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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 노대석
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 한국기술교육대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
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국내에 설치된 저압 전기설비는 접지종별에 따라 접지저항을 기준 값
이하로 제한하여 설치하고 있지만, 인체 및 전기기기 보호수준이 적합한
지 판단하기 어려운 실정이다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위해, 국내
접지방식은 2021년부터 IEC 60364에서 제시하는 접지방식을 채택하고 있
다. 여기서, IEC 60364 접지방식은 설비의 노출 전도성 부분과 보호도체
의 접속방식에 따라, TT 접지방식, TN 접지방식, IT 접지방식으로 분류
된다. 이러한 접지방식에 따라 인체접촉사고 발생 시, 접촉전압과 통과전
류에 대한 영향이 다양하게 나타날 수 있어, 인체에 대한 안전성 평가가
요구되고 있다. 또한, 한국전기안전공사나 대한전기협회에서 IEC 60364의
접지방식에 대한 안전기술 교육을 부분적으로 수행하고 있지만, 구체적으
로 안전성을 평가할 수 있는 시험장치가 미흡하여, 전기안전관리자에 대
한 교육이 어려운 실정이다.
따라서, 본 논문에서는 IEC 60364의 접지방식별 안전성 평가를 수행할
수 있는 시험장치를 모델링 하고, 이를 바탕으로 안전성 평가 시험장치를
구현한다. 먼저, 전력계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용
하여, 계통 전원부, 접지방식별 시험장치부, 보조장치부로 구성된 안전성
평가 시험장치의 모델링을 제시한다. 여기서, 계통 전원부는 수변전실과
분전반으로, 접지방식별 시험장치부는 접지저항 모의요소와 인체저항 모
의요소로, 보조장치부는 선로 임피던스, 보호도체 임피던스로 구성한다.
상기의 모델링에 의한 특성을 바탕으로 계통전원부, TT 접지방식 시험장
치부, TN-S 접지방식 시험장치부, 모니터링부로 구성된 안전성 평가 시
험장치를 구현한다. 여기서, 계통전원부는 수용가의 구내 배전계통을 축소
하여 모의하고, TT 접지방식 및 TN-S 접지방식 시험장치부는 접지방식
별 회로계통으로 구성하고, 모니터링부는 선로 임피던스 및 각 접지극의
저항 값을 설정하거나, 사고전류 및 인체 통과전류를 측정한다. 상기의 모
델링과 시험장치를 이용하여, TT 접지방식과 TN-S 접지방식의 인체 안
전성 특성을 분석한 결과, TN-S 접지방식이 TT 접지방식에 비하여 감
전에 대한 보호가 우수함을 알 수 있고, 따라서, 저압수용가에서 사용 중
인 TT 접지방식에서 TN-S 접지방식으로 전환하면 감전에 대한 보호성
능을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다. 따라서, 본 논문에서 제시한 안전
성 평가 모델링과 시험장치의 유용성을 확인하였다.
이하로 제한하여 설치하고 있지만, 인체 및 전기기기 보호수준이 적합한
지 판단하기 어려운 실정이다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위해, 국내
접지방식은 2021년부터 IEC 60364에서 제시하는 접지방식을 채택하고 있
다. 여기서, IEC 60364 접지방식은 설비의 노출 전도성 부분과 보호도체
의 접속방식에 따라, TT 접지방식, TN 접지방식, IT 접지방식으로 분류
된다. 이러한 접지방식에 따라 인체접촉사고 발생 시, 접촉전압과 통과전
류에 대한 영향이 다양하게 나타날 수 있어, 인체에 대한 안전성 평가가
요구되고 있다. 또한, 한국전기안전공사나 대한전기협회에서 IEC 60364의
접지방식에 대한 안전기술 교육을 부분적으로 수행하고 있지만, 구체적으
로 안전성을 평가할 수 있는 시험장치가 미흡하여, 전기안전관리자에 대
한 교육이 어려운 실정이다.
따라서, 본 논문에서는 IEC 60364의 접지방식별 안전성 평가를 수행할
수 있는 시험장치를 모델링 하고, 이를 바탕으로 안전성 평가 시험장치를
구현한다. 먼저, 전력계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용
하여, 계통 전원부, 접지방식별 시험장치부, 보조장치부로 구성된 안전성
평가 시험장치의 모델링을 제시한다. 여기서, 계통 전원부는 수변전실과
분전반으로, 접지방식별 시험장치부는 접지저항 모의요소와 인체저항 모
의요소로, 보조장치부는 선로 임피던스, 보호도체 임피던스로 구성한다.
상기의 모델링에 의한 특성을 바탕으로 계통전원부, TT 접지방식 시험장
치부, TN-S 접지방식 시험장치부, 모니터링부로 구성된 안전성 평가 시
험장치를 구현한다. 여기서, 계통전원부는 수용가의 구내 배전계통을 축소
하여 모의하고, TT 접지방식 및 TN-S 접지방식 시험장치부는 접지방식
별 회로계통으로 구성하고, 모니터링부는 선로 임피던스 및 각 접지극의
저항 값을 설정하거나, 사고전류 및 인체 통과전류를 측정한다. 상기의 모
델링과 시험장치를 이용하여, TT 접지방식과 TN-S 접지방식의 인체 안
전성 특성을 분석한 결과, TN-S 접지방식이 TT 접지방식에 비하여 감
전에 대한 보호가 우수함을 알 수 있고, 따라서, 저압수용가에서 사용 중
인 TT 접지방식에서 TN-S 접지방식으로 전환하면 감전에 대한 보호성
능을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다. 따라서, 본 논문에서 제시한 안전
성 평가 모델링과 시험장치의 유용성을 확인하였다.
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