 상용 주파수 개념에서 전류의 도통을 방해하는 요소로 저항만을 검토합니다. 그러나 접지 측면에서는 접지 임피던스를 고려해야 합니다.
- 접지저항: DC 성분을 기준으로 한 것으로, 주파수적 개념이 없습니다.
- 고주파 전류: 정보통신 산업의 발달과 건물의 초고층화로 인해 고주파 전류가 발생합니다. 이 경우 리액턴스 성분을 검토해야 합니다.
- 접지 임피던스: 주파수 개념이 포함된 교류적 상태를 기준으로 한 것으로, 고주파 전류에서 중요한 역할을 합니다.
고주파 전류와 접지 임피던스
고주파 전류의 경우 접지 도체의 재질과 유도성 리액턴스 성분이 크게 작용합니다. 이는 낙뢰 전류가 급준파를 이루고 파두장이 짧아 절연파괴 측면에서 심각한 영향을 준다는 것을 의미합니다. 따라서 급준파 전류를 빠르게 대지로 방사시키는 것이 접지저항의 저감보다 매우 중요합니다.
접지시스템 설계의 개선 방안
- 임피던스 고려: 건축물의 중요도에 따라 임피던스를 고려한 설계가 필요합니다.
- 낙뢰 사고 대비: 근생, 빌딩, 작은 건축물도 낙뢰 사고에 대비해야 합니다. 안전하다고 방심하지 말고 철저히 대비해야 합니다.
- 종별 접지저항값 검토: 종별 접지저항값만을 고려하는 기존 방식을 벗어나 임피던스를 포함한 종합적인 검토가 필요합니다.
결론
접지 시스템 설계 시 저항값만 고려하는 것에서 벗어나 임피던스와 고주파수까지 고려하는 것이 중요합니다. 이는 안전하고 효율적인 접지 시스템을 구축하는 데 필수적인 요소입니다. 앞으로 임피던스의 개념을 생각해서 설계를 하고 검토한다면 보다 안정적인 접지 시스템을 구현할 수 있을 것입니다.
낙뢰 전류의 위험성과 접지 시스템의 중요성
낙뢰 전류는 고장 전류 중에서도 특히 위험한 형태를 띱니다. 이는 급준파를 이루며 유입 전류의 상승률이 매우 높고, 파두장이 짧아 전체 에너지는 적을지라도 대지 전위 상승과 절연 파괴 측면에서 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.
낙뢰 전류의 위험성
고장 전류의 특성
낙뢰 전류는 급격히 상승하며, 파두장이 짧아 전력 설비와 건물의 절연 시스템에 막대한 스트레스를 가합니다.
이러한 특성은 대지 전위의 급격한 상승을 초래하며, 전기 설비의 절연을 손상시킬 수 있습니다.
전력 설비의 절연 파괴
절연 파괴는 전력 설비의 안정성을 위협하며, 역섬락 등의 심각한 문제를 유발합니다. 이는 전력망 전체의 안전을 위협하고 대규모 정전 사태를 초래할 수 있습니다.
접지 시스템의 역할
급준파 전류를 빠르게 대지로 방사시키는 것이 접지저항의 저감보다 훨씬 중요합니다. 접지 시스템이 제대로 작동하지 않으면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
대지 전위 상승
급격한 대지 전위 상승은 주변 설비와 인체에 큰 위험을 초래합니다. 이는 감전 사고의 원인이 되며, 설비 손상을 가속화합니다.
절연 파괴 방지
고주파 전류가 제대로 방사되지 않으면 절연 시스템이 파괴되어 전력 설비의 안정성이 저하됩니다. 이는 전력 공급의 신뢰성을 저하시킬 수 있습니다.
결론
낙뢰 전류의 위험성을 간과해서는 안 됩니다. 급준파 전류가 초래하는 대지 전위 상승과 절연 파괴는 전력 설비의 안정성을 심각하게 위협합니다. 이를 방지하기 위해서는 접지저항의 저감보다 급준파 전류를 빠르게 대지로 방사시키는 접지 시스템의 설계와 구현이 필수적입니다.
여러분의 전력 설비와 건물의 안전을 위해, 낙뢰 전류의 위험성을 철저히 인식하고, 효과적인 접지 시스템을 구축하는 데 힘써야 합니다. 안전은 언제나 최우선입니다.
