공용 접지, 연접 접지와 등전위 접지

공용 접지, 연접 접지와 등전위 접지

 

공용접지란?

공용 접지란, 각종 접지 공사의 접지선을 공용 접지극에 연결하는 방식이다. 종합 접지 저항값을 낮게 유지하면 A종 접지와 D종 접지를 공유할 수 있기 때문에 널리 채용되고 있다. 400V의 저압 기계 기구에 접속하고 있는 C종 접지도 마찬가지로, A종 접지와 공용할 수 있다.

 

각종 접지 공사는 공용하는 경우, A종 접지·C종 접지는 10Ω 이하가 규정되어 있고, D종 접지는 100Ω 이하가 규정되어 있으므로, 10Ω 이하의 접지극을 부설할 수 있으면, A·C· D종 공용 접지 단자로서 사용할 수 있다.

 

접지 저항값이 2Ω 이하의 값을 항상 유지하면 B종을 포함하여 모든 접지 공사를 하나의 접지극으로 정리할 수 있다. 다만 피뢰 설비나 피뢰기의 접지에 대해서는 낙뢰시에 매우 큰 전류와 전압이 발생하기 때문에 전기 기기용 접지와는 별도로 해두고 SPD를 통해 접속하는 방법을 채용하는 것도 한 방안이다. .

 

구조체 이용 접지의 특징과 이점

낮은 접지 저항값을 확보하기 위해서는, 건축물의 기초 등 구조체를 이용한 접지를 실시하는 것이 효과적이다. 산 고정의 H강, 시트 파일, 말뚝은, 지중 깊이에 강재를 매설하고 있기 때문에, 이들에 철근으로 접속되어 있는 지중 구조물은, 매우 낮은 접지 저항값이 확보되고 있다.

 

콘크리트 내에는 철근이 메쉬 형태로 부설되어 있어 단면적이 매우 크기 때문에 번개 전류에 충분히 견디고, 철근은 알칼리성의 콘크리트로 덮여 있기 때문에 부식에 강하다는 특징이 있다. 철근은 접지 재료로서 매우 우수한 성능을 가지고 있습니다.

 

철근은, 전기적인 대응을 아무것도 실시하지 않는 경우에서도, 강재끼리가 접촉하고 있기 때문에 일정한 접지 저항값이 확보되어 있지만, 완전한 전기적 접속은 아니다. 구조체 전체가 전기적으로 접속되도록, 요소에서 철근끼리를 접속해 가는 작업이 필요하다.

 

상층이 철골조인 경우에는 지중의 철근과 지상의 철골이 전기적으로 접속되어 있지 않기 때문에 베이스 플레이트나 앵커볼트와 철근을 전선으로 접속하여 건물 전체를 전기적으로 접속한다. 기둥에 대해서도, 철근끼리를 접속하는 조인트가 기계식인 경우, 전기적으로 접속되어 있지 않게 되기 때문에, 철근 상호를 전선으로 연결해 갈 필요가 있다.

 

건축 기준법상의 피뢰 설비용으로서 접지를 실시하는 경우, 구조체를 접지극으로서 간주하기 위해서는, JIS-A4201 「접지극의 생략」에 근거해, 접지극의 생략 계산을 실시해야 한다.

 

공용접지 와 연접접지

연접 접지란?

연접 접지는 개별적으로 설치된 접지극을 연결하는 방법이다. 공용 접지는 하나의 접지 극에 접지선을 다수 접속하는 방식이지만, 연접 접지는 다수의 접지 극에 대하여 접지선을 서로 접속시키는 방식이 된다.

 

접지극을 연접함으로써 접지극간의 전위가 동일화되고, 번개 서지 발생시의 전위 상승을 억제할 수 있다. 접지를 공유하기 위해서는 2Ω 이하의 낮은 저항값을 항상 확보할 수 있는 것이 조건이 된다.

 

접지공용에 의한 B종 ​​접지의 취급

B종 접지 공사를 타 접지와 공용했을 경우, 접지 저항값이 거의 0에 가까운 수치가 되기 때문에, 지락 전류가 단락 전류와 같은 대전류가 되기 때문에, 접지선은 단락 전류에 견디는 사이즈로 해 해야 한다.

 

또한, 접지 저항값이 낮음으로써 전위 상승을 방지할 수 있지만, B종 접지의 접지 저항값이 지나치게 낮아지기 때문에, 지락 전류가 과대해지는 것이 문제점으로서 들 수 있다.

 

지락 전류를 낮게 억제하기 위해서는, 접지 저항값을 인위적으로 인상하는 것이 유효하다. B종 접지선에 저항기를 설치하고 지락사고시에 저항을 경유함으로써 전류를 제한하는 방법이 채용된다. 저항에 의해 지락 전류가 억제되고, 고조파 전류도 동시에 억제된다. 전기설비기술 기준에 있어서의 B종 접지 공사의 최대 저항값 이상까지 저항을 높일 수 없기 때문에, 저항기에 의한 저항값의 증대를 계획할 경우, 선정시에는 주의를 요한다.

 

등전위 접지?

등전위 접지(등전위 본딩)는, 접지선, 건물 내에 도입되는 금속제 배관, 구조체 등을 모두 접지선으로 연접함으로써, 금속간의 전위차를 제로로 해, 낙뢰나 개폐 서지에 의한 이상 전압 발생시에는 금속부 전체의 전위를 동일하게 상승시킴으로써 전위의 발생을 억제하고, 기기 고장이나 감전 사고를 방지하는 기술이다.

 

종래부터 사용되고 있는 개별 접지 방식은, A종·B종·C종·D종 접지를 개별적으로 매설해, 각각의 접지 저항값에 의해 관리하고 있었으므로, 낙뢰 등으로 큰 전압이 지표에 흘러 그 경우, 접지극마다 저항의 차이에 의해 서로의 접지극에 전위의 변동이 파급되어, 이상 전압이 환류해 버리는 경우가 있었다. 등전위 접지에서는 전위가 동일하게 상승하기 때문에, 전위차가 발생하지 않고 사고를 방지할 수 있는 이점이 있다.

 

그러나 접지극에는 각각 역할이 있어 보안용으로 사용하는 A·C·D종, 통신용 전용 접지, 변압기용 B종 접지 등을 단순하게 연접하면 접지 저항값으로 감소하여 지락 전류 가 커져, B종 접지에 대해서는 절연 감시 장치의 고장 등 문제로 이어진다.

 

이것을 해소하기 위해서는 B종 접지에 저항기를 접속하거나 갭 부착 SPD라고 불리는 「낙뢰시 이상 전압이 발생한 순간만 도통한다」SPD를 마련해, 통상시는 개별 접지로서 기능하고, 비상시에만 등전위화하는 구조를 구축하는 것이 일반적이다.

 

금속제의 급수관이나 소화관은 SPD를 설치하지 않고 직접 접지할 수 있지만, 통신선이나 전력선의 충전부 등은 상시 대지에 접속하는 것이 불가능하기 때문에, SPD를 경유해 접속한다. 또한, 폴리에틸렌 등 합성 수지를 사용하는 설비 배관에는 전위가 발생하지 않기 때문에, 접속할 필요는 없다