IEEE std. 80을 적용한 공장 접지에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

전기설비기술기준의 판단 기준이 국제표준과 다르고, 전기설비기술의 선진화를 통해 안정성, 신뢰성 및 편의성을 확보하고자, 국제표준에 부합한 사용자 중심의 한국 전기 설비 규정(KEC)으로 개정되었고, 접지 설계를 진행시 설계 초기에 대지저항률 측정 등이 의무화되었다. IEEE std. 80을 적용한 접지 흐름도에 따라 수용가가 요구하는 접지저항값과 위험 전압 및 안전전압을 계산하여 지락전류 발생 시 인체 안전을 확보하는 것을 목적으로 한다. 본 논문에서는 접지프로그램(Ground Mat)을 이용하여 수용가가 요구하는 공장 접지저항 1 Ω이하, 허용 Touch Voltage(Etouch) 209.17 V, 허용 Step Voltage(Estep) 344.54 V의 값 이하로 안전전압을 도출하기 위한 것이다. IEEE std. 80을 적용한 공장접지 설계 조건을 Mesh 접지 간격 10×10 ⅿ에 접지봉 5개로 하면, 예상 Touch Voltage(Et) 122 V 이하, 예상 Step Voltage(Es)는 86.1 V 이하, 접지저항은 0.44 Ω이고, Mesh 접지 간격 15×15 ⅿ에 접지봉 5개로 조건을 변경하면, 예상 Touch Voltage(Et) 140 V 이하, 예상 Step Voltage(Es)는 86.1 V 이하, 접지저항은 0.48 Ω으로 결과 값을 알 수 있었다. 즉, 조건 모두 허용 접촉전압과 허용 보폭전압이 예상 접촉전압과 예상 보폭전압보다(Etouch > Et, Estep > Es) 크므로 접지 설계를 만족하였고, 접지저항 값도 수용가가 요구하는 1 Ω이하 값으로 시뮬레이션 되는 것이 검증되었음을 확인할 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper derived the safety voltage using the grounding program (Ground Mat). In particular, the safety voltage was derived for the factory ground resistance of below 1 Ω or less, allowable Touch Voltage (Etouch) of 209.17 V, and allowable Step Voltage (Estep) of 344.54 V as required by the customer. Moreover, we perform simulations under the conditions of factory grounding design, which applied IEEE Std. 80. In this simulation, five ground rods with a mesh grounding interval of 10×10 ⅿ, were considered. Further, the expected Touch Voltage (Estep) is 122 V or less, the expected Step Voltage (Et) is 86.1 V or less, and the grounding resistance is 0.44 Ω in the simulation. Additional simulations were also performed with the condition changed to 5 ground rods with a mesh grounding spacing of 15×15 ⅿ, an expected Touch Voltage (Et) of 140 V or less, an expected Step Voltage (Es) of 86.1 V or less, and a ground resistance of 0.48 Ω. The simulation result of this paper satisfies the grounding design because the allowable contact voltage and allowable step voltage are greater than the expected contact voltage and expected step voltage (Etouch > Et, Estep > Es). It is also verified through simulation that the grounding resistance value is lower than 1 Ω as required by the customer.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 본론
• 3. 공장 접지 사례 및 고찰
• 4. 결론
• References

참고문헌 (Reference)

1 조영철, "현장측정에 의한 대지 저항률 변화에 대한 접지전극의 저항계산의 보정계수 계산" 공학기술연구원 10 (10): 213-218, 2017

2 Chan-sik Min, "A study of ground resistivity analysis through ground simulation (CDEGS)" Hanyang University 2019

3 Se-gil Jang, "A Study on the efficient grounding construction" Chonbuk National University 2018

4 Joo-hyun Jo, "A Study on the Grounding of Low Voltage Electric Work" Mokpo National University 2017