화학저감제 접지

화학저감제 접지접지저항은 대지저항률의 대소에 따라 좌우된다. 따라서 접지공사지점의 토양의 화학적 처리를 시행하여 대지저항률을 낮추어서 접지저항을 감소한다.이와같이 화학적 처리를 하는 것이 접지저감제이다.저감제로서는 합류된 화학성분에 따라서 여러 가지가 개발되고 있다. 1. 저감제 접지 특성접지저항을 낮추기 위한 한가지 방법으로 접지 전극 주위에 토양을 화학적으로 처리하여 대지저항률을낮추는 방법이 있는데, 전극부근에 소금물을 뿌리거나, 목탄분말을 채우는 방법은 옛부터 많이 사용하여 왔다. 이것은 접지전극을 유사접지도체로 본다는 것과 대지저항률을 인위적으로 작게 한다는 관점에서 출발하고 있다.접지저항은 대지저항률과 전극모양과 크기의 함수이며 대지저항률을 작게 하거나 전극의 크기를 크게하면 접지저항은 감소한다.유사접지도체란 전극의 겉보기 반지름을 더한 상태를 말하며, 토양에 저감제(소금물)을 주입한다는 것은 대지저항률을 작게 한다는 것을 뜻하고 있다.접지 저감제의 종류는 화학적으로 처리된 화학성분의 저감제와 자연에서 추출한 천연성분의 저감제가있다.접지저항을 낮추는 대표적인 저감 방법으로는 다음과 같은 것들이 있다.① 수분 공급에 의한 접지 저항 저감② 염분에 의한 접지저항 저감③ 목탄에 의한 접지 저항 저감④ 광물 성분에 의한 접지 저항 저감⑤ 토질 개량 화학 처리에 의한 접지 저항 저감⑥ 도전성 콘크리트에 의한 접지저항 저감⑦ 자연 추출물에 의한 접지저항 저감저감제로 사용되는 물질은 자연 환경을 오염시키거나 공해 물질을 배출해서는 안 된다. 또한 접지 전극을 부식시켜 접지 성능을 악화시키거나 손상시켜서도 안되며, 또한 대지에 스며들어 효과가 사라지는  소모성 물질(소금물)이어서도 안되며 사용이 쉽고 경제적이어야 한다.  일반적으로 사용되는 목탄은 접지 전극을 손상시켜 성능악화는 물론 접지선을 단선시킬 수도 있으며, 소금과 같은 재료는 대지로 스며들어 지속적인 효과를 기대할 수 없으므로 저감제는 다음과 같은 조건을 갖추어야 한다.① 안전할 것접지저항은 화학적 처리를 한 것이기 때문에 사람과 가축, 식물에 대한 안전성이 염려되는데 토양을 오염시켜 생명체에 유해한 것을 사용해서는 안된다. 원래 토양의 오염원인이 되는 물질에는 카드뮴이나 동으로 대표되는 바와 같이 그 물질이 토양에 함유된 경우에 확산,분해되지 않고 장기간 잔류해서 영향을 미치는 것이 있다.② 전기적으로 양호한 도체일 것저감제는 주위의 토양에 비해 저항률이 작다. 즉 도전도가 좋아야 한다. 접지저항 저감제로서 필요한 첫째 성분은 물을 다량으로 함유하고 또 이것을 쉽사리 빠지게 하지 않는성분을 말한다.이러한 재료를 체류제라 부르는데 체류제로 실제 쓰이고 있는 것에는 적토 및 벤토나이트(팽윤성이 풍부한 점토의 일종)가 있으며 이 재료가 물을 함유했을 때의 저항률은 대략 10[Ω·m]  정도로 소위 고저항률 지대 10³[Ω·m]이상 저항률의 1/100정도이다. 따라서 이들 두 가지 재료는 이것만으로도 그 나름대로의 감소효과를 얻을 수 있는데 이것에 전해액을 혼합하면 더욱 효과적이다.③ 지속성이 있을 것접지전극에 저감제 처리를 한 경우 그 직후는 접지저항이 크게 감소하여 처리전보다 수십[%] 낮은 접지저항이 지속된다.이것은 저감제가 완벽하게 효과를 나타내는 경우이다. 그러나, 실제로는 저감제가 토양속에서 그 성분에이 흩어지거나 해서 효과가 감소되는 경우도 있다.④ 접지 전극을 부식 시키지 않을 것접지전극이 저감제로 처리된 경우의 부식은 일반적인 토양 속에서의 부식과는 다음과 같이 그 양상이다르다.- 보통의 토양은 그 물리적, 화학적 성질이 장소에 따라 현저하게 다르나 저감제인 경우 비교적 균질하   게 유지되어 이것은 부식을 억제하는 효과를 갖는다.- 보통의 토양은 통기성이 있어 공기 중의 산소가 전극표면에 닿아 부식을 촉진하는데 저감제 처리를   한 경우나 겔(gel)의 존재로 통기성이 나쁘기 때문에 부식의 진행이 억제되는 효과가 있다.- 저감제 겔 속에 함유되어 있는 성분에 의해 복극작용, 부동태피막의 파괴가 일어나 부식이 촉진된다.⑤ 작업성이 좋을 것⑥ 경제적일 것저감제는 토양에 화학적 처리를 하는 것이므로 토양을 오염이나 환경의 유해성 검토와  사람과 가축, 식물에 대한 안전성의 검토는 필수적이다.현재는 여러 결점들을 보완한 자연추출의 천연성분 저감제나 혹은 안전하고 뛰어난 성능의 저감제들이 개발되어 있다. 2. 저감제 접지의 구조 및 시공 방법1) 저감제 접지의 구조저감제를 이용한 접지의 구조는 접지 전극 주위에 저감제를 첨가함으로 유사 접지 전극을 만드는 것이다. 저감제를 이용하여 접지 전극 주위의 토양을 양호한 전도성을 지닌 대지로 만들어 가는 것이다.     (그림 1)은 접지 전극에 대한 접지 저감제의 첨가하여 구성한 유사접지 전극을 나타낸다.img1484.gif           img1485.gif                           (그림 1) 접지 저감제 처리 형태(그림 1)에서와 같이 접지 저감제를 이용한 접지형태는 접지전극과 함께 직접 넣는 경우와 접지 전극주위에 살포하여저감 효과를 얻는 형태가 있다.이러한 저감제 처리 방법은 크게 유입법과 체류조법 두 가지로 대별된다.  2) 저감제 접지의 시공 방법접지 저감제 시공 방법으로 먼저 유입법을 살펴본다.(그림 2)은 여러 가지 유입법의 형태를 나타낸다.img1486.gif       (a) 타입법                 (b) 보링법                 (c)수반법                   (d) 구법    (그림 2) 저감제 유입법타입법은 접지 전극을 타입할 구멍에 저감제를 유입하는 방법으로 전극의 틈새로 저감제를 주입한다.보링법은 지반을 천공하여 선 혹은 띠 전극을 설치하고 그 속에 저감제를 타입한다. 수반법은 접지 전극 주위 대지에 저감제를 뿌려 저감 효과를 얻는 방법이다.구법은 접지 전극 주위에 여러 홈을 파서 그 속에 저감제를 유입시켜 저감하는 방법이다.  다음은 체류조법을 알아본다.체류조법은 (그림 3)과 같은 형태를 나타내며, 저감제를 접지 전극 위에 얇게 도포하는 형태이다.img1487.gif       (a) 매설 지선용                (b) 판 접지 전극용               (그림 3) 접지 저감제의 체류조법 매설 지선용 체류조법은 접지 매설 지선에 저감제를 도포하고 되메우기를 하는 방법으로 매설 지선의 접지저항을 저감하여 효과를 얻는다.판 접지 전극용은 동판과 같은 접지 전극과 저감제를 함께 넣어 시공하는 방법이다. 이상과 같이 저감제는  토양의 지질, 구조 그리고 작업성에 따라 여러 가지 형태의 시공 방법이 있다. 3) 저감제 시공지침① 저감제는 소규모 접지극의 접지저항 및 위험전압 저감측면과 접지봉(심매설전극 포함) 포설시   같이시공하여 접지저항 저감효과 극대화를 위하여 포설함을 원칙으로 한다.② 접지망 외곽 또는 접지봉(심매설전극 포함) 주변에 포설한다.  3. 저감제 접지 저항 계산저감제의 저감 효과를 알아 보기 위한 처리 모델로써 반구상의 전극 혹은 타원체 상의 전극을 사용한다저감제가 영향을 미치는 범위를 유효 반경으로 설정하여 다룬다. (그림 4)는 접지 저감제 효과 처리 모델을 나타낸다.img1488.gif                  img1489.gif            (a) 접지 전극                          (b) 저감제에 의한 유사 접지 전극                           (그림 4) 저감 효과 처리 모델(그림 4)에서 알 수 있듯이 반지름 r1 의 반구상 접지 전극이 2개의 다른 대지저항률 ρ1, ρ2 의 반구로 쌓여 있다.각 경계층 속의 특성은 같으며, 이 경계는 전극반구와 외부 동심 반구가 된다.ρ2는 원래 토양의 전체의 대지 저항률이고, ρ1 은 저감제로 처리된 지역내의 대지저항률로 접지 전극반지름 r1 과 경계 반지름 r2 사이 부분이 된다.먼저 접지전극의 접지저항을 계산한다.접지저항 R1은 접지전극 r1에서 무한 원점(∞) 까지의 합성 저항이므로 다음식으로 표현된다.   img1490.gif 단, ρ2= 대지저항률, r1= 접지 전극의 반지름, x= 이격 거리 화학 저감 처리된 접지전극 전체의 합성저항 R2 는 접지저항 R1의 전극 r1에서 r2까지의 접지저항과r2에서 무한 원점(∞)까지의 저항의 합이 되며, 저감제에 의한 합성 저항 R2는 다음 식과 같다.    img1491.gif  단, ρ1 = 저감 처리된 대지저항률, ρ2 = 대지저항률, r1 =  접지 전극의 반지름,       r2= 저감제 처리 전극의 반지름 위에서 화학 저감 처리하지 않은 접지 저항은 R1 이 되고, 화학 저감 처리한 접지 저항은 R2가 된다.이처런 저감제를 이용하여 접지전극 주위의 대지 저항률을 강제적으로 낮춤으로써 접지 저항을 감소시킬 수 있다.  이상의 자료는 다울(http://dad21.co.kr)에서가져온 자료 입니다    [출처] 화학저감제 접지|작성자 전기