접지계통과 비접지계통 방식 비교

1. 개요

1) 고압전로와 저압전로의 경계에는 강압용 변압기가 있는데 이 변압기의 중성점이 접지되어 있느냐의 여부에 따라

   접지계통과 비접지계통으로 구별할 수 있음

 

2. 접지계통

1) 변압기 2차측의 중성점 또는 1단자가 대지에 접속되어 있는 전기방식

2) 접지계통의 전류에 인체 등이 접촉하게 되면 폐회로가 구성되어 인체에 위험한 전류가 흐르게 됨

3) 변압기 2차측 중성점을 접지하는 것은 고,저압 혼촉에 의한 2차측 전로의 전위가 비정상적으로 상승하는 것을 억제하기 위해서임

3. 비접지계통

1) 변압기 2차측 이후의 전로가 대지에 접지되지 않는 전기방식

2) 비접지계통 전로에 인체 등이 접촉시 대지정전용량을 경유해서 인체에 약간의 누설전류가 흐르므로 감전사고가 일어나지 않아서 감전사고 대책의 하나로 고려됨.

3) 장거리 선로의 경우 선로 충전전류가 커져서 감전사고가 발생할 수 있음.

 

4. 접지계통과 비접지계통의 비교

 

 

5. 비접지방식의 종류

1) 전원측 구성방법에 따라 혼촉방지판부변압기 방식, 절연변압기 방식으로 구분함

2) 혼촉방지판 부 변압기 방식

가. 변압기 내부에서 고,저압 혼촉에 의한 위험을 방지하기 위해 제2종 접지를 실시한 혼촉방지판이 붙어 있는 변압기를 사용

3) 절연변압기 방식

가. 저압전로 도중에 비접지형 소형 변압기(2차 전압 300V 이하, 정격용량 3KVA 이하)를 사용하는 방식

나. 절연변압기 2차측 전로는 접지를 하지 않아야 함.

□ 접지계통과 비접지계통 방식 비교

1. 비접지계통

1) 비접지계통이란 인위적으로 접지되어 있지 않다는 뜻이나 결코 완전히 무접지 상태는 아니다. 실제로는 비접지계통도 대지간의 커패시턴스에 의해 접지되어 있는 것이며 대부분의 전력계통에 있어서의 이러한 임피던스는 매우 높다.

2) 장점

가. 지락사고가 발생되어도 아주 작은 전류가 흐르므로 전력계통을 차단하지 않고 계속해서 운영할 수 있다.

나. 접지를 생략하므로 접지설비에 필요한 비용이 절감된다.

3) 단점

가. 전력계통의 중성점이 접지되어 있지 않으면 지락사고 또는 정상운전에 따른 switching시 평소전압의 수배에 달하는 순간 과전압이 발생하게 되어, 계통의 모든 분야에 걸쳐 절연을 파괴한다.

나. 한 전선로에 지락사고 발생시 사고가 발생되지 않은 건전상의 전위를 평소보다 73% 상승시킴. 대체로 대지간의 절연내력이 평소 전압에 적합하도록 설계되어 있기 때문에 이러한 과전압이 오래 지속되면 결국 건전상의 절연을 파괴하므로 이중 지락사고로 발전함. 즉, 높은 전류를 수반하는 사고로, 설비에 심각한 손상을 야기시킴.

다. 비접지계통에서의 지락전류는 전선로의 높은 커패시턴스에 의한 것이므로 대체로 수A ~ 25A 범위임. 그러나 이러한 낮은 전류는 전력계통의 보호장치를 동작시킬만큼 큰 전류가 아니므로 사고 전류가 오래 지속될수 있고, 이에 따라 누전화재, 폭발을 야기시킬 수 있다.

 

2. 접지계통

1) 직접접지계통

가. 장점

* 1선 지락사고시 건전상의 상전압이 상승되지 않으므로 과전압을 경감시킨다.

* 계통의 정상운전시 발생되는 SURGE의 값을 저하시킬 수 있으므로 피뢰기의 책임이 경감된다.

* 지락사고시 사고전류를 많이 흐르게 함므로써 지락사고를 확실히 보호할 수 있다.

* 인체 및 기기의 안전측면에서 유리하다.

나. 단점

* 고장전류가 크므로 과도안정도가 나쁘다.

* 지락사고시에 송전선 가까이 평행통신선에 전자유도전압을 유기시켜 여러 가지 유도장해를 줄 우려가 있다.

* 차단기기 큰 전류를 차단할 기회가 많아진다.

 

 

2) 저항접지계통

가. 저항접지계통이란 중성점에 저항을 연결하여 접지하는 것임. 주로 고압계통에서 적용되는 것으로서 지락사고시 사고전류를 제한하기 때문에 다음과 같은 특성을 갖고 있암.

나. 변압기, 케이블, 모터, switchgear 등과 같은 기기에 지락사고 발생시 화재로 인한 손상을 경감시킨다.

다. 사고전류가 통과하는 기기 또는 회로의 기계적 스트레스를 감소시킨다.

라. 접지궤환 회로에 흐르는 지락사고 전류에 의한 감전을 예방한다.

마. 지락사고 전류에 의한 화재, 폭발의 위험을 방지한다.

바. 지락사고 차단시 발생되는 순간 전압강하를 완화한다.

3) 리액턴스 접지계통

가. 리액턴스 접지계통이란 중성점을 리액턴스 즉, 리액터로 접지하는 것임.

나. 지락사고 전류는 중성점의 리액턴스에 의해 결정되므로 3상단락전류의 25 ~ 60%로 사고전류를 제한하여 과전압을 해소하는 계통이다.

다. 발전기를 직접접지할 경우 최대지락사고 전류가 3상단락사고 전류보다 높을수가 있기 때문에 발전기 중성점에 리액터를 설치함으로써 지락사고 전류가 3상 단락사고전류를 초과하지 않도록 하고 있다.

라. 3상 4선 방식의 전력계통에서는 항상 발전기에 리액턴스 접지를 하여 지락사고 전류를 제한하고 있다.