공통사항

작성일 : 2024년 07월 02일 (Tuesday)

규정을 보다보면, 교류 시험레벨을 직류 시험의 1.5배로 규정하는 이유는 교류는 이상적인 정현파로 가정하고 있어서, 파고율이 1.414, 약 1.5이기 때문이다. 파고값(최대값)에 파고율을 곱하면 실효값(RMS, 같은 양의 줄열을 발생시키는 직류전압)이 구해지기 때문에 교류는 1.5배로 시험한다. 그리고, 성형결선, 환상결선 같은 말이 나오는데 이는 각각 Y결선, 델타결선과 같은 말이다.

이 글은 대부분 한국전기설비규정(KEC) 핸드북 정리하고, 본인 기준 불명확하거나 부연설명만 덧붙여 만든 글임을 밝히고, 이 종류의 글에는 자동 생성되는 광고 외 추가적인 광고를 달지 않았음도 밝힌다.

111 통칙 (전압의 분류)

전압은 저압, 고압, 특고압으로 분류한다.

	AC	DC
저압	~ 1kV	~1.5kV
고압	1kV ~ 7kV	1.5kV ~ 7kV
특고압	7kV ~	7kV ~

112 관련 용어

가공 인입선 : 가공전선로의 지지물로부터 다른 지지물을 거치지 아니하고 수용장소의 붙임점에 이르는 가공전선
가섭선 : 지지물에 가설되는 모든 선류
계통연계 : 둘 이상의 전력계통 사이를 전력이 상호 융통될 수 있도록 선로를 통하여 연결하는 것
관등회로 : 방전등용 안정기 또는 방전등용 변압기로부터 방전관까지의 전로
급수설비 : 수차(펌프수차) 및 발전기(발전전동기)등의 발전소 기기에 냉각수, 봉수 등을 급수하는 설비를 말하며, 급수펌프, 스트레이너, 모래분리장치, 급수관 등을 포함하는 것
단독운전 : 전력계통의 일부가 전력계통의 전원과 전기적으로 분리된 상태에서 분산형전원에 의해서만 운전되는 상태
옥내배선 : 건축물 내부의 전기사용장소에 고정시켜 시설하는 전선
옥외배선 : 건축물 외부의 전기사용장소에서 그 전기사용장소에서의 전기사용을 목적으로 고정시켜 시설하는 전선
옥측배선 : 건축물 외부의 전기사용장소에서 그 전기사용장소에서의 전기사용을 목적으로 조영물에 고정시켜 시설하는 전선 부
계통외도전부(Extraneous Conductive Part) : 전기설비의 일부는 아니지만 지면에 전위 등을 전해줄 위험이 있는 도전성 부분. (계통외도전부는 건축 구조체의 금속제 부분, 가스, 물 난방 등의 금속배관설비, 절연되어 있지 않은 바닥과 벽 등)
노출도전부 : 충전부는 아니지만 고장 시에 충전될 위험이 있고, 사람이 쉽게 접촉할 수 있는 기기의 도전성 부분
중성선 다중접지 방식 : 전력계통의 중성선을 대지에 다중으로 접속하고, 변압기의 중성점을 그 중성선에 연결하는 계통접지 방식
특별저압(ELV, Extra Low Voltage) : 인체에 위험을 초래하지 않을 정도의 저압
- SELV(Safety Extra Low Voltage) : 비접지 ELV 회로
- PELV(Protective Extra Low Voltage) : 접지 ELV 회로
피뢰레벨(LPL, Lightning Protection Level) : 자연적으로 발생하는 뇌방전을 초과하지 않는 최대 그리고 최소 설계 값에 대한 확률과 관련된 일련의 뇌격전류 매개변수(파라미터)로 정해지는 레벨
외부피뢰시스템(External Lightning Protection System) : 수뢰부시스템, 인하도선시스템, 접지극시스템으로 구성된 피뢰시스템의 일종
- 수뢰부시스템(Air-termination System) : 낙뢰를 포착할 목적으로 돌침, 수평도체, 그물망도체 등과 같은 금속 물체를 이용한 외부피뢰시스템의 일부
- 인하도선시스템(Down-conductor System) : 뇌전류를 수뢰부시스템에서 접지극으로 흘리기 위한 외부피뢰시스템의 일부
- 접지시스템(Earthing System) : 기기나 계통을 개별적 또는 공통으로 접지하기 위하여 필요한 접속 및 장치로 구성된 설비
내부 피뢰시스템(Internal Lightning Protection System) : 등전위본딩 및/또는 외부피뢰시스템의 전기적 절연으로 구성된 피뢰시스템의 일부.
- 등전위본딩(Equipotential Bonding) : 등전위를 형성하기 위해 도전부 상호 간을 전기적으로 연결하는 것
  - 등전위본딩망(Equipotential Bonding Network) : 구조물의 모든 도전부와 충전도체를 제외한 내부설비를 접지극에 상호 접속하는 망

122 전선의 규정

122.1 절연전선

아래에서 450/750V 라고 되어 있는 것은 450은 상전압 750은 선간전압을 의미한다. 상전압에 루트 3(약 1.7)을 곱해보면 비슷한 값이 나오는 걸 확인할 수 있다.

저압 절연전선

일반용 450/750V 비닐절연전선 (IV)
일반용 유연성 450/750V 비닐절연전선 (KIV)
기기 배선용 300/500V 비닐절연전선 (HIV)
450/750V 저독성 난연 폴리올레핀 절연전선 (HFIO)
450/750V 저독성 난연 가교폴리올레핀 절연전선 (HFIX)
450/750V 고무절연전선 : 고무절연전선은 비닐절연전선/폴리올레핀 절연전선보다 내열성이 매우 뛰어나다.
옥외용 비닐절연전선 (OW) : O는 Outdoor, W는 Weather proof로 각각 외부용, 내후성을 의미한다.
인입용 비닐절연전선 (DV) : D는 Drop wire(인입용), V는 비닐을 의미한다.

올레핀
올레핀은 이중 결합을 1개 가지는 탄화수소 화합물로 폴리올레핀은 이러한 올레핀들을 겹친 고분자 화합물을 말한다. 가교 폴리올레핀은 폴리올레핀을 한번 더 큰 형태로 결합한 형태로 내열성이 더욱 뛰어나다.

고압 절연전선

6/10kV 고압인하용 가교 폴리에틸렌 절연전선 (PDC)
6/10kV 고압인하용 가교 EP고무 절연전선 (PDP)

122.2 코드

코드에도 규정이 있어서 온도, 전압에 맞는걸 사용해야 한다.

122.3 캡타이어(Cabtire) 케이블

캡타이어는 영어로 직역하면 택시의 타이어를 말한다. 즉 차에 들어가는 타이어와 동일한 고무를 절연체로 사용하여 내성이 뛰어나고 유연성이 있는 케이블로 주로 전력공급용으로 쓰인다.

0.6/1kV 비닐절연 비닐 캡타이어 케이블 (KCT)
0.6/1kV EP 고무절연 클로로프렌 캡타이어 케이블 (PNCT)

케이블과 전선의 차이
케이블은 여러 개의 전선 위에 또다시 피복을 덮은 형태로 이중 피복의 형태를 가지므로 고장이 발생하더라도 외부(피복)은 녹지 않을 수 있다.

122.4 저압 케이블

선박, 엘리베이터, 용접 등에 사용하는 저압용 케이블을 다룬다. 대표적으로 MI 케이블 (Mineral Insulated Cable; 무기물 절연 케이블)이 있다. MI 케이블은 케이블 내부를 무기물을 충진하여 절연한 케이블로 내염성이 뛰어나다는 장점이 있다.

122.5 고압 및 특고압케이블

고압인 전로에 절연체가 폴리프로필렌인 케이블을 사용하는 경우에는 상시 허용온도 90도 이상, 인장 강도 12.5$N/mm^2$이상, 신장률 350% 이상, 절연체의 수분 흡습은 1$mg/cm^2$ 이하여야 한다. 특고압 전로에는 선심 위에 전기적 차폐층을 설치한 케이블을 사용해야 한다.

122.6 나전선 등

나전선은 벗겨진 도선을 말한다. 약전류 전선에 사용가능하다. 나전선은 절연체가 없어서 장력이 도선에 직접 걸리기 때문에 인장강도를 잘 고려해야 한다. 예를 들면, 경동선, 연동선이 있다. 같은 동선이지만 경동선이 더 무겁고 단단하기 때문에 높은 장력이 필요한 경우 연동선 대신 경동선을 사용해야 한다. 경은 가볍다는 뜻이 아니고 경화에 쓰이는 단단할 경자로 연동선의 연과 반대의 의미를 지닌다.

123 전선의 접속

두개 이상의 전선을 사용할 때에는 전기화학적 성질을 고려하여 접속점에 전기적 부식이 발생하지 않도록 해야 한다. 전선을 병렬로 사용할 때에는 각 전선의 굵기는 구리는 50$mm^2$ 이상 (알루미늄은 70$mm^2$) 이상으로 하고, 전선은 아예 동일한 것(도체, 재료, 길이, 굵기)를 사용해야 하고, 동일한 터미널러그를 사용해야 하고, 2개 이상의 러벳, 나사로 접속해야 한다. 그리고, 병렬 회로 구성시 퓨즈를 사용해선 안된다.

130 전로의 절연

131 전로의 절연 원칙

TODO

134 연료전지 및 태양전지 모듈의 절연내력

연료전지 및 태양전지 모듈은 최대사용전압의 1.5배의 직류전압 또는 1배의 교류전압(500 V 미만으로 되 는 경우에는 500 V)을 충전부분과 대지사이에 연속하여 10분간 가하여 절연내력을 시험하였을 때에 이에 견디는 것이어야 한다.

135 변압기 전로의 절연내력

시험 전압으로 10분간 가압하여 절연파괴여부 검증. 136 기구 등의 전로의 절연내력 기준 역시 동일하다.

최대 사용전압 7kV 이하 : 최대 사용전압의 1.5배, 중성점이 접지되고, 다중접지된 경우에는 0.92배의 전압을 사용할 수 있다. (최소 전압 500V)
최대 사용전압 7kV ~ 25kV (1차측 권선은 Y결선과 연결되어 중성점이 접지되어 있는 경우) : 최대 사용전압의 0.92배
최대 사용전압 7kV ~ 60kV (Y결선이 아니거나 Y결선이어도 중성점 접지가 안되어 있는 경우) : 최대 사용전압의 1.25배 (최소전압 10.5kV)
최대 사용전압 60kV ~ (중성점 비접지식) : 최대전압의 1.25배 전압
최대 사용전압 60kV ~ (Y결선 중성점 직접접지식, 170kV이상에서 중성점에 피뢰기를 설치한 경우) : 최대전압의 0.72배 전압
최대 사용전압 170kV ~ (Y결선 중성점 직접접지식) : 최대전압의 0.64배 전압

140 접지시스템의 구분 및 종류

접지시스템은 용도에 따라 계통접지, 보호접지, 피뢰시스템 접지 등으로 구분하고, 접지시스템의 시설은 단독 접지, 공통 접지, 통합접지가 있다.

1 항 (용도에 따른 분류)

계통접지 : 전력계통에서 돌발적으로 발생하는 이상 현상에 대비하여 대지와 계통을 연결하는 것으로 변압기의 중성점(저압측의 1단자 시행 접지계통 포함)을 대지에 접속하는 것을 말하며, 일반적으로 중성점 접지라고도 한다. 저압전로의 보호도체 및 중성선의 접속방식에 따라 TN 계통, TT 계통 및 IT 계통으로 분류한다.
- TN 계통 : 한 점을 대지에 직접 접속하고, 노출도전부를 전원계통의 접지점(교류회로에서 Y결선은 중성점, 델타결선은 선도체)에 직접 접속
- TT 계통 : 한 점을 대지에 직접 접속하고, 노출도전부를 대지로 직접 접속. 전원계통의 접지와는 무관
- IT 계통 : 모든 충전부를 대지와 절연시키거나 높은 임피던스를 통하여 한 점을 대지에 직접 접속. 노출도전부를 대지로 직접 접속. 전원계통의 접지와는 무관
보호접지 : 고장 시 감전에 대한 보호를 목적으로 기기의 한 점 또는 여러 점을 접지하는 것. 감전에 대한 보호, 전원의 자동차단에 의한 보호대책, 누전차단기, 보조 보호등전위본딩, 비접지 국부등전위본딩에 의한 보호에 따라 적절히 시행해야 함. 또한, 과전류에 대한 보호, 고장전류에 대한 보호의 규정에 따라 고장지속시간의 제한 및 도체의 허용온도 상승한계를 고려한 보호도체에 따라 도체규격을 적용해야 함을 규정하고 있다.
- 누전 차단기
- 보조 보호등전위본딩
- 비접지 국부등전위본딩
- 보호도체 : 감전에 대한 보호 등 안전을 위해 제공되는 도체
  - PEN 도체(protective earthing conductor and neutral conductor) : 교류회로에서 중성선 겸용 보호도체
  - PEM 도체(protective earthing conductor and a mid-point conductor) : 직류회로에서 중간도체겸용 보호도체
  - PEL 도체(protective earthing conductor and a line conductor) : 직류회로에서 선도체 겸용 보호도체
피뢰시스템접지 : 보호하고자 하는 대상물에 근접하는 뇌격을 확실하게 흡인해서 뇌격전류를 대지로 안전하게 방류함으로써 건축물 등을 보호하는 것이며, 피뢰시스템접지는 그러한 피뢰설비에 흐르는 뇌격전류를 안전하게 대지로 흘려보내기 위한 접지극을 대지에 접속하는 설비를 말한다. KEC 150 “피뢰시스템”의 규정에 의하여 시설하여야 하며, 접지극시스템, 접지와 본딩, 금속제 설비의 등전위본딩, 인입설비의 등전위본딩 및 등전위본딩 바에 따라 접지설비가 시행되어야 한다는 것을 말한다.
- 접지극시스템
- 접지와 본딩
- 금속제 설비의 등전위본딩
- 인입설비의 등전위본딩
- 등전위본딩 바

2 항 (시설 분류)

단독접지 : 고압･특고압 계통의 접지극과 저압 계통의 접지극이 독립적으로 설치된 경우. TN 계통, TT 계통, IT계통에 따라 변압기 중성점 접지와 노출도전부의 보호접지를 규정에 따라 단독접지를 시행하고 있음.
공통접지 : 등전위가 형성되도록 고압･특고압 접지계통과 저압 접지계통을 공통으로 접지하는 방식. 압 및 특고압과 저압 전기설비의 접지극이 서로 근접하여 시설되는 변전소 또는 이와 유사한 곳에서는 공통접지시스템으로 할 수 있도록 규정하고 있다. 이외에도 도심지 등 건물이 밀접한 지역에서는 공간의 제약으로 고압･특고압 계통의 접지극과 저압 계통의 접지극이 독립적으로 설치하더라도 접지계통의 분류에 따른 효과가 미미할 수 있는데 이런 경우에는 공통접지가 가능하다.
통합접지 : 전기설비의 접지계통･건축물의 피뢰설비･전자통신설비 등의 접지극을 통합하여 접지하는 방식으로 서지보호장치 시설 규정에 따라서 서지보호장치(SPD)를 시설해야 한다.

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