중성선과 접지측 전선에 대하여

<a href=http://myhome.shinbiro.com/~hsangkim/nonmun/neutral/neutral.htm>중성선과 접지측 전선에 대하여(클릭하세요)</a> 김한상기술사님 홈페이지에서 퍼온글로 아래내용과 같습니다 <xhtml> <head> <title>「중성선」과「접지측 전선」에 대한 의견</title>  </head> <xbody background="../img/bggrd2.jpg" bgcolor="#CCD198" text="black" link="blue" vlink="purple" alink="red">  「중성선」과「접지측 전선」에 대하여   <hr> 1. 적용실태    배전설계에 대한 기준을 적용하면서 우리는 흔히 저압전로의 「중성선」과「접지측 전선」을    혼용하는 경우가 많다.  10년 이상 배전설계에 종사한 배전설계원들 조차도 무의식적으로 이에    대한 착오를 범하는 경우를 종종 목격하였으며  특히 절연전선과  나전선의 사용에 대하여는 아    직도 설계자에 따라 달리 적용하고 있는 실정이다.  따라서 저압전로의 「중성선」과「접지측    전선」대한 용어를 다시한번  생각해 보고, 절연전선과 나전선의 구분사용에 대한 개념을 재정    립하여  현장업무에 참고하도록  본 의견을 제시하였다 2. 용어해설     가. 중성선      변압기에서 1, 2종 공용접지를 시행하고, 「접지선에 접속된 전선」 1선을 포함한  1Ф3w 또는       3Ф4w 식 저압 배전선로에서  2종류 이상의 전압측 전선이 「접지선에  접속된 전선」을 공용       한 회로로 구성될 경우「접지선에  접속된 전선」을 「중성선」이라 한다.   나. 접지측 전선      변압기에서 1, 2종 공용 접지공사를 시행한 1Ф2w 식 저압 배전선로에서「접지선에  접속된 전       선」, 또는 "가"항의 중성선에서 분기하여 1Ф2w 식으로 가선될 경우, 중성선에 접속된 전선을     「접지측 전선」이라 한다. 3. 저압에서 전선의 사용규정   가. 전기설비 기술기준 < 제81조 ①>      저압가공전선은 나전선(중성선에 한함), 절연전선 케이블을 사용하여야 한다   나. 배전규정 < 제 115-1의 1 [비고2]>      저압 및 고압선에는 나전선을 사용할수 없다.       단, 나전선을 중성선에 사용하는 것은 무방하다.   다. 배전설계기준(한전) < 3300 의 1 [주1] >      다중접지된 공통중성선 및 저압중성선에 한하여 나전선 사용가능   4. 저압에서는 왜 절연전선을 사용하는 것을 원칙으로 하는가?   가. 사용기기의 정격전압과 동일한 전압으로 공급되는 저압전로는 도심지, 상가,인가 등 사용        장소의 최근단에 설치( 거의 1차 혹은 2차 접근상태 )되므로 외물접촉 사고 및  감전사고에        대한 신뢰성 있는 안전대책이 필요함   나. 사용전압과 동일전압이므로 취급이 빈번함   다. 전압선로에서 지락고장시 전용의 지락차단 장치가 없음   라. 현재 저압전로에는 내뢰설비가 갖추어져 있지 않아 뇌써지(특히 유도뢰)에 노출되어 있음. 5. 중성선에서는 왜 나선을 사용하는가?    절연전선은 외물접촉 및 인체의 감전사고 예방에 우수한 효과를 나타내지만 치명적인  단점인     섬락단선(파단)의 우려가 있으며, 중성선이 단선될 경우 1Ф3w 또는  3Ф4w 식  전로에서 중성선     을 공용하는 부하는 사용전압의 최대 2배의 전압이 인가되어 결국 소손에 이르게 된다.  따라서     중성선에는 나전선 사용을 원칙으로 하며, fuse 취부를 금지하고 있는 것은 물론 전선의 접속에     에 유의하여 단선의 우려가 없도록 하여야 한다.     그러나 중성선을 공용하지 않는 접지측 전선은, 그 단선이 단순한 전원측 회로의 단절일뿐 이상     전압 유입의 가능성은 없으므로 절연전선을 사용해야 한다. <table border cellspacing="1"> <tr> <td width="564" height="258">                      절연전선의 섬락단선 Mechanism  가공선로에 써지전압(뇌, 개폐써지 등)등의 이상전압이 유입하여 전로의 절연내력을 초과하면  애자를 통하여 섬락(flashover)이 일어나는데,이때 절연전선에 핀홀(pin hall)이 있으면 이를  통과하게 되고, 핀홀이 없으면 전계가 집중되는 부분에 새로운 핀홀이 생성된다.  일단 높은 써지전압에 의하여 섬락이 발생하면 섬락경로의 전하의 영향으로 도전도가 높아져,  비교적 낮은 상용주파 전압에도 방전은 계속되어 전력계통으로부터 상용주파 전류인 소위  "속류"가 흐른다. 따라서 적절한 방법으로 이 "속류"를 차단하거나 전류밀도를 낮추지 않으면,  높은 아크열에 의하여 전선은 용단되게 된다. (LA는 뇌써지 방전후, 비직선형 직렬저항의 역할  에 의해 계통의 속류를 신속히 차단한다)  절연전선은 핀홀에 아크점이 고정되게 되므로 아크전류밀도가 대단히 커지고, 높은 아크열을  발생하여 절연전선이 용단된다.  그러나 나전선의 경우 전자력에 의하여 아크경로가 좌우로 이동하여 전류밀도가 낮아지고 아  크열이 분산되므로 단선사고로 파급되는 경우는 거의 없다.  따라서 중성선에는 나선을 사용한다.  저압전로의 경우, 애자 또는 비닐절연체의 절연내력이 매우 낮고, 중성선에 써지유입은 물론  지속성 상용주파 이상전압이 발생하게 되므로,위와 같은 이유로 중성선에는 나선을 사용한다. </td> </tr> </table>   6. 중성선 또는 접지측전선의 대지전압은 항상 0인가?   통상 0전위 기준점을 대지로 정하고 있으므로 상시, 평형상태에서는 0 이라고  할수 있다.  그러나   불평형전류, 고조파, 지락사고, 고저압 혼촉, 뇌써지,개폐써지, 중성선 단선 등  여러가지 원인으로   대지전위가 상승하면 중성선  또는  접지측 전선과 대지간에 전위차가 존재하여 감전 혹은 기기의   절연파괴의  원인이 된다.  따라서 중성선 및 접지측 전선에도  저압 전압선측에 준한 절연전선을   사용함이 바람직하지만,  중성선에 절연전선을 사용할 경우, 단선사고에 의한 이상전압 발생의   위험성이 있다.    (가공 배전선로용 접지선에 22 square m이상의 600V 비닐전선을 사용하고, 외상의 우려가 없도     록 CP주의 내부에 설치하거나, 외부에 설치할 경우에는 접지몰딩을 취부하는 것도 이런 이유     때문이다) 7. 농사용 설비에 있어서 접지측 전선의 "나전선" 사용은 적정한가 ?     농사용 관정공급용 저압설비의 전선도난을 방지할 목적으로 목적으로 동선을 AL로 대체 사용하는   것은 가능한 방법이지만, 접지측 전선을  AL 나선으로 사용토록 규정한 것은 재고되어야 할 사항   이다. <hr>              [참고]    지락고장과 대지전위상승 Mechanism<hr>     중성점 다중접지계통의  3Ф4w 220V/380V 계통의 저압1단에 지락이 발생하면, 대지를  통하여      지락전류가 흐르고 ( 그림1 참조), 지락점에는 지락전류와 접지저항의 곱에 해당하는 대지전위      가 상승하게 된다. 물론 건전상의 대지전위도 상승하게 되며, 유효접지 계통에서는 상전압의      1.3배를  넘지 않는다.(비유효접지 계통에서는 1.3배 이상, 비접지계통은 선간전압까지 상승)   <img src="gyulsun.jpg" width="264" height="227" border="1">  <img src="vector.jpg" width="264" height="227" border="1">       [그림1]  지락전류 분포                    [그림2]  접지선의 전위상승     a상 지락이 발생할 경우  [그림2]와 같이 중성점이 N에서 N'로 이동하여 중성선과 대지사이에      전위차(Vg)가 발생하고 건전상의 상전압은  Vb' , Vc'로 상승하게  된다.      [그림2]는 하나의 예시에 불과하며 벡타의 크기,방향 등은 지락저항, 고장위치 ,접지방법등에      따라 변화한다. <img src="voltage.jpg" align="left" width="343" height="239" border="1">지락점에 발생한 대지전위는 [그림3]   과 같이 지락점에서 가장크며, 지락점   으로부터 멀어질수록 급격히 감소하여   결국은 0 으로 수렴한다. 유입점을 기   준으로 하여 d 만큼 떨어진 곳의 대지   전위를 Vd 라 할 때 유입점과의 전위차   는 Vgd  가 되며, d=1m일 때의 Vgd를   "접촉전압"이라 하고, 1m떨어진 임의   의 두 지점간의 전위차를 "보폭전압"이   라 하여 접지계통의 안전성평가의   척도로 활용되고 있다.   따라서  접지저항을 저감하거나 지락   전류의 크기를 줄임으로서  대지전위   상승치 및 접촉,보폭전압을 감소시켜   안전성을 향상시킬 수 있다.       [그림3] 지락전류와 대지전위분포 <hr>                                                </xbody> </xhtml>