전기기사 접지저항 측정 문제

[오쌍]

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Wenner 의 4전극법 이거 맞나요???

표면에서 깊은 심층까지 동일한 토질로 이루어진 단층 구조의 대지는 거의 없으며 , 다양한 지층 및 지형으로 이루어진 경우가 허다하므로 대지표면에서 심층까지 대지저항률을 정확하게 측정할 필요가 있다. 대지저항 측정방법에는 2전극법, 4전극법, 접지저항계를 이용한 간이측정법등 다수가 있으나 여기에서는 정확도가 타 측정방법보다 우수하다고 소개된(문헌 ? 책자 ) Wenner의 4전극법을 대하여 알아본다.

Wenner 의 4전극법
1915년 Frank Wenner가 발표한 4개의 전극을 직선상으로 동일한 간격으로 배치하는 방법으로 현재 대지저항률의 측정방법으로 가장 많이 사용되고 있다.

측정 원리
전류를 접지전극에 유입시켜 대지저항률을 측정하는 경우 측정용 전류가 대지를 침투한 깊이까지의 대지저항률의 평균값을 얻게 된다 . Wenner 4전극법 전극 배치는 아래 그림과 같으며, 전극 C1 과 C2 사이에 전원을 접속시켜 대지에 전류를 흘려 보내면 P1 과 P2 사이에 생긴 전위차가 발생하는데 이 전위차 측정값을 대지에 흘려보낸 전류[I]값으로 나누면 접지저항값 R[Ω]을 구할수 있으며, 전극간격을 a[m]라 하면 대지저항률 ρ[Ω ? m]는 다음식으로 구할수 있다.

추가

가. 대지저항 측정법

대지저항의 측정에는 Wenner의 4전극법과 코올라쉬 브리지에 의한 방법이 있다.

1. Wenner의 4전극법

측정하고자 하는 대지에 4개(①②③④)의 전극을 일렬로 일정간격(a), 일정깊이(d)로 매설하고, ①,④번 전극에 교류전류를 인가하여 그 전류치(I)를 측정하고, ②,③번 전극에서 측정되는 전압(V)을 측정하여 저항(R)을 구하여 다음의 공식에 의해 계산한 값.

1-1. 산출式

• 대지저항ρ(Ω·m) = 2πaR = 40πdR
• ρ : 흙의 저항율(Ω·m)
•  a  : 전극간의 거리( 단 a = 20d 조건)
•  R  : 저항 값(V/I : 측정치)
•  d  : 전극의 매설 깊이

2. 코울라쉬 브리지 법

3개의 전극을 삼각형으로 배치하고 각 전극간의 저항을 측정하여 다음의 식에 의하여 계산한 값. 


 



 
- R₁: 측정하려는 주 접지 극의 저항 값

참고로....기술사..와 전기 사전에 있었음

[대지 저항률 측정 : 4점 웨너법(Wenner Method)]

접지설계에서 가장 중요한 요소는 대지저항률이며, 대지저항률 및 토양구조에 의해
접지 전극수, 접지면적 및 접지설계가 결정된다.
대지 저항률은 토양의 종류 및 토양구조, 토양 내 화학적 이온 및 수분의 함유상태 그리고 대지의 온도 등에 따라
큰 차이를 나타낸다
예로 강변 진흙의 저항률은 대략 1.5Ω-m를 갖는 반면 산 위나 모래 층에 섞여 있는 상태에서는 10,000Ω-m이상의
저항률을 갖게 된다.
저항률은 토지 자체뿐 만 아니라 토지에 함유된 습기의 양에 영향을 받게 되는데 예를 들어 30% 정도의
습기를 포함하고 있는 토양(Sandy loam)의 경우 약 43Ω-m 의 대지저항률을 갖는 반면 5% 정도일 경우는
430Ω-m으로 높아지게 된다.
그러므로 적절한 접지설계를 하기 위해서는 대지저항률에 대한 정확한 측정과 분석이 매우 중요하다.
대지 저항률의 측정은 일반적으로 4점 웨너법이 널리 사용되며, 이 측정법은 4개의 측정탐침을 일직선 상에 일정한
간격으로 박은 후 탐침을 통해 대지에 전류를 흘려보내 대지 저항을 측정하여 얻어진다. 대지저항률 측정 계산치는
측정치와 측정 간격에 2∏ 를 곱하여 얻어지며, 단위는 ohm-cm 혹은 ohm-m로 표시한다.

[대지 저항률 측정 : 4점 웨너법(Wenner Method)]

측정기 장비를 이용하여 대지 저항률의 측정회로를 구성 하면 그림 1.과 같다.따라서 측정된 대지저항(R)으로부터 구할 수 있다. ρ = 6.28AR (Ω-m) 구성도로부터 탐침 간의 이격거리와 탐침의 깊이 등으로 부터 대지저항률의 계산식을 유도해 내면 다음과 같다.

[대지 저항률 분석]

측정된 대지 저항률을 접지 전문 프로그램인 CDEGS(Current Distribution, Electromagnetic
interference, Grounding & Soil structure analysis)S/W통해 정확한 토양의 특성과 지질 구조를 분석
- 대지의 지질 구조에 따른 지층별 대지저항률을 분석하여 설계에 반영

[접지시스템의 모델링 및 설계]

접지 프로그램 모델링을 통해 접지 설계에서 요구하는 다양한 조건들을 반영하여 안전하고 신뢰성 있는 접지시스템을
설계할 수 있으며 접지에 대한 특성 분석 및 보호 설계를 통해 성능면에서나 경제성면에서 가장 우수한 접지시스템을
구현할 수 있다.

[3점 전위차 측정법 (3-Point Fall of Potential Test)]

안전하고 양호한 접지시스템은 장비보호, 노이즈 및 정전기 제거, 그리고 장비 운용자를 안전하게 보호할 수 있다.
접지시스템은 뇌전류나 지락전류 그리고 건물 내외부의 서어지 전류나 전압으로부터 각종의 시스템이나
설비를 보호하고 안정적인 운용을 확보한다.

접지시스템이 이러한 본래의 예방 및 보호 기능을 수행하기 위해서는 설치된 접지에 대한 정확한 성능파악이
절대적이며, 안정성과 신뢰성을 지닌 접지시스템을 시공하기 위해서는 정확한 접지 저항 측정 및 설계가
가장 중요하다. 이를 위해서는 IEEE, NEC, ANSI 등과 같이 세계적으로 공인된 권고사양을
만족시키는 접지의 설계, 시공 및 측정이 필수이다.

이같은 권고사양을 만족시키는 가장 확실한 측정법은 3-점 전위차 측정법 (3-Point Fall of Potential) 으로
2개의 측정 탐침 전극을 이용하여, 측정하고자 하는 접지봉으로부터 일직선 상으로 원 거리로 이격된 지점(z)점에
고정으로 탐침 하나를 박아 놓고 다른 하나 (Y)점를 일정간격으로 (Z)점을 향해 박아 나가며 측정하는 방법이다.

측정 원리는 측정하려는 접지시스템(X)과 원거리 점(Z)점에 고정된 측정전극(Z) 사이로 장비의 전류 원에서
일정한 전류를 공급하고, 다른 한 개의 측정전극(Y)은 접지봉(X)과 측정전극 (Z)사이에서 일직선 등거리 간격으로
(Z)점을 향해 대지에 박아 접지봉(X)과 측정전극(Y) 사이의 전압 강하를 측정하는 것이다.
디지털 접지저항 측정기인 AEMC4500에 의한 3-점 전위측정법으로써
오른쪽 그림은 3점 저항측정의 구성도를 나타낸다

[클램프-온 측정법(Clamp-On Testing)]

이 측정법은 새로우며 아주 간단한 원리에 의한 독특한 측정방법으로 3-점 전위 측정법(3-Point Fall of Potential Test)을 대치할 수 있는 측정법이다. 측정 시 접지 시스템을 장비와 분리시키지 않고 측정할 수 있으며, 접지 시스템에 연결된 모든 접지저항을 측정할 수 있는 장점이 있다. 또한 장비와 직접 접촉하지 않으므로 안전하며 측정 절차가 쉽고 매우 정확한 측정을 할 수 있는 장점이 있다. 측정방법은 장비로부터 특별한 변압기를 통해 측정하고자 하는 접지(Grounding Rod)에 전류가 인가되고 인가된 전류 I 를 접지 도선을 통해 검출하여 접지저항을 측정하게 된다. 오른쪽 하단 그림은 Clamp-On 측정기의 측정 방법에 대한 예를 나타내며, 대지와 측정할 접지 시스템과의 전기적인 회로가 구성되는 상태를 보여준다.

[현웅이]

미치겠다 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

[단순대마왕]

듣도 보도 못한 완전 생출이군.

[NaYaNA]

이씨발놈 공단새키들 네이버에서 찾어서 문제를 내? 어이가 없다

[GoGiants~!]

ㄷㄷㄷㄷㄷㄷㄷㄷㄷㄷ 뭐지? 님 맞추신거?

[오쌍]

ㅋㅋ 금방 다음에서 검색해서 찾아 봤습니다.. 짜증 이빠이

[사람이되자]

이건 뭐 듣도 보도 못한 문제....참 대략 난감하군요...어디 기술사 문제집에서 나온 문제인가요...??

[니드포스피드6]

우리가 셤 문제 내서 출제위원들 자격있는지 부터 테스트 해 봅시다..

[왕좋아]

헉 정말 처음 들어보는 ㅎㄷㄷㄷㄷㄷ

[마음이 행복한 남자]

어렵다....ㅠㅠ

[shwshw]

이거 콜라우시 브릿지 하면 맞는건가요?

[오쌍]

잘보시면 4개와 3개의 차이가 ㅋ

[고급엔지니어]

캐썅