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접지선
접지선(接地線, earth wire, grounding cable, grounding conductor)은 대지의 접지극과 연결된 선을 말한다. 부하에 전류를 공급하지 않고 대지와 등전위를 목적으로 하고 있으며 정상적인 전기회로 이외의 누설전류 등을 대지로 귀로시켜 인축을 전격으로부터 보호하기 위함이다.
다음의 것을 접지극에 접속하는 금속선을 말한다.
- 전기기기의 금속제 프레임 또는 외함
- 금속제의 전선관,덕트등
- 케이블의 금속 피복
- 전로의 중성선 또는 1선
- 피뢰기의 접지 단자
- 변성기의 2차측 접지 단자
- 기타 접지의 목적물
목차
개요
접지선은 전기기계기구 등의 접지해야 할 단자와 대지에 매설된 접지봉, 접지판 등의 접지극과를 접속시키기 위한 전선이며, 피복되어 있는 것은, 다른 선과 색 구분(통상 녹색)되어 있다. 접지선에는 기계적 강도, 전류용량, 내식성의 3점에서 보아 충분한 굵기, 적절한 재질의 것을 선정해야 한다. 일반적으로 동선을 사용하지만, 알루미늄 선을 사용하는 경우도 있다. 알루미늄 선을 사용할 때는 동선보다 굵은 것을 사용할 필요가 있으며, 흙 속에서 부식에 유의할 필요가 있다. 접지선에는 평소 전혀 전류가 흐르지 않거나, 흘러도 약간이지만, 누전 등 이상시에는 상당히 큰 전류가 되어, 경우에 따라서는 단락전류에 필적하는 대단히 큰 전류가 되어서 접지선이 위험한 온도로 상승하는 일이 있다. 접지선 굵기의 최저한도에 관해서는 전기설비기준 중에 규정되어 있으며, 보다 상세한 사항에 대해서는 내부규정에 제시되어 있다.
접지공사와 접지선
접지는 기본적으로 대지에 다수의 동봉 또는 동판을 땅 깊이 매설하여 대지와 접촉시킨 후에 접지선을 배선하여 이루어진다. 항아리 등을 흙으로 채운 후 동봉이나 동판을 매설하여 접지하는 것은 당연하게도 전혀 의미가 없다. 접지저항 확보를 위해 접지저항 저감제를 같이 매립하거나 동 재질이 아닌 다른 재질의 접지기구를 매설하기도 한다. 또한 가능한 깊이 매설해야 계절/온도 변화에 영향을 적게 받는다.
접지는 땅과 접촉되는 저항에 따라 급이 나뉜다. 정밀기기나 고압전류를 다루는 경우 당연히 저항치가 낮은 접지가 쓰여야 한다.
접지공사 방법은 다음과 같다. 간단히 말해 우리가 흔히 보는 전신주의 접지 방법이라고 생각하면 된다. 분전반이나 전신주에서 내려와 땅으로 들어가는 녹색 또는 녹-황색 피복의 전선이 바로 접지선이다. 그러나 전기설비업자가 규격을 따르지 않고 녹색이나 녹-황색을 전력선으로 시공한 경우도 많으므로 건물 내외부의 녹색선을 무조건 접지선이라고 생각해서는 안 되며 함부로 잡거나 작업을 해서는 안된다. 무적격 업자뿐만 아니라 전기공사업 면허가 있는 업체에서도 녹색을 전력선으로 사용하여 시공한 사례가 있다. 더 심한 경우 전압선, 중성선, 접지선을 포함한 모든 전선이 녹색인 시설물도 있으므로 전선을 만질 때는 활선 경보기, 테스터 등 계측 기기로 직접 확인하면서 작업해야 안전하다. (예시)녹색 전선을 전력선으로 사용한 분전반
- 접지극은 지면으로부터 75cm 이상의 깊이에 매설해야 한다.
- 접지선은 절연 전선이나 케이블을 사용해야 한다.
- 접지선은 지하 75cm부터 지상 2m의 높이까지 보호관을 사용해서 보호해야 한다.
- 접지극은 지하에 존재하는 금속체(수도관등의 물체)에서 1m 이상 이격하거나 30cm 더 깊이 매설해야 한다.
접지선굵기 선정
예전에는 E1 E2 E3 특E3 로 접지를 분류하였고 그에 따라 접지 저항값이 정해져 있었다. 하지만 2021년을 기준으로 관련 규정이 변경되었다.
접지방식의 변경
- 일반적으로 가정 및 사무실은 220 V 또는 380 V 이므로 3종 접지에 해당한다. 그러므로 접지선의 접지 저항값이 100 Ω 이하면 충분하였다.
- 2021년 기준으로 이러한 종별 구분이 폐지가 되고 상단 표의 내용과 같이 4가지로 계통 접지 보호 접지 피뢰 시스템 접지 변압기 중성점 접지로 구분하여 명칭만 변경되었다
- 계통 접지 : 전력계통의 이상현상에 대비하여 대지와 계통을 접속한 것이다.
- 보호 접지 : 감전보호를 목적으로 기기의 한 점 이상을 접지한 것이다.
- 피뢰 시스템 접지 : 뇌격 전류를 안전하게 대지로 방류하기 위해 접지한 것이다.
참고 시설 종류에 따라서는 단독 접지 공통 접지 통합 접지로 나눌 수 있다.
접지선 굵기 선정 방식의 변경
변경 전과 변경 후의 접지선 굵기 선정 방식에 대한 표이다.
- 접지 도체 : 가정용 분전반보다는 큰 사무실 또는 상가 분전함에서 볼 수 있는 접지 단자함녹색 전선만 연결되어 있음에서 땅대지에 박아놓은 접지봉까지의 전선을 말하는 것이다.
- 보호 도체 : 전기기기에서부터 접지 단자함 또는 접지 단자대까지의 전선을 말하는 것이다. 예를 들어 전등 또는 전열 라인의 접지선이라고 생각하면 된다.
- 상기의 내용을 예로 들어 지금까지는 가정 및 사무실에서 전열 라인에 전선 굵기가 25 ㎟ 또는 40 ㎟을 사용하면 접지선으로는 25 ㎟를 사용하였습니다 하지만 변경 후에는 상도체 단면적에 따라서 25㎟ 면 접지선도 25 ㎟를 40 ㎟이면 접지선도 40 ㎟을 사용하여야 한다는 뜻이다
- 상도체의 단면적이 16 ㎟ 이하 일 때는 접지선의 굵기를 상도체 굵기와 같은 것으로 사용
- 상도체의 단면적이 35 ㎟ 이하 일 때는 접지선의 굵기를 16 ㎟으로 사용
- 상도체의 단면적이 35 ㎟ 초과 일 때는 접지선의 굵기를 상도체 굵기의 12 사용
- 상기 표에서는 보호 도체와 상도체의 재질이 같은 경우만 이야기하였으며 다른 경우에 대한 규정도 있다.
접지선과 중성선의 차이점
중성선은 단상3선식의 경우나 3상 교류 계통에서 변압기를 Y결선하는 경우에 그 중성점에 접속되는 전선(인출한 선)을 말한다. 배전계통에서는 선간전압 ,상전압의 사용이 가능하며 선간전압은 동력용으로 사용하고, 상전압은 전등용으로 하는 것이 보통이다.
- 전기공급방식이 3상4선식,1상2선식 등에서 접지선과 달리 전기회로를 구성하여 부하에 전류를 공급함.
- 380/220 3상4선식 공급방식의 경우 R과 S,또는 R과 T등 상선을 이용하는 경우 380V의 전압을 R과 N, S와 N, T와 N을 연결하는 경우 220V전압을 사용하게 됨.
- 중성선과 접지선의 차이점 및 유사함
가장 큰 차이점은 중성선은 정상상태에서는 전류가 흐르지 않는 접지선과 달리 전기회로를 구성하고 있으며 상시 전류가 흐르는 상태( 통전)를 유지하게 된다. 중성선은 일반적으로 접지선에 가깝다고 생각하기 쉬우나 내선규정에서는 전압선으로 분류되어 있다. 접지선은 지중의 접지극(대지)과 등전위를 만들거나 이상전압을 대지로 방전하는 등의 기능을 수행하며 정상적인 상태에서는 전류가 흐르지 않는 상태를 유지하게 된다.
중성선은 정상적으로 기기를 통과한 전류가 전력망으로 돌아가는 선로이고, 접지선은 비정상 전류(누전)를 지면으로 흘려보내기 위한 케이블이다. 접촉 저항때문에 전위차가 있어 중성선과 접지선 사이에 LED를 넣으면 켜지기도 한다.
아무튼 가정이나 산업현장에서는 중성선과 접지선을 구분하지 않고 사용할 경우 전기사고의 위험이 커지니 꼭 구분해서 시공해야 한다. 다만 3상 4선식 혹은 3상 3선식 교류전원을 바로 공급받아 사용하는 일반적인 가정이나 산업현장에서 주로 보기 힘들 뿐 접지선을 중성선으로 사용하는 기기도 존재하기는 한다. 예를 들면 전기 기관차가 있는데, 열차의 전차선을 자세히 보면 전차선에는 1개의 Hot상 케이블만 존재하는 것을 볼 수 있다. 전동차를 통과하여 빠져나가는 전류는 선로를 통해 대지로 흐르게 된다. 즉 접지선을 중성선으로 사용하는 것인데, 접지선이든 중성선이든 0V의 전위를 가진다는 점에서 물리적으로는 동일하기 때문에 그렇게 사용할수도 있는 것이다. 사실 가정에서 접지를 중성선으로 사용하지 못하는 이유는 가정용 전기 시스템이 공학적으로 그렇게 사용하도록 설계되지 않았기 때문이지, 물리적으로는 문제 없다. 그리고 이렇게 사용하려면 당연히 접지시공을 매우 까다롭게 해야 한다.
차량 접지선
유조차 같이 정전기에 취약한 차량은 정전기 방출을 위해 지면으로 연결되는 접지선을 가지는 경우도 많다.
동영상
참고자료
- 〈접지선〉, 《산업안전대사전》
- 〈접지〉, 《나무위키》
- &!$()), 〈접지 방식 및 접지선의 굵기에 대해서〉, 《티스토리》, 2021-09-09
- e077, 〈접지선,접지측 전선이란 ?〉, 《네이버 블로그》, 2014-12-27
같이 보기
