한국전기설비규정 KEC 211 TN 계통의 감전보호

한국전기설비규정 KEC 211.2.5 TN 계통의 감전보호

KEC 211 감전에 대한 보호

KEC 211.2.5 TN 계통

TN 계통 설비의 접지는 PEN 도체 또는 PE 도체와 접지극의 접속으로 신뢰성을 가진다

고장 전류가 PE 또는 PEN 도체를 통해서 접지극으로 흐르기 때문에 접속은 견고하고 전기저항이 적은 방법으로 접속해서 발열이 없도록 하여야 한다

 

PEN 도체는 여러 지점에서 접지하여서 단선 위험을 줄여야 한다

PEN 도체는 단선이 되면 인체에 선간전압이 가압되므로 대단히 위험하고 감전 위험성이 높다

PEN 도체가 단선이 되지 않도록 기계적 강도를 강화하여야 하며

접촉 전압 및 보폭 전압의 크기를 낮추기 위하여 여러 지점에서 접지하여야 안전하다

전기설비의 설치장소내에서 전기기기의 노출도전부를 접촉 시 50V를 초과하면 위험한 전압이 인체게 인가될 수 있으므로 50V 이상 걸리지 않아야 한다

 

전원 계통의 중성점은 접지하여야 한다

다른 유효한 접지 포인트가 있다면 보호도체 (PE,PEN)은 건물의 인입구 또는 추가 접지하여야 한다

 

고정설비에서 보호도체와 중성선을 겸하여사용될 수 있지만 PEN 도체는 개폐장치, 단로 장치를 사용하면 안 된다

TN 계통은 TN-S, TN-C, TN-C-S로 나뉘는데, TN-C 계통은 중성선과 보호도체의 기능을 함께 가지는 PEN 도체를 사용하는 계통이며 PEN 도체는 계통에서 분리도면 노출도전부에 대지전압이 인가되어 아주 많이 위험하게 되기 때문에 PEN 도체에 차단기를 설치하면 절대 안 된다

 

Zs X Ia <= Uo를 만족하여야 한다

Zs = 고장임피던스로 전원, 고장점까지 선도체, 고장점과 전원 사이 보호도체의 임피던스

Ia = 누전차단기를 자동으로 동작하거나 제한된 시간 내의 차단장치를 동작하게 하는 전류

Uo = 공칭대지전압

계통의 대지전압보다 낮게 되도록 하여야 감전으로부터 인체를 보호할 수 있다

이 공식을 만족시키지 못하면 보조 보호등전 위본딩을 하여야 한다

 

TN 계통에서 과전류 및 누전 차단기는 고장보호에 사용할 수 있다

누전차단기를 사용하려면 과전류 보호겸용 기능이 있어야 한다

TN-C 계통에서는 누전차단기를 사용하면 안 된다

TN-C-S 계통에서 누전차단기를 설치하려면 PEN 도체를 사용할 수 없다

TN 계통은 임피던스가 작아 고장전류가 큰 계통이다

TN-C계통에서 누전차단기를 설치하면 선도체와 PEN 도체가 내장된 영상변류기 (ZCT) 내부를 통과하므로 고장이 발생하여도 고정전류의 합이 0이 되어 고장 전류를 검출할 수가 없다

TN-C-S에서도 동일하게 PEN 도체를 사용하면 누전차단기가 동작하지 않는다

따라서 TN-C-S에서 누전차단기를 사용하려면 N과 PE를 분리하여야 한다  

 

TN 계통 요약

• TN 계통은 고장전류가 커서 고장보호에 유리함
• TN-C에서 누전차단기 사용 불가
• TN-C-S에서도 C 구간의 PEN 도체를 사용하면 누전차단기 불가
• TN-C 에서 PEN 도체가 단선되면 인체가 위험함
• TN-C 에서 PEN 도체의 차단기 연결하면 안 됨 (3상 4P 차단기, 단상 2P 차단기 불가)
• 위에 언급된 TN-C의 단점들이 결국 TN-S를 일반적으로 사용할 수밖에 없는 이유

 

끝.