접지공사 종류 및 접지저항 저감 방법

전기를 안전하게 사용하기 위해 꼭 필요한 것 중 하나는 접지인데요, 접지한다는 것은 전기안전상 중요한 설비로 피뢰설비, 전력설비, 통신설비, 전기방식설비 등을 대지와 전기적으로 결합시켜 대지의 전위와 동일하게 하는 것을 말합니다. 접지에 대한 정부의 고시 규정은 아래와 같습니다.

전기설비기술기준의 판단기준(전기설비) [지식경제부공고 제2012-32호, 2012. 1. 31., 일부개정] 제18조(접지공사의 종류) ⓛ 접지공사는 표 18-1에서 정한 것으로 하며 각 접지공사별 접지저항 값은 표 18-1에서 정한 값 이하로 유지하여야 한다. 다만, 다음 각 호의 접지공사는 예외로 한다. 1. 제12조제7호 및 제8호"가"의 것을 접지하는 경우 2. 제22조, 제27조제1항, 제2항, 제4항 및 제6항, 제43조제2호"가" 및 제3호"가", "나", 제249조에 의해 접지하는 경우 3. 중성점이 접지된 특고압 가공전선로의 중성선에 제135조제2항 및 제4항제11호에 따라 접지하는 경우 4. 저압 가공전선을 특고압 가공전선과 동일 지지물에 시설되는 부분에 접지공사를 하는 경우 5. 제6항 및 제7항에 따른 공통접지(common earthing system), 통합접지(global earthing system) 및 제22조의 2에 따라 접지공사를 하는 경우

■ 접지공사 종류 및 접지저항 기준

고시에 보듯이 접지공사는 제1종 접지공사, 제2종 접지공사, 제3종 접지공사, 특별 제2종 접지공사로 나누어지고요. 이에따른 접지저항값을 각각 아래와 같이 규정하고 있습니다.

■ 접지선의 굵기

접지선의 굵기는 전기설비기술기준의 판단기준에 따르면, 접지 종별에 따라 굵기가 다르게 규정됩니다.

제19조(각종 접지공사의 세목) ⓛ 제18조제1항의 접지공사의 접지선[제2항에서 규정하는 것 및 제211조제6항(제224조제8항에서 준용하는 경우를 포함한다)에서 규정하는 것을 제외한다]은 표 19-1에서 정한 굵기의 연동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 쉽게 부식하지 않는 금속선으로서 고장시 흐르는 전류를 안전하게 통할 수 있는 것을 사용하여야 한다.

 

■ 토지 저항율

  대지(토지)의 형태에 따른 저항율이 각각 다른데요, 이 의미는 저항율이 크고 작음에 따라 접지저항을 기준이내로 만족하기 쉽지 않다는 의미인데요.  암반지대에서 접지저항을 기준치로 만족하기 매우 어렵다는 것을 알 수 있습니다.

토양의 종류
늪 및 못	80-200Ω.m
점토질 및 모래	150-300Ω.m
모래	250-500Ω.m
사암 및 암반지대	10,000-100,000Ω.m

 

■ 접지저항 개선 방법

  - 수분 함량이 많은 곳으로 선택하면 접지저항을 훨씬 쉽게 얻을 수 있고, 10%이하면 접지 저항이 크게 상승합니다.

- 접지봉의 두께를 크게 하면 약간의 도움이 됩니다. 두배로 증가시키면 10%정도 저감된다고 합니다.

- 접지봉 깊이 : 전기설비기술기준에 의하면 접지봉 길이에 관계 없이 최소한 지면으로 부터 75cm 이상으로 하되 동결깊이를 감안하여 매설하도록 하고 있습니다. 

- 접지봉 깊이를 깊게 박으면 효과가 훨씬 좋은 것을 알 수 있습니다. 일부에서는 보링접지라는 방식을 사용하는데, 보링기계로 직경 5~10cm의 구멍을 깊이 10m이상, 경우에 따라 30m정도 굴삭하고 봉상태의 접지 전극을 넣는 방식으로, 접지를 개선하기 어려운 경우 사용합니다.  가장 효과적인 방법이고요, 2배의 깊이는 저항을 40% 저감시킨다고 합니다.

- 접지봉 수를 증가시키면 2개 증가시키는 경우 40%를 감소시킬 수 있다고 합니다.

- 접지봉 간격을 늘리면 저감효과 있습니다.

- 공간이 여유가 있는 경우 메시접지(mesh)를 하면 효과가 있고요, 또한 접지극은 접지장소의 토질 또는 현장여건에 적합한 것을 사용하며, 접지저항을 저감하기 위하여 무공해성 접지저항 저감제도 사용할 수 있습니다.

■ 접지시설시 주의 사항

 - 축사, 쓰레기 매립지 등 토양오염이 심해 접지동봉이 급격히 부식될 것으로 예상되는 개소에는 내부식성이 우수한 재질의 접지극을 사용해야 합니다.

- 접지선과 접지극 리드선과의 접속은 슬리브 압축접속 또는 이와 동등 이상의 방법으로 완전하게 접속하여야 하여야 접지저항을 얻기 쉽고, 불완전 접속으로 인해 추후 저항 상승이 없습니다. 

- 접지저항을 낮추기 위해 화학 저감제를 쓰는 경우, 1~2 년 정도 경과 하면 접지선, 접지봉이 매우 심하게 부식하여 접지체의 역할을 못하는 경우도 있습니다. 임시적으로 소금류를 사용하여 접지저항을 낮춘 경우 기준은 통과할 수 있지만 추후 문제가 될 수 있으므로, 절대 금물입니다. 소금물이 빠져나가고 나면 접지저항은 원위치 되기 때문입니다.

소금물 첨가에 따른 저항 감소

■ 접지 저항 개선을 위한 화학 첨가제

  - 벤토나이트(Bentonite) 점토를 아래의 그림의 Backfill에 채우시면 됩니다. 벤토나이트는 국내에서 구매가능합니다.

 - 소금과 목탄(숯), 물 을 넣거나, 황산 마그네슘을 화학적 방법으로 사용하기도 합니다. 가장 많이 사용하는 방법이 소금과 목탄입니다.