전기실 배선 및 접지설비

1. 전기실 배선설비

1) VCB ~ TR반
FR-CNCO-W 특고압 케이블을 사용하며 각 계통별로 변압기 용량의 합을 공급전압 (22.9㎸)으로 산출된 정격전류에 전류보정 계수를 감안하여 전류를 산출한 다음 1.1배 하여 케이블 허용전류 기준 표를 기준하여 선정하였다

2) TR반~저압배전반
0.6/1㎸ HFCO 케이블을 사용하며 변압기의 용량으로 전류를 산출한 다음 1.1배하여 케이블 허용전류 기준표(계산서 참조)를 기준으로 선정하였다. 여기서 허용전류 기준에 의한 규격이 300㎟를 초과할 때는 산출전류를 300㎟ 이하의 Cable 허용전류로 배분, 허용 전류 기준표에 적용시켜 동일규격의 2개 이상의 케이블로 선정하였다.

3) 저압배전반~정류기반
정류기 용량에서 전압(380V)에 의거 전류를 산출하여 허용전류 기준표에 의해 산정하였다.

4) 정류기반~축전지반
비상 DC 부하 전류 및 고압 차단기 조작 전류를 산출하여 허용전류 기준표에 의해 산정 하였다.

 

 

2. 접지설비

1) 목적
뇌전류와 서지전류 등에 의한 승객 및 주요 기기의 보호를 위한 접지 시스템 구축

2) 단독접지와 공통접지의 장・단점 비교

구 분	공 통 접 지	단 독 접 지
접지구성	∙ 하나의 접지극에 시스템(전력, 통신, 신호, PSD 등) 모든 접지를 공통으로 연결하는 방식	∙ 모든 접지극을 시스템별로 기준 접지 저항을 달리하여 각각 분리된 접지로 연결하는 방식
접지설계	∙ 대지전위상승(GPR) 고려, 낮은 기준의 접지저항으로 시공 요구	∙ 시스템에 적합한 종별로 각각 접지 시공
장 점	∙ 서지나 고장전류로 인한 장비간의 전위차 발생 예방 가능(등전위화) ∙ 서지 등을 여러 전극에서 동시에 대지로 신속히 방전시켜 계통 및 기기 등을 보호할 수 있다. ∙ 낮은 접지저항을 얻을 수 있다. ∙ 구조체를 이용시 접지저항을 보다 낮출 수 있다. ∙ 지락보호, 접촉전압의 측면에서 유리하다. ∙ 접지계통이 단순하다.	∙ 독립적으로 접지가 구성되므로 접지 성능이 악화된 장비나 기기가 개별적으로 영향이 있으므로 전체적인 손상 방지 가능→다른 설비에서 문제 발생 시 해당 접지부분만 제거하면 문제가 해결됨. ∙ 접지전극 설치가 간단하다. ∙ 경우에 따라 시공비가 저렴하다.
단 점	∙ 접지시스템의 성능 악화로 인한 문제 발생시 연결된 전체 시스템에 전위상승 파급을 줄 수 있음(접지에 각 기기 가 공통으로 연결되어 어떤 기기에 접지전류가 흐르면 이로 인하여 접지전위가 상승하게 되어 건전한 모든 기기 의 전위가 상승할 수 있음→따라서 우수한 접지시스템 선택시공 필요)	∙ 시스템간에 충분한 이격거리를 확보하여야 하므로 접지극 매설면적의 확보가 어렵다. ∙ 지락사고시에 접지극간 전위의 상호 간섭으로 타 접지극의 전위상승 유발 ∙ 접지극 다수 매설로 접지계통이 복잡하다. ∙ 전위차에 의한 약전류기기의 절연파괴 우려
국 가 별 적 용	∙ 미국, 유럽	∙ 일본(단 일본도 1999년부터 공통접지로 규정을 수정함)
선 정	◉
선정사유	∙ 국내 기준(전기설비기술기준 및 판단기준)은 단독 및 공통 접지를 혼용하고 있고, 국제기준(IEEE)은 공통 접지를 시공표준으로 권고하고 있음. ∙ 단독접지는 종별 요구되는 접지극간 이격거리 확보를 위해 접지 시공면적이 확보가 매우 어렵고, 큰 이상전류가 흐를 경우 전위차에 의해 설비의 파손이 발생할 수 있다. ∙ 따라서 접지시스템의 등전위화로 대지전위 상승(GPR)을 억제할 수 있고 현장의 협소한 접지 시공면적을 확보할 수 있는 공통접지 방식으로 추진하는 것이 타당하다고 판단된다.

※ GPR : Ground Potential Rise, 대지전위상승

 

3) 접지 대상설비

구 분	접지 대상설비		공통접지
22.9㎸ 케이블 중성선	 한전측 변압기 중성선으로 다중 접지체계이므로 계통접지 필요		◉
특고압설비 외함	 MCSG, 변압기 등 외함		◉
저압설비 외함	 배전반, 분전반 등 외함		◉
변압기 중성점	 중성점 접지		◉
계기용변류기(CT)	 CT 2차측 1극		◉
계기용변압기(PT)	 중성점 접지		◉
서지어레스터(SA)	 VCB 개폐서지 방류		◉
서지어레스터(SA)	 HSCB 개폐서지 방류		◉
DC 750V	 판넬 외함 및 급전선의 지락보호		◉

 

4) 접지저항 선정 및 접지 시스템
가) 접지봉 시공 위치 : 건물 하부에 설치됨.
나) 요구접지저항 :
∙ 국제기준에서는 통합 접지시 1Ω ~ 5Ω이하를 권장하고 있음
∙ 본 설계구간의 통합 접지저항치는 국내 도시철도 및 경절철 다수 사업에서 선정한 기준으로 차량기지의 통합접지는 2Ω이하로 선정
다) Model : 일반구리동봉(ø16x1800mm)
라) MESH ~ 접지단자함간 접지선 선정