배전선로 접지기준 손질하나

[온니걸]

배전선로 접지기준 손질하나

한전, 해외 전문가 초청 세미나 개최
전력硏, 최적 기준 연구…8월경 공개

2010년 04월 30일 (금) 17:04:54

강원영 기자 kkang@epnews.co.kr

▲ 한전은 과거 일본식 접지기준을 현실에 맞게 재검토하고자 미국의 NESC 접지분과 위원장을 초청, 기술세미나를 마련했다.

22.9kV-y 배전선로 접지방식에 대한 개념을 재정립하는 자리가 마련됐다.

한전은 지난달 29일 코엑스에서 ‘해외 접지전문가 초청 기술 세미나’를 개최했다. 이날 세미나에는 한전 배전건설처, 배전운영처, 계통기획실 실무진 및 전기설비기술기준 접지분과 위원을 비롯, 관련업계 종사자 80여명이 참석했다.

이날 세미나에서 한전 배전건설처 허창덕 처장은 격려사를 통해 “국내에서 사용하는 기술과 접지기준이 상이해 그동안 어려움을 겪어 왔다”며, “미국 및 캐나다에서 적용하고 있는 설비기술기준인 NESC(National Electrical Safety Code) 등을 토대로 접지기술이 발전할 수 있는 방안을 심층적으로 논의하는 자리가 되길 바란다“고 전했다.

이어 미국 NESC 접지분과위원장이자 Clapp Research Associates 부사장을 역임하고 있는 John Dagenkart는 NESC의 접지기준을 발표했다.

이날 발표된 내용에 따르면 △방식 및 1점접지 Y방식의 경우 중성선이 없는 방식이기 때문에 개별 접지장소의 접지저항 값이 중요하고, 매 접지장소마다 25Ω 이하로 접지해야 한다. 아울러 목표저항 값을 충족하지 못하면 접지극을 추가로 부설해 목표치를 달성해야 한다.

반면 중성선 다중접지 Y방식은 매 변압기마다 접지하고, 이를 포함해 마일당 4개소 이상 접지해야하며, 접지저항 값보다 접지시공 횟수가 중요하므로 접지저항 값을 정하지 않는 것이 바람직하다.

접지선의 분리시설의 경우 비접지방식은 피뢰기, 가공지선, 저압선로의 접지극을 각각 별도 접지하고, 다중접지방식은 피뢰기 직하에 접지극을 시설하고 중성선에 연결하면 별도의 접지선 및 접지극이 필요 없다.

이 외에도 캐나다의 CSA C22.1 기준은 대지접위 상승을 5000V 이하로 억제하고 있으며, 접촉저암과 보폭전압을 토양의 종류에 따라 규정하고 있다.

IEC 접지관련 규정은 안전전압을 적용하고 있으며, 기기의 노출도전부가 건조상태에서 50V 이하가 되는 접지저항 값을 유지해야 한다.

일본은 국내 접지규정과 유사하며 B종 접지공사의 저압축 대지전압 상승률은 150V 억제하고 A종 접지공사의 경우 10Ω 이하로 설정하고 있다.

한편 한전 전력연구원 송배전연구소는 2008년 9월부터 오는 8월까지 총 연구비 7억900만원 규모의 ‘22.9kV-y 배전계통 최적 접지시설기준 정립에 관한 연구’ 과제를 수행하고 있다.

접지는 전기설비를 전기적으로 대지와 결합하는 것으로 인체 및 가축의 안전과 전기, 전자, 통신 및 각종기기의 손실방지와 안정성을 확보할 수 있어야 한다. 즉 충격전류를 대지로 신속히 방전해 전기적인 충격으로부터 인명을 보호해야 하며, 전기기기의 원활한 기능을 유지할 수 있어야 한다.

현재 진행하고 있는 배전계통의 최적 접지시설기준 정립에 관한 연구 과제는 배전계통 접지시설기준의 기술적인 설정근거를 재검토해 국내 배전계통 운영환경에 부합하는 접지기준을 수립하기 위한 것이다.

국내 배전계통의 접지방식(다중접지)은 22.9kV-y 도입 초기 계통방식이 상이한 일본(비접지)의 과거 기술기준을 그대로 들여왔다. 하지만 현 배전선로의 접지저항 값(배전 설계기준)은 상위 기준인 ‘전기설비기술기준’과 차이가 있으며, 일부 기준 값이 강화돼 있어 현장 여건상 규정 값을 확보하기 곤란하다.

또한 규정 접지저항 값 및 설비별 접지시설기준 검토결과를 바탕으로 효과적, 경제적, 체계적인 접지시설기준(안) 정립이 필요한 시기다. 개발접지 저항 값에 의한 기준이 아닌 접지시스템 성능관점의 접지시설기준이 필요한 것이다. 또 국내 실정에 적합하고 국제적 수준과 체계에 부합한 기준 마련이 시급하다.

이와 함께 배전 접지시공 기술의 향상 및 접지시설 효과 제고를 위한 대지 특성별, 접지전극 종류별 배전선로 접지설계 및 시공방안이 필요하다. 즉 시공지역의 대지특성 분석을 통한 현실적인 접지시설기준은 물론 접지관련 최신기술의 확보를 통한 최적 접지설계 및 유지보수 방안이 마련돼야 함을 뜻한다.

특히 국내 배전계통 접지방식은 미국이나 캐나다에서 적용하고 있는 중성선 공통접지 방식으로 3상 4선식 다중접지계통인 반면 접지기준은 일본이 적용하고 있는 비접지 방식인 개별접지 기준을 적용하고 있는 것이다.

이에 한전은 3상 4선식 다중접지 배전계통에 적합한 접지 기준을 설정한다는 계획이다. 이를 위해 미국 NESC, NEC 및 다중접지방식의 전력회사의 기준을 검토하고 있으며, 접지 대상별 접지저항 값의 제한이 아닌 유효접지 방식의 계통운영 성능을 확보할 수 있는 접지시설기준 및 운영기준을 재정립하고 있다.

전력연구원은 현재 중성선 접지저항 값 설정 근거와 함께 중성선 전위상승 한도 및 1km 당 합성 전기저항 값에 대한 검토를 진행하고 있으며 해외 전력사 운영사례를 바탕으로 개소당 25Ω, 마일당 6.2Ω이 적합하다고 추론한 것으로 알려졌다.

중성선의 전위상승 제한값에 대해서는 최악의 조건에서 인체의 안전을 확보할 수 있는 범위내에서 고장전류를 산정하고 있다. 또한 다중접지계통의 등가임피던스가 고려된 현실적인 접지시설기준 검증을 진행하고 있으며, 최종적인 결론은 오는 8월에 공개될 예정이다.

한전 전력연구원 관계자는 “현재 진행되고 있는 배전계통 최적 접지시설기준에 대한 재정립 연구는 접지시설기준을 당장 바꾸자는 것이 아니다”고 강조했다. 아울러 “현재의 배전시설기준에 대해 살펴보고 인체 및 기기에 대한 안전성을 제고할 수 있는 방안에 대해 논의해보고자 하는 뜻이며, 이번 연구 과제가 마무리되면 업계 관계자를 초청해 구체적인 계획을 수립해 나갈 계획”이라고 덧붙였다