[논문]독립접지방식의 전위간섭 문제 해결을 위한 연구

이복희; 이수봉; 이태형; 길형준; 한운기; 김효진; 이형권

[국내논문] 독립접지방식의 전위간섭 문제 해결을 위한 연구
A Research on the Solution of the Potential Interferences of Isolation Grounding Systems 원문보기

이복희 (인하대학교) , 이수봉 (인하대학교) , 이태형 (인하대학교) , 길형준 (한국전기안전연구원) , 한운기 (한국전기안전연구원) , 김효진 (한국전기공사협회) , 이형권 (한국전기연구원)

This paper presents the potential interferences in various grounding electrode systems. The ground potential rise and potential interference coefficients were calculated as a function of the configuration and size of grounding electrodes and the distance between grounding electrodes. The potential rise and potential interference coefficient strongly depend on the distance between grounding electrodes, the shape and size of grounding electrodes.

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문제 정의

따라서 본 연구에서는 독립접지 방식의 접지환경에 적합한 시공방법을 도출하고자 CDEGS 접지설계 프로그램을 이용하여 실제 크기의 100분의 1로 축소된 봉상 접지전극을 모의하고 주변에 다양한 형상의 접지전극을 설치하여 나타나는 전위분포를 조사하였다, 또한 봉상 접지전극 및 격자형 접지전극에서의 전위간섭의 정도를 분석하여 전위간섭곜수로 평가하였다.

제안 방법

접지전극 A에 1 [A]의 전류를 인가하고 접지 전극 간 거리를 0.P0.7 [m]까지 이격시키면서 나타나는 대지전위 상승 분포를 조사하였다.
본 연구에서는 CDEGS 접지설계 프로그램을 이용하여 다양한 형상의 접지전극에서 나타나는 전위간섭을 시뮬레이션을 통해 분석하여 다음과 같온 결론을 얻었다. 봉상 접지전극 주변에 봉상 접지전극을 시설한 경우 접지 전극 간 이격거리가 가까울수록 타 접지전극으로 매설된 봉상 접지전극의 전위간섭은 전극 길이의 영향이 크며, 이격거리가 멀어질수록 전극의 길이가 전위간섭에 미치는 영향은 거의 없다.
06 [m] 봉상 접지전극을 시설하고 인근에 그림 6 (a), (b), (c), (d), (e)와 같은 형상과 크기가 다양한 격자형 접지전극을 각각 설치하였다. 봉상 접지전극에 1 [A] 의 전류를 인가하고 접지전극간 거리를 0.1-0.7 [m] 까지이격시키면서 나타나는 대지전위상승 분포를 조사하였다.

대상 데이터

0075 [m]의 깊이에 수직으로 설치하였다. 접지전극 B로는 길이 0.06 [m], 0.12 [m], 0.3 [m], 0.48 [m]의 봉상 접지전극을 모의하였다. 접지전극 A에 1 [A]의 전류를 인가하고 접지 전극 간 거리를 0.
2에 나타내었다. 직경 0.001 [m], 길이 0.06 [m] 인봉상 접지전극을 지표면으로부터 0.0075 [m]의 깊이에 수직으로 설치하였다. 접지전극 B로는 길이 0.

성능/효과

2x02 [m] (e)격자형 접지 전극에서 전위상승과 전위간섭계수가 가장 낮은 값으로 나타났고, 1지점에서 보다 봉상 접지전극에서 더 멀리 떨어진 2지점에서의 전위상숭콰 전위간섭계수가 더 낮게 나타났다. 또한 크기가 동일한 QlxOJ [m]인 격자형 접지 전극에서 접지전극의 형상이 (c), (d)격자형 접지전극처럼 변하더라도 전위상승과 전위간섭계수는 큰 차이가 나지는 않았다. 이에 반해 접지전극간 이격거리가 0.
4 [m]이상이 되면 격자형 접지전극의 형상이나 크기에 따른 전위상승 및 전위간섭에 미치는 영향은 크게 나타나지 않았다. 따라서 주접지전극으로 봉상 접지전극을 시설하고 인근에 격자형 접지전극을 설치할 경우 격자형 접지전극의 형상보다는 격자형 접지전극의 크기가 전위간섭에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 격자형 접지전극에서 인하 도선이나 접지연결선의 접속점을 가능한 주 접지전극에서 멀리 떨어진 지점에서 인출하여 설비에 연결하는 것이안전적인 측면에서 유리하다.
봉상 접지전극의 길이가 전위간섭계수를 줄이는 중요한 요소가 될 것으로 판단된다. 봉상 접지전극 주변에 여러가지 종류의 격자형 접지전극을 시설한 경우 격자형 접지전극의 형상보다는 크기가 전위간섭에 미치는 영향이 크게 나타났다
접지 전극간 이격거리가 가까울수록 전위간섭계수의 접지전극 길이 의존성이 크게 나타났고, 이격거리가 0.4 [m] 이상 멀어질수록 접지전극의 길이가 전위상승 및 전위간섭에 미치는 영향은 거의 나타나지는 않았다. 그러나 접지전극 시설 면적이 협소한 장소에서 접지전극의 길이가 전위상승 및 전위간섭계수를 줄이는 중요한 요소가 될 것으로 판단된다.
접지전극간 이격거리가 가까울수록 여러가지 형상 및 크기에 따른 격자형 접지전극 B의 전위상숭과 전위간섭계수는 약간 차이를 보였다. 특히, 0.

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