지상 시스템에 대한 종합 가이드
접지 시스템, 또는 접지 체계는 전기 시스템의 특정 부분을 지구의 도전성 표면, 일반적으로 지구와 연결하여 안전 및 기능적 목적으로 사용됩니다. 접지 시스템의 선택은 설치물의 안전성과 전자기적 호환성에 영향을 미칠 수 있습니다. 접지 시스템에 대한 규제는 국가마다 다르지만 대부분 국제전기기술위원회(IEC)의 권장 사항을 따릅니다. 이 기사에서는 다양한 종류의 접지 시스템, 그 장단점, 그리고 설계 및 설치 방법에 대해 설명합니다.
접지 시스템이란?
접지 시스템은 고장이나 오작동 시 전류가 지구로 흐를 수 있는 저저항 경로를 제공하는 도체와 전극의 집합입니다. 이는 다음과 같은 이유로 중요합니다:
장비 보호: 접지 시스템은 과전압이나 단락 조건으로 인한 전기 장비의 손상을 방지합니다. 또한 가까운 번개나 스위칭 작업으로 인한 정전기 축적 및 전력 서지도 방지합니다.
인간 보호: 접지 시스템은 노출된 전기 설치물의 금속 부품이 지구와 동일한 전위를 가지도록 하여 감전 위험을 방지합니다. 또한 회로 차단기나 잔류 전류 장치(RCD)와 같은 보호 장치의 작동을 용이하게 합니다. 이러한 장치들은 고장 시 공급을 차단할 수 있습니다.
참조 점: 접지 시스템은 전기 회로와 장비가 지구에 대해 안전한 전압 수준에서 작동하도록 참조점을 제공합니다. 이렇게 하면 부하에서 사용되지 않은 모든 전기 에너지가 안전하게 지구로 소산됩니다.
접지 시스템의 종류
BS 7671은 TN-S, TN-C-S, TT, TN-C, IT 등 다섯 가지 유형의 접지 시스템을 나열하고 있습니다. T와 N 문자는 다음과 같습니다:
T = 지구 (프랑스어 Terre에서)
N = 중성
S, C, I 문자는 다음과 같습니다:
S = 분리
C = 결합
I = 격리
접지 시스템의 유형은 에너지 원(예: 변압기 또는 발전기)이 지구에 어떻게 연결되는지, 그리고 소비자의 접지 단자가 에너지 원이나 지역 접지 전극에 어떻게 연결되는지에 따라 결정됩니다.
TN-S 시스템
TN-S 시스템(그림 1 참조)은 에너지 원의 중성선이 에너지 원 근처의 한 점에서만 지구와 연결됩니다. 소비자의 접지 단자는 일반적으로 배전업체의 서비스 케이블의 금속 외피나 갑옷에 연결됩니다.
그림 1: TN-S 시스템
TN-S 시스템의 장점은 다음과 같습니다:
고장 전류에 대해 저임피던스 경로를 제공하여 보호 장치의 빠른 작동을 보장합니다.
소비자의 시설 내에서 중성과 접지 사이의 잠재 차이를 피합니다.
공통 모드 전류로 인한 전자기 간섭의 위험을 줄입니다.
TN-S 시스템의 단점은 다음과 같습니다:
공급 도체와 함께 별도의 보호 도체(PE)가 필요하여 배선 비용과 복잡성을 증가시킵니다.
서비스 케이블의 금속 외피나 갑옷의 부식이나 손상으로 인해 효과가 저하될 수 있습니다.
TN-C-S 시스템
TN-C-S 시스템(그림 2 참조)은 배전 메인의 공급 중성 도체가 에너지 원에서부터 일정 간격으로 지구와 연결되어 있습니다. 이를 보호 다중 접지(PME)라고 합니다. 이러한 구성으로 배전업체의 중성 도체는 소비자의 설치에서 발생하는 지구 고장 전류를 안전하게 에너지 원으로 반환합니다. 이를 위해 배전업체는 들어오는 중성 도체와 연결된 소비자의 접지 단자를 제공합니다.
그림 2: TN-C-S 시스템
TN-C-S 시스템의 장점은 다음과 같습니다:
공급에 필요한 도체 수를 줄여 배선 비용과 복잡성을 낮춥니다.
고장 전류에 대해 저임피던스 경로를 제공하여 보호 장치의 빠른 작동을 보장합니다.
소비자의 시설 내에서 중성과 접지 사이의 잠재 차이를 피합니다.
TN-C-S 시스템의 단점은 다음과 같습니다:
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