KDS31 80 20 접지설비

2024년 07월 31일 건설엔지니어

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1. 일반사항

1.1 목적

(1) 이 기준은 전기설비에서 발생할 수 있는 이상시 전위상승, 고전압의 침입 등에 의한 감전이나 기기의 손상을 방지하기 위하여 시설하는 접지설비의 설계에 필요한 표준적 설계방법을 제공하여 합리적인 계획, 설계를 도모하는 데 목적이 있다.

1.2 적용범위

(1) 이 기준은 건축전기설비의 접지공사 설계에 적용한다.

1.3 참고 기준

1.3.1 관련 법규

·산업표준화법령·전기사업법령, 전기공사업법령, 전력기술관리법령

1.3.2 관련 기준

·전기설비기술기준(산업통상자원부)·KDS 31 10 20(건축전기설비 일반사항, 국토교통부)

1.3.3 참조 표준

·KS C IEC 60364 저압전기설비 ·KS C IEC 60614-1 전기설비용 전선관·KS C IEC 62305 피뢰시스템·KS C IEC 61643-12 저압서지보호장치·KS C IEC 61663 통신선 뇌보호·KS C IEC 61936-1 교류 1kV 초과 전기설비

1.4 용어의 정의

내용 없음

1.5 기호의 정의

내용 없음

2. 조사 및 계획

2.1 일반

(1) 접지설비의 설계에 필요한 조사 및 계획은 접지설비의 설계 및 시공에 필요한 정보를 얻기 위해 실시한다.

2.2 조사

(1) 조사는 설계대상 건축물에 접지설비를 설치하기 위해 필요한 토양의 저항률, 건축물의 구조, 접지설비의 통합에 필요한 각종 자료와 정보를 얻기 위하여 실시한다.

3. 재료

내용 없음

4. 설계

4.1 접지의 종류

(1) 단독접지는 접지를 필요로 하는 개개의 설비에 대해서 각각 독립적으로 하는 접지이다(2) 공통접지는 기능상 목적이 같은 접지들을 전기적으로 연결한 접지이다.(3) 통합접지는 기능상 목적이 서로 다르거나 동일한 목적의 개별접지들을 전기적으로 서로 연결하여 구현한 접지이다.

4.2 접지시스템

4.2.1 성능유지

(1) 충분한 내식성 및 내구성을 갖도록 한다. (2) 서로의 기능이 간섭이나 감소가 없도록 한다.(3) 접지시스템의 구성부품 및 접속 도체는 후비보호 동작시간을 기준으로 열적, 기계적 설계한계를 초과하지 않고 고장전류를 분류 및 방전할 수 있는 것이어야 한다.

4.2.2 통합접지

(1) 전기설비의 접지시스템과 건축물의 피뢰설비 및 통신설비 등의 접지극을 공용하는 통합접지공사를 할 수 있다.(2) 통합접지로 하는 경우 낙뢰 등에 의한 과전압으로부터 전기설비 등을 보호하기 위해 KS C 60364-5-53(534, 과전압보호장치) 또는 한국전기기술기준위원회 기술지침 KECG IEC 9102-2015에 따라 서지보호장치(SPD)를 설치한다.

4.3 접지극 및 접지선

4.3.1 접지극

4.3.1.1 접지극 재질 및 크기

(1) 접지극의 종류, 재질 및 크기는 수명기간 동안 부식에 견디고 충분한 기계적 강도를 갖는 것으로 선정한다.(2) 접지설비는 부식에 의해 접지극의 저항이 증가할 가능성을 고려하여 설계하여야 한다.(3) 접지극이 토양 또는 콘크리트에 매설되는 경우 부식 및 기계적 강도의 관점에서 일반적으로 사용되는 접지극 재질의 최소 굵기는 표 4.3-1과 같다.(4) 피뢰시스템이 있을 경우 KDS 31 80 10의 4.2.3 접지극 요건을 적용한다.

4.3.1.2 접지극 재료

(1) 부식에 대해 기계적으로 견디는 재료로 한다.(2) 접지설비는 부식에 의해 접지극의 저항이 증가할 가능성을 고려하여 설계하여야 한다.

4.3.1.3 기타 고려사항

(1) 접지설비는 다른 설비나 구조물의 영향을 받지 않도록 한다.(2) 접지극의 종류와 매설깊이는 토양의 건조 상태나 동결에 의해 접지저항 값이 소요 접지저항 값을 초과하지 않도록 한다.

4.4 접지도체 규격 산정

(1) 접지도체가 토양에 매설되는 나도체의 경우 표 4.3-1에 따른다.(2) 접지도체 규격은 4.6.1.1항을 준수하고 단면적은 표 4.4-1과 같다.(3) 알루미늄 도체는 접지도체로 사용해서는 안 된다.

4.5 접지단자함

(1) 전기설비에는 주 접지단자 또는 접지 바를 설치하고, 접지선, 보호도체, 보호본딩도체, 필요한 기능용 접지선을 접속한다.(2) 접지극과 접지선을 분리할 수 있는 장치를 점검가능 장소에 설치하고, 이 장치는 접지저항 측정 가능한 주 접지단자 또는 접지 바와 겸용으로 설계가 가능하다.(3) 주 접지단자에 접속된 각 도체는 분리할 수 있어야 하며, 이때 공구 등을 사용해서만 분리할 수 있어야 한다.(4) 접지단자 접속부는 기계적 강도와 전기적 연속성을 유지할 수 있도록 한다.(5) 통신기계실, 전산실 등 정보통신설비가 설치되는 기능실에는 정보통신설비 연결을 위한 공용접지단자함을 설치한다.
표 4.3-1 접지극이 토양 또는 콘크리트에 매설되는 경우 부식방지 및 기계적 강도를 고려하여 일반적으로 사용되는 접지극 재질의 최소 치수

재질 및 표면	모양	최소 크기
지름 mm	단면적 ㎟	두께 mm	코팅무게 g/㎡	코팅/외장 두께 mm
콘크리트매입 강철(나강, 아연도금 또는 스테인리스)	원형 강선	10
강테이프 또는 강대		75	3
용융아연도금 강철^c	강대^b 또는 성형 강대/강판-경질 강판/격자형 강판		90	3	500	63
수직부설 원형 강봉	16			350	45
수평부설 원형 강선	10			350	45
강관	25		2	350	45
강연선(콘크리트매입)		70
수직부설 십자형 강철		(290)	3
구리외장 강철	수직부설 원형 강봉	(15)				2000
전착된 구리도금 강철	수직부설 원형 강봉	14	50	2		250^e
수평부설 원형 강선	(8)	25			70
수평부설 강대		90	3		70
스테인리스강철^a	강대^b 또는 성형 강대/강판		90	3		70
수직부설 원형 강봉	16
수평부설 원형 강선	10
관	25		2
구리	구리대		50	2
수평부설 원형 강선		(25)^d50
수직부설 원형 강봉	(12) 15
연선	1.7 연선의 소선	(25)^d50
관	20		2
강판			(1.5) 2
격자형 강판			2
비고 괄호 안의 값은 감전에 대한 보호를 위해서만 적용하고, 괄호가 없는 값은 피뢰 및 감전에 대한 보호를 위해 적용한다.
^a크롬≥16 %, 니켈≥5 %, 몰리브덴≥2 %, 카본≤0.08 %. ^b압연강대 또는 둥근모서리 슬릿(slit) 강대 ^c도금(코팅)은 매끄럽고 연속적이며 얼룩이 없는 것이어야 한다. ^d 경험에 의해 부식 및 기계적 손상의 위험이 매우 낮은 경우에는 16 mm² 를 사용할 수 있다. ^e 이 두께는 설치과정 중에 구리도금의 기계적 손상에 견딜 수 있다. 설치과정 중에 제조업체의 지침에 따라 구리에 대한 기계적 손상[예를 들면, 절삭기의 구멍 또는 특수 보호 팁(tips)]을 피하기 위해 특별히 주의하는 경우 적어도 100μm 까지 감소될 수 있다.

표 4.4-1 접지도체의 단면적
최소 단면적	피뢰시스템이 접지도체에 접속된 때	접지도체에 큰 고장전류가 흐르는 것이 예상되지 않는 경우 (TN, IT계통)
구리 6 ㎟ 이상, 철 50 ㎟ 이상	구리 16 ㎟ 이상, 철 50 ㎟ 이상	구리 6 ㎟ 이상, 철 50 ㎟ 이상

4.6 보호도체 및 접지계통

4.6.1 보호도체

4.6.1.1 보호도체의 규격

(1) 보호도체의 단면적은 다음 식을 참조하여 계산한다.

(4.6-1)여기서, : 도체의 단면적 (㎟) : 보호장치를 통해 흐를 수 있는 예상 고장전류(A) : 자동차단을 위한 보호장치 동작시간(s) : 보호도체, 전연, 기타 부위의 재질 및 초기온도와 최종온도에 따라 정해지는 계수
(2) 도체의 절연물 등 재료에 따른 계수()는 표 4.6-1을 참조한다.
표 4.6-1 도체의 절연물 등 재료에 따른 계수① 절연전선(케이블 제외) 또는 케이블에 접촉되는 나도체 사용

구분	절 연 재 료
PVC	PE, XLPE	부틸고무
온도(℃)	기저온도	30	30	30
최고온도	160	250	220
계수()	동	143	176	166
알루미늄	95	116	110
철	52	64	60

② 다조 케이블에서 1조를 사용하는 경우

구분	절연선 또는 케이블외피
PVC	PE, XLPE	부틸고무
온도(℃)	기저온도	70	90	85
최고온도	160	250	220
계수()	동	115	143	134
알루미늄	76	94	89

③ 인접한 재료가 지시온도에 의해 위험할 우려가 없는 경우 나도체 사용

조 건 재 료	노출장소	일반적조건	보험사 조건
동	최고온도[℃]	500	200	150
계수()	228	159	138
알루미늄	최고온도[℃]	300	200	150
계수()	125	105	91
철	최고온도[℃]	500	200	150
계수()	82	58	50

④ 보호도체의 상도체 단면적에 대비한 면적은 표 4.6-2를 참조한다.

표 4.6-2 상도체 단면적에 대한 보호도체의 최소 단면적
전기설비 상도체 단면적()	보호도체의 최소 단면적()
16 ㎟ 이하일 때	S와 동일규격
16 ㎟ 과 35 ㎟ 이하일 때	16 ㎟
35 ㎟ 초과 시	S 의 0.5

⑤ 보호도체가 전원케이블의 일부를 구성하지 않거나 케이블 외장으로 구성되어 있지 않은 경우 단면적은 4.0 ㎟ 이상으로 해야 한다. 다만, 기계적보호가 이루어진 경우는 2.5 ㎟ 이상으로 한다.

4.6.1.2 보호도체의 설계

(1) 보호도체는 다음을 참고하여 설계한다.① 다심케이블의 도체② 충전도체와 공통의 외함(배관, 박스, 덕트 등)에 수납된 절연도체, 나도체③ 고정배선에서 나도체 또는 절연도체④ 전기적 연속성 등 규정된 조건에 적합한 금속케이블의 외장, 케이블차폐, 동심 도체, 편조 전선 또는 금속제 전선관⑤ 기타 계통 외 도전성 부분

4.6.2 접지계통

(1) 계통접지와 기기접지의 조합에 따라 TN계통, TT계통 및 IT계통으로 구분하여 설계한다.

4.7 보호 및 기능 겸용 접지설비

4.7.1 겸용 접지의 우선 요구사항

(1) 보호와 기능목적의 겸용 접지를 하는 경우 보호에 따른 요구사항을 우선한다.

4.7.2 PEN도체

(1) TN 계통방식의 고정배선 설비에서 10 ㎟ 이상의 동 또는 알루미늄 케이블이 누전차단기로 보호되지 않은 경우 단일도체는 보호도체와 중성선 겸용으로 사용할 수 있다.(2) PEN도체에 가해질 우려가 있는 최고전압에 대해 절연한다. 다만, 개폐기함 및 제어반 내에서는 절연할 필요가 없다.(3) 기기에서 중성선과 보호도체를 별도의 도체로 배선하는 경우 각 기기에서 이들 도체를 연결하지 말고 각각 별도의 접지단자 또는 접지 바를 설치하여 접속한다.

4.8 의료장소의 접지

4.8.1 의료장소별 접지

(1) 의료장소는 다음과 같이 구분한다.① 그룹(0)가. 의료장비 장착부를 사용하지 않는 의료장소나. 일반병실, 진찰실, 검사실, 처치실, 재활치료실 등 ② 그룹(1)가. 의료장비 장착부를 환자의 신체 외부 또는 심장 부위를 제외한 환자의 신체 내부에 삽입시켜 사용하는 의료장소나. 분만실, MRI실, X선 검사실, 회복실, 구급처치실, 인공투석실, 내시경실 등 ③ 그룹(2)가. 의료장비 장착 부를 환자의 심장 부위에 삽입 또는 접촉시켜 사용하는 의료장소나. 관상동맥질환 처치실(심장카테터실), 심혈관조영실, 중환자실(집중치료실), 마취실, 수술실, 회복실 등

4.8.2 의료장소별 접지계통의 선정

(1) 그룹(0)① TT 계통 또는 TN 계통(2) 그룹(1)① TT 계통 또는 TN 계통② 전원자동차단에 의한 보호가 의료행위에 중대한 지장을 초래할 우려가 있는 의료용 전기기기를 사용하는 회로에는 의료 IT 계통을 적용할 수 있다.(3) 그룹(2)① 의료 IT 계통② 이동식 X-레이 장치, 정격출력이 5 kVA 이상인 대형 기기용 회로, 생명유지 장치가 아닌 일반 의료용 전기기기에 전력을 공급하는 회로 등에는 TT 계통 또는 TN 계통을 적용할 수 있다.(4) 의료장소에 TN 계통을 적용할 때에는 주배전반 이후의 부하 계통에서는 TN-C 계통으로 시설하지 않아야 한다.

4.8.3 기타

(1) 의료장소의 안전을 위한 보호설비 및 의료용 전기기기의 노출도전부, 그리고 계통외도전부에 대한 접지설비는 전기설비기술기준에 따라 설계하여야 한다.
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