[논문]위험전압 검토에 따른 개선된 접지설비 모델

신복성; 홍순석

doi:10.5207/jieie.2008.22.4.068

위험전압 검토에 따른 개선된 접지설비 모델
An Improved Model for Grounding System Using Examination of Dangerous Voltage 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.22 no.4, 2008년, pp.68 - 77

신복성 (코오롱 건설) , 홍순석 (홍익대학교 전자.전기공학과)

초록
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국내 접지설계시 가장 널리 사용되는 것은 IEEE Std. 80 위험전압 계산식이나 국내 접지설계 환경의 적정성 여부는 검토되지 않고 있다. 따라서, 본 논문에서는 IEEE Std. 80 접촉전압 계산식의 적용한계를 검토하고 그 문제점을 극복하기 위해 IEEE Std. 80 접촉전압값과 컴퓨터 모의실험값을 비교하여 접촉전압 계산식의 보정계수 $K_a$를 유도하였다. 또한, 유도된 모델 중 Logistic 모델 형식의 보정계수를 적용할 경우 최대 오차율이 10[%]미만인 것을 검증함으로써 고가의 프로그램을 사용하지 않고도 안전하고 경제적인 접지설계를 할 수 있는 방법을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

When we design the grounding grid, dangerous voltage IEEE Std. 80 method has been commonly used in the domestic area. However there is not appropriative examination of ground design environment. So in this paper, we examined of IEEE Std. 80 touch voltage method's marginal utility and we induced corrective factor for those problems by comparison between IEEE Std. 80 touch voltage value and simulation experimentation value. Moreover, Logistic model's corrective factor we proved the maximum accidental error has reduced less than 10[%].

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

지면 관계상 정사각형 접지 면적 50x50과 직사각형 접지 면적 150x100에 대한 모의실험결과를 요약하고자 한다. 그림 1, 2와 표 2, 3은 IEEE Std.

제안 방법

80 위험 전압 식의 적용한계에 대한 검증이 필요하므로 본 논문에서는 우리나라 대부분의 건축물에서 채택하고 있는 정사각형이나 직사각형에 대한 IEEE Std. 80 계산식과 컴퓨터 모의실험 값을 비교하여 적용한계를 검토하였다. 또한, IEEE Std 80 계산식과 컴퓨터 모의실험 값의 차이를 보정하는 계수를 유도함으로서 고가의 프로그램 [6] 을 사용하지 않고도 안전하고 경제적인 접지 설계를 할 수 있는 방법을 제시하였다.
80 접촉전압 계산식의 적용한계를 검토하고 그 문제점을 극복하기 위해 IEEE Std. 80 접촉 전압값과 컴퓨터 모의실험값을 비교하여 접촉전압 계산식의 보정계수 IG를 유도하여 최대오차율이 10[%]미만인 Logistic 모델 형식의 보정계수 Ka를 제시하였다. 이것을 정리하면 다음과 같다.
80-1986에서의 Mesh, 보폭전압 계산식은 IEEE Std. 80-1961과 1976에 사용되었던 Mesh 전압 산출을 위한 간격 계수 IG의 유도에 적용된 비대칭 모델을 새로운 대칭 모델로 제안하였으며, 간격 계수 Km, Ks의 보정 계수 K는 단일 Mesh에 대한 정확성을 높이기 위해 약간 수정되었다. 그리고 직사각형 Grid 계산을 위해 도체 개수 n의 수식이 확장되었으며, 외곽 또는 전체에 접지 봉의 타설 유무에 따라 접지도체 전체 길이 L의 수식도 수정되었다.
80-1961과 1976에서부터 IEEE Std. 80-2000에 이르기까지 위험 전압 계산식의 변천 과정 및 적용한계를 검토하였고 국내 접지설 계시 검증의 필요성을 제시하였다.
80 계산식과 컴퓨터 모의실험 값을 비교하여 적용한계를 검토하였다. 또한, IEEE Std 80 계산식과 컴퓨터 모의실험 값의 차이를 보정하는 계수를 유도함으로서 고가의 프로그램 [6] 을 사용하지 않고도 안전하고 경제적인 접지 설계를 할 수 있는 방법을 제시하였다.
80 계산식과 컴퓨터 모의실험 값을 비교하여 적용한계를 검토하였다. 컴퓨터 모의실험은 CDEGS의 MALT 모듈을 이용하여 수행하였다. 컴퓨터 모의실험에 CDEGS의 MALT모듈을 사용한 것은 MALT모듈이 IEEE Std.

대상 데이터

접지 면적은 40x40에서부터 300x300까지 27가지의 정사각형과 60x40, 80x60, 150x100, 200x150, 300x240 5가지의 직사각형을 선정하였다. 각 접지 망의 제원을 나타내면 표 1과 같다.

성능/효과

IEEE Std 80 접촉전압 계산식의 보정계수 유도 Curve fittin叩을 이용하여 Logistic 모델 Shifted Power fit 모델 Power fit 모델 등 3가지 모델을 제시하였고 이중 Logistic 모델을 적용할 경우 IEEE Std. 80 접촉전압 계산식의 최대오차율이 미만이 되는 것을 검증하였다.
80-1986에서 사용되었던 Mesh 전압 산출을 위한 간격계수 PG와 보폭전압 산출을 위한 간격계수 K의 수정 없이 도체 개수 n이 확장되었으며, n의 확장에 따른 간격 계수 K” K의 보정계수 K의 수식이 수정되었다. 그리고 IEEE Std 80-1986에서 사용되었던 접지도체 전체 길이 L의 수식이 외곽 또는 전체에 접지봉의 타설 유무에 관계없이 Mesh전압을 계산하기 위한 접지 도체 전체 길이 Lm과 보폭전압을 계산하기 위한 접지 도체 전체 길이 Ls로 변형되었다.
세 모델 모두 IEEE Std. 80-2000의 계산식 보다는 최대 오차율이 적고 Shifted Power fit 모델은 접지면적 90x90과 186180에서 최대 오차율이 가장 적으며 나머지 30가지 경우에서 Logistic 모델이 가장 적었다. 특히, Logistic 모델은 최대 오차율이 10[%] 미만이다.
80-1986에서 사용되었던 Mesh 전압 산출을 위한 간격계수 PG와 보폭전압 산출을 위한 간격계수 K의 수정 없이 도체 개수 n이 확장되었으며, n의 확장에 따른 간격 계수 K” K의 보정계수 K의 수식이 수정되었다. 그리고 IEEE Std 80-1986에서 사용되었던 접지도체 전체 길이 L의 수식이 외곽 또는 전체에 접지봉의 타설 유무에 관계없이 Mesh전압을 계산하기 위한 접지 도체 전체 길이 Lm과 보폭전압을 계산하기 위한 접지 도체 전체 길이 Ls로 변형되었다. 즉 IEEE Std.
80-1961과 1976에 사용되었던 Mesh 전압 산출을 위한 간격 계수 IG의 유도에 적용된 비대칭 모델을 새로운 대칭 모델로 제안하였으며, 간격 계수 Km, Ks의 보정 계수 K는 단일 Mesh에 대한 정확성을 높이기 위해 약간 수정되었다. 그리고 직사각형 Grid 계산을 위해 도체 개수 n의 수식이 확장되었으며, 외곽 또는 전체에 접지 봉의 타설 유무에 따라 접지도체 전체 길이 L의 수식도 수정되었다. 즉, IEEE Std.

참고문헌 (6)

ANSI/IEEE Std. 80-1986, "IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding", Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., New York, 1986
ANSI/IEEE Std. 80-2000, "IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding", Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., New York, 2000
J. G. Sverak, "Progress in Step and Touch Voltage Equations of ANSI/IEEE Std. 80 - Historical Perspective", IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 13, No. 3, 1998
B. Thapar, "Simplified Equations for Mesh and Step Voltages in an AC Substation", IEEE Transcations on Power Delivery, Vol. 6, No. 2, 1991
문태완외, "IEEE Std-2000의 메쉬전압식 적용한계의 검토", 대한전기학회 추계학술대회 논문집, 2001
"Current Distrigution, Electromagnetic Interference, Grounding Ad Soil Structure Analysis", SES, 1997

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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